磷酸二酯酶4作为抗抑郁药物作用靶点的研究

徐江平，汪海涛

(南方医科大学 药学院，广东 广州 510515)

单胺假说为抑郁症发病机理的经典理论，目前，临床上正在使用的抗抑郁药均是通过增加突触间单胺递质浓度而起效。单胺类神经递质通过与其相应的受体结合，触发受体后一系列复杂的信号转导通路，最终产生抗抑郁作用[1-3]。但是单纯的单胺类神经递质学说并不能完全解释抑郁症的发病机制，现行的抗抑郁药可在数小时内增加突触间隙的递质浓度，但疗效通常在连续治疗2～4周才开始出现，而且并不是对所有的抑郁症患者都有效，其有效率约为60%。因此，以单胺类神经递质作为靶点的药物不能完全缓解抑郁症治疗的困境，需要寻找新的作用靶点或探讨新的作用机制，突破当前药物治疗的局限性，为抑郁症的治疗提供多种选择，为新药研发提供思路和理论依据。

磷酸二酯酶(phosphodiesterases，PDEs)是体内唯一负责水解第二信使环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)和环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate, cGMP)的酶类。磷酸二酯酶4(phosphodiesterase 4，PDE4)是PDEs大家族的成员之一， PDE4抑制剂在临床上主要用于治疗慢性阻塞性肺疾病、哮喘及银屑病[4-5]。近年来，越来越多的研究表明PDE4可以通过多种途径改善神经系统疾病，例如抑郁症、老年痴呆、脑卒中等[8-10]。PDE4抑制剂对于抑郁症的研究已经较为深入和成熟，研究认为PDE4抑制剂能够通过调控细胞内第二信使cAMP水平，从而改善抑郁症状。PDE4虽已被认为是极有价值的抗抑郁药作用靶点，经典的PDE4抑制剂咯利普兰也曾进入Ⅱ期临床试验，但是几乎所有现行的PDE4抑制剂都会产生严重的恶心、呕吐等胃肠道反应，这一难以忍受的副作用迫使这类药物不得不终止临床试验。为突破传统PDE4抑制剂所具有的致呕吐副作用这一瓶颈，新型无致呕吐作用的PDE4抑制剂或亚型选择性抑制剂将是下一代PDE4抑制剂研发的重点。

1 抑郁症发病机制假说及现行抗抑郁药存在的不足

抑郁症是一种以心境低落、兴趣缺失为主要特征的常见精神障碍性疾病，时常伴有食欲不振、失眠、疲劳感或注意力不集中等症状，抑郁症具有时长、反复发作、各年龄段的男女均可发病的特点，继而影响其学习、工作和日常生活，严重时还可导致自杀[6]。因此，抑郁症已然成为全球性的主要精神卫生问题，是危害全人类的常见病、多发病。

世界卫生组织最新调查统计分析，全球抑郁症的发生率为3.1%，发达国家接近6%，我国抑郁症的发病率为3%～5%，目前已经有超过3000万人患有抑郁症。预计到2020年，精神疾病在人类疾病的负担中将列第2位[2]，而抑郁症则是各类精神疾病中的主要问题，占精神疾病负担的47%。抑郁症好发于经济发达地区，生活在北京、上海及广州等大城市中的白领在高竞争压力的环境下迅速成为此病的高发人群。抑郁症已经成为我国经济发达省份的一个公共卫生问题及社会问题，是一个不容忽视且需迫切解决的问题。

抑郁症的确切发病机制尚未完全明确，目前针对抑郁症的主要假说有：①单胺假说：该假说认为抑郁症的发病是由于大脑中单胺类递质，如去甲肾上腺素(Norepinephrine, NE) 或5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)功能缺陷所致[2-4]。增加突触间隙中单胺类递质浓度的抗抑郁药物，如选择性5-HT再摄取抑制剂已经应用50余年，但是仍存在很多不足，如起效慢，需要几周才能改善抑郁症状，而且有1/3的患者对其产生抵抗。当前的抗抑郁药物主要是通过调节脑内单胺类神经递质水平产生抗抑郁作用。但这种治疗机制并不能从根本上解释抑郁症治疗药物的起效延迟现象。②受体假说：在单胺假说的基础上，突触后受体敏感性的改变引起了人们的重视，提出抑郁症是脑中NE、5-HT 受体敏感性增高的缘故(即超敏)。针对此假说，抗抑郁药物的作用是依靠下调β-肾上腺素能受体和5-HT受体的数量和功能而实现的[7]。③神经营养假说：此假说认为抑郁症的发生与大脑内脑源性神经营养因子(Brain Derived Neurotrophic Factor, BDNF)等的表达减少或功能不足有关[8]。此假说的提出主要基于3个现象：其一，尸检显示抑郁症患者海马BDNF水平显著降低[9]；其二，实验动物的海马BDNF信号受损可诱发抑郁样行为；再者，增加海马内BDNF水平会产生抗抑郁样作用[10]。抗抑郁治疗可以增加脑内BDNF及其特异性受体酪氨酸蛋白激酶B受体的水平，而BDNF可通过提高海马新生神经元的存活率，促进海马神经元的成熟及分化，提高海马长时程突触传递，增强神经突触的可塑性而起到抗抑郁的作用[11]。④神经内分泌假说：有研究认为抑郁症的发生与下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)、下丘脑-垂体-甲状腺轴(HPT轴)及下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)功能异常有关[12]。这一假说认为：抑郁症的主要原因是由于应激导致的HPA轴紊乱，引起体内糖皮质激素水平的增加，进而发生海马神经元功能障碍和结构改变(如海马及前额皮质体积缩小及萎缩)，甚至发生神经元变性和死亡，在抑郁症患者的体内，确实检测到高浓度的糖皮质激素的水平[13]，为这一学说提供了依据。虽然，抑郁症的发病机制提出了上述假说，但目前临床上使用的抗抑郁药物还是以单胺递质为作用靶标。

目前临床治疗所用的抗抑郁药主要有单胺氧化酶抑制剂、选择性5-HT再摄取抑制剂、三环类抗抑郁药等等。这些药物仅对部分患者有治疗效果，而且起效慢，存在很多不良反应，病人服药顺从性较差。因此，积极寻找新型抗抑郁药物，为病人提供多种治疗选择，探索抑郁症作用的新靶点，现已成为抗抑郁研究领域的热点。

2 磷酸二酯酶家族

cAMP和cGMP是细胞内的第二信使, 它们在视觉、嗅觉、代谢、肌肉收缩、记忆、免疫反应、神经传递、胞吐作用、细胞生长和分化等生理过程中起重要作用[15-16]。cAMP和cGMP的合成和降解受到精密调控：腺苷酸环化酶(AC)和鸟苷酸环化酶(GC)分别将ATP和GTP转变为相应的环化形式。1958年，Sutherland和Rall首次在组织提取物中发现一种具有水解 cAMP和cGMP的蛋白，即PDE[17]。PDE催化cAMP和cGMP水解开环，分别生成非活性形式的5’-AMP或5’-GMP。PDE家族是一个多基因的大家族，也是体内目前发现的唯一能够水解cAMP和cGMP的酶家族。

根据PDE对底物的特异性、酶动力学特征、抑制剂的敏感性和氨基酸的序列不同，可将PDE分为11个亚家族(PDE1-11)[18-19]。各个家族或者同一家族中的不同成员在不同的组织、细胞和亚细胞区域中表达，精确调控各种细胞的生理功能；不同的PDE 同工酶可以特异性地调节细胞内特定的信号通路，产生特定的生理功能，同时该PDE介导的通路又可被其他的信号通路所调节，最终实现对细胞功能的精细调节。因此，PDEs在功能和药理方面都具有重要研究价值。

在PDE的11个亚家族中，PDE4是最重要的水解cAMP酶，其理由在于PDE4与cAMP的亲和力极高, Km值为1-3 μM，另外PDE4是特异性作用于cAMP的酶，对cGMP及钙调蛋白激酶的作用较弱，这就决定了PDE4在调节细胞内cAMP的功能方面具有重要地位[20]。PDE4由4个基因编码，分别为PDE4A、B、C、D，经过复杂的剪接过程形成25种剪接变异体。PDE4结构分为两部分：催化域和调节域。催化域高度保守；调节域，特别是N末端调节域结构的巨大差异对PDE4亚型参与调节不同的生理过程起关键作用。目前，根据N末端的特殊结构可以将PDE4分为3种形式：长链(long-form)，短型(short-form)和超短型(super short-form)。长链 PDE4结构包括：N-terminal螺旋结构，upstream conversed region 1(UCR1)，upstream conversed region 2 (UCR2)，link region 2 (LR2 linker)，catalytic domain和C-terminal螺旋结构。短型PDE4缺失了UCR1，超短型PDE4则缺失UCR1和部分UCR2[21]。

3 磷酸二酯酶4及其抑制剂作用的信号通路

3.1 PDE4抑制剂与cAMP/PKA/CREB信号通路针对现行抗抑郁药存在的问题，近20年来，研究人员一直在探索新的抗抑郁药靶点。其中，PDE4一直被认为是一个潜在的抗抑郁靶点而被大量研究。PDE4能够特异性地催化第二信使cAMP的水解，对调节细胞内cAMP浓度起关键的作用。PDE4抑制剂能够抑制PDE4对cAMP的水解，使cAMP在细胞内积聚，激活cAMP依赖性蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)，PKA催化亚基进入细胞核内，促进cAMP反应元件结合蛋白(cAMP-response element binding protein, CREB)的133位丝氨酸(Ser133)磷酸化，即活化cAMP/PKA/CREB信号通路。CREB是一类转录因子，Ser133被磷酸化激活后，可通过调控一系列下游靶基因，而产生相应效应，如抗抑郁样作用等[22-24]。尸检显示，抑郁症患者海马及前额皮层中磷酸化CREB (pCREB Ser33)水平显著降低，而长期抗抑郁药处理可以升高海马及前额皮层pCREB (Ser133)的表达[25]。大鼠海马齿状回注入编码CREB的病毒载体可在强迫游泳实验和获得性无助实验中产生抗抑郁样作用[26]。PDE4抑制剂通过抑制cAMP水解，增加pCREB (Ser133)水平，可以激活很多基因转录，其中包括BDNF和其他营养因子，通过介导下游信号通过而发挥抗抑郁作用；BDNF和CREB还可以增加齿状回神经前体细胞增殖及新生神经元的存活，通过促进神经发生及突触可塑性从而发挥抗抑郁样作用[27-28]。神经发生在抑郁症中扮演重要角色，抑郁状态下海马神经发生减少，且相对于正常小鼠，神经发生缺陷的小鼠在急性应激后，抑郁症状更明显[29]。目前对于PDE4抑制剂改善抑郁症的作用机制，多归结于cAMP/PKA/CREB信号通路。即PDE4抑制剂抑制PDE4酶活性，升高了细胞内第二信使cAMP水平，进而激活PKA，PKA的活化促进CREB的磷酸化，后者是改善动物抑郁样症状的关键[22, 28-29]。

在PDE4抑制剂发挥其抗抑郁作用时，是否还有其他信号通路的参与还不清楚，值得深入研究。

3.2 PDE4抑制剂与cAMP/Epac/MEK/ERK/CREB信号通路 细胞外调节蛋白激酶1/2(Extracellular Regulated Protein Kinases, ERK1/2) 是重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它的底物包括转录因子、组蛋白、细胞内其他重要的激酶以及K+通道等。这些物质都是细胞内的重要组成成分，是学习记忆形成及情绪调控过程中必不可少的物质[30]。CREB的激活亦可通过ERK1/2信号通路来实现，PDE4抑制剂可增加细胞内cAMP水平，后者可直接激活PKA和/或另一种由cAMP直接激活的交换蛋白(Exchange protein activated by cAMP, Epac)。Epac能进一步激活small GTPases Rap1，Rap1活化后刺激B-Raf，后者磷酸化丝裂原活化蛋白激酶激酶(mitogen activated protein kinase kinase, MEK)，MEK为ERK的上游激酶，从而活化ERK[31]。ERK被Epac激活后，也可通过激活核糖体S6激酶(ribosomal S6 kinase, RSK)来激活CREB，从而作用于CRE, 启动CRE依赖性的转录[32-33]。

此外，ERK也可直接磷酸化转录因子CREB。利用脑立体定位技术分别阻断海马和前额叶皮质的ERK信号通路，观察大鼠的抑郁行为反应。结果发现海马ERK通路阻断后，大鼠出现快感缺失和明显的焦虑等抑郁症的核心症状；前额叶皮质ERK通路阻断后，大鼠表现为快感缺失和活动水平的降低。该研究结果表明海马和前额叶皮质的ERK信号通路都参与了抑郁行为的调节，海马或前额叶皮质的ERK信号通路损伤都可导致明显的抑郁行为反应[30]。

3.3 PDE4抑制剂与其他信号通路 除了上述cAMP/PKA/CREB及cAMP/Epac/MEK/ERK/CREB两条信号通路研究的相对深入外，神经细胞内PKA被cAMP活化后，亦可作用于B-Raf增加ERK1/2的磷酸化；同时PKA还可通过抑制C-Raf来抑制ERK1/2的活性[34]。因此就ERK1/2而言，PDE4抑制剂既能增加其磷酸化，亦可抑制其磷酸化，PDE4抑制剂的最终效应往往依赖于特定的细胞内环境。在抑郁症状态下，PDE4抑制剂对B-Raf及C-Raf下游信号通路的影响还有较多问题需进一步研究。

另外，PDE4抑制剂通过激活PKA继而促进糖原合成激酶3β (glycogen synthase kinase -3β, GSK-3β)的磷酸化。GSK-3β已被证实参与精神疾病的发病过程，目前临床上常用的锂制剂，其作用机制之一就是刺激GSK-3β的磷酸化，从而抑制GSK-3β的活性。PKA可作用于GSK-3β的Ser9位点，使GSK-3β失活[35]。GSK-3β在活化状态下，可以增加CREB的磷酸化，只是CREB磷酸化的位点有别于PKA直接磷酸化CREB时的位点(Ser133), GSK-3β磷酸化CREB的位点为Ser129，有关CREB的Ser129被磷酸化后的生理作用还有待进一步的研究。

有研究显示CREB的Ser129磷酸化后，会阻碍pCREB(Ser133) 与其下游基因启动子的结合，从而发挥负性调节作用。然后亦有报道显示突变Ser129后，pCREB Ser133介导其下游基因转录的功能大大减弱[36]，这一原因可能与细胞所处的微环境的差别及特定的疾病状态有关。

4 新型PDE4抑制剂

近年来，在PDE家族中，PDE4抑制剂的研究最为广泛[37]。PDE4抑制剂是世界科研工作者和跨国医药公司追逐的热点，研究主要集中在PDE4抑制剂对呼吸系统[38-39]和中枢神经系统疾病[40- 41]的治疗作用，如第1代PDE4抑制剂咯利普兰(Rolipram)可以改善东莨菪碱[42]、Aβ42[43]以及NMDA受体拮抗剂[44]所致的大鼠学习记忆损害。第2代PDE4抑制剂罗氟司特(Roflumilast)是治疗慢性阻塞性肺疾病伴支气管炎的一线药物。这些结果显示出PDE4抑制剂具有可观的临床治疗前景。在11 个PDE 亚家族中有8 个家族可以降解cAMP，其中PDE4可以特异地降解cAMP，在不同时间空间调节cAMP 浓度，对cAMP 介导的信号反应区域化起重要作用。PDE4的活性和数量可以通过翻译后修饰进行短期调节，亦可在转录水平长期调节。

PDE4抑制剂在抑郁动物模型的行为学实验中表现出了很好的抗抑郁效果，其中经典的PDE4抑制剂咯利普兰，在临床前研究及I期临床试验中表现出较好的抗抑郁作用，其效能强于三环类抗抑郁药阿米替林，且起效快，但其剂量依赖性的严重胃肠道不良反应使其最终不能通过临床试验[30]。因此，开发能避免呕吐反应的新型PDE4抑制剂在抑郁症的治疗上具有很好的应用前景。

目前已研发出数种不致呕吐作用的新型PDE4抑制剂，Chlorbipram是一种新型PDE4D选择性抑制剂，近期证实Chlorbipram能显著降低小鼠在强迫游泳实验和悬尾实验中的不动时间，对行为绝望小鼠的抑郁样行为有很好的改善作用[45]，提示Chlorbipram可能具有一定的抗抑郁作用。在比格犬呕吐模型比较试验中发现，传统PDE4抑制剂咯利普兰、Chlorbipram在给药后10 min内均出现明显的呕吐反应[45]，而Chiorbipram给药后120 min内未见致呕吐作用。GSK356278是葛兰素史克公司研发的另一种新型PDE4抑制剂，尤其对PDE4B的抑制作用更为明显，pIC50=8.8 μm，临床拟用于抑郁症及焦虑症的治疗。

动物实验及临床Ι期试验均未发现有明显的致呕吐作用[46]，是一个具有较大潜力的抗抑郁药物。其他没有明显致呕吐作用的化合物，如ASP3258、GSK256066等均在临床前实验中证实具有极低的止呕吐潜能[47-48]。这些化合物的开发为PDE4抑制剂治疗抑郁症带来厚望。

5 展望

大量动物实验都证实了PDE4抑制剂具有显著的抗抑郁样作用，这一作用更是在临床试验中得到了证实且具有很好的重复性，然而因其引起严重的恶心、呕吐副作用，至今还没有一种PDE4抑制剂通过临床试验并获批准。由于PDE4在全身各个系统均有表达，非选择性抑制剂必定会影响到各个系统的cAMP水平，从而产生副作用，研发PDE4亚型及亚亚型抑制剂将能提高靶点的特异性，这一要求需要很清楚PDE4各亚亚型蛋白在氨基酸序列及结构上的差异，并能充分利用这些差异。Burgin等人最近提出PDE4变构调节理论，该理论认为化合物可以作用于PDE4的非催化中心，通过改变PDE4的构像实现部分抑制PDE4酶活性，从而保证cAMP维持在某一基础水平而不至于过高，这将有利于消除PDE4完全抑制后所产生的副作用[49]，但是这一理论还需进一步的论证。另外，亦可通过显性失活突变的方式达到抑制PDE4酶活性的作用，通过高表达突变的PDE4蛋白，替代体内有功能的PDE4，从而活化增加cAMP及活化PKA，可实现类似PDE4抑制剂的作用[50]，然而这些策略距离临床应用仍还有一段距离。

[参考文献]

[1] Willner P, Scheel-Krüger J, Belzung C. The neurobiology of depression and antidepressant action [J]. Neurosci Biobehav Rev, 2013, 37(10):2331-2371.

[2] Homberg J R, Molteni R, Calabrese F, et al. The serotonin-BDNF duo: Developmental implications for the vulnerability to psychopathology [J]. Neurosci Biobehav Rev, 2014, 43:35-47.

[3] Outhred T, Hawkshead B E, Wager T D, et al. Acute neural effects of selective serotonin reuptake inhibitors versus noradrenaline reuptake inhibitors on emotion processing: Implications for differential treatment efficacy [J]. Neurosci Biobehav Rev, 2013, 37(8):1786-1800.

[4] Beghè B, Rabe K F, Fabbri L M. Phosphodiesterase-4 inhibitor therapy for lung diseases[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2013, 188(3):271-278.

[5] Gavaldà A, Roberts R S. Phosphodiesterase-4 inhibitors: a review of current developments (2010 - 2012) [J]. Expert Opin Ther Pat, 2013, 23(8):997-1016.

[6] Mahar I, Bambico F R, Mechawar N, et al. Stress, serotonin, and hippocampal neurogenesis in relation to depression and antidepressant effects [J]. Neurosci Biobehav Rev, 2014, 38:173-192.

[7] Elhwuegi A S. Central monoamines and their role in major depression [J]. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry, 2004, 28(3):435-451.

[8] Ray M T, Shannon Weickert C, Webster M J. Decreased BDNF and TrkB mRNA expression in multiple cortical areas of patients with schizophrenia and mood disorders [J]. Transl Psychiatry, 2014, 4:e389.

[9] Berton O, Nestler E J. New approaches to antidepressant drug discovery: beyond monoamines [J]. Nat Rev Neurosci, 2006, 7(2): 137-151.

[10] Angelucci F, Brenè S, Mathé A A. BDNF in schizophrenia, depression and corresponding animal models [J]. Mol Psychiatry, 2005, 10(4): 345-352.

[11] Pittenger C, Duman R S. Stress, depression, and neuroplasticity: a convergence of mechanisms [J]. Neuropsychopharmacology,2008,33(1): 88-109.

[12] Schüle C. Neuroendocrinological mechanisms of actions of antidepressant drugs [J]. J Neuroendocrinol, 2007,19(3): 213-226.

[13] Lopresti A L, Hood S D, Drummond P D. A review of lifestyle factors that contribute to important pathways associated with major depression: diet, sleep and exercise [J]. J Affect Disord, 2013, 148(1):12-27.

[14] Ng J, Heales S J, Kurian M A. Clinical features and pharmacotherapy of childhood monoamine neurotransmitter disorders [J]. Paediatr Drugs, 2014, 16(4):275-291.

[15] Berdeaux R, Stewart R. cAMP signaling in skeletal muscle adaptation: hypertrophy, metabolism, and regeneration [J]. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2012, 303(1):e1-17.

[16] Kandel E R. The molecular biology of memory: cAMP, PKA, CRE, CREB-1, CREB-2, and CPEB[J]. Mol Brain, 2012, 5: 14.

[17] Sutherland E W, Rall T W. Fractionation and characterization of a cyclic adenine ribonucleotide formed by tissue particles [J]. J Biol Chem, 1958, 232(2): 1077-1091.

[18] Jin S L, Ding S L, Lin S C. Phosphodiesterase 4 and its inhibitors in inflammatory diseases [J]. Chang Gung Med J, 2012, 35(3): 197-210.

[19] Francis S H, Turko I V, Corbin J D. Cyclic nucleotide phosphodiesterases: relating structure and function [J]. Prog Nucleic Acid Res Mol Biol, 2001, 65: 1-52.

[20] Richter W, Menniti F S, Zhang H T, et al. PDE4 as a target for cognition enhancement [J]. Expert Opin Ther Targets, 2013,17(9):1011-1027.

[21] Rose G M, Hopper A, De Vivo M, et al. Phosphodiesterase inhibitors for cognitive enhancement [J]. Curr Pharm Des, 2005, 11(26):3329-3334.

[22] Wang Z Z, Zhang Y, Liu Y Q, et al. RNA interference-mediated phosphodiesterase 4D splice variants knock-down in the prefrontal cortex produces antidepressant-like and cognition-enhancing effects [J]. Br J Pharmacol, 2013, 168(4):1001-1014.

[23] Park S J, Ahmad F, Philp A, et al. Resveratrol ameliorates aging-related metabolic phenotypes by inhibiting cAMP phosphodiesterases [J]. Cell, 2012, 148(3):421-433.

[24] Zhang H T, Huang Y, Suvarna N U, et al. Effects of the novel PDE4 inhibitors MEM1018 and MEM1091 on memory in the radial-arm maze and inhibitory avoidance tests in rats [J]. Psychopharmacology (Berl), 2005, 179(3): 613-619.

[25] Dowlatshahi D, MacQueen G M, Wang J F, et al. Increased temporal cortex CREB concentrations and antidepressant treatment in major depression [J]. Lancet, 1998, 352(9142): 1754-1755.

[26] Chen A C, Shirayama Y, Shin K H, et al. Expression of the cAMP response element binding protein (CREB) in hippocampus produces an antidepressant effect [J]. Biol Psychiatry, 2001, 49(9): 753-762.

[27] Li Y F, Cheng Y F, Huang Y, et al. Phosphodiesterase-4D knock-out and RNA interference-mediated knock-down enhance memory and increase hippocampal neurogenesis via increased cAMP signaling [J]. J Neurosci, 2011, 31(1):172-183.

[28] Zhang C, Cheng Y, Wang H, et al. RNA interference-mediated knockdown of long-form phosphodiesterase-4D (PDE4D) enzyme reverses amyloid-β42-induced memory deficits in mice [J]. J Alzheimers Dis, 2014, 38(2):269-280.

[29] Li Y F, Huang Y, Amsdell S L, et al. Antidepressant- and anxiolytic-like effects of the phosphodiesterase-4 inhibitor rolipram on behavior depend on cyclic AMP response element binding protein-mediated neurogenesis in the hippocampus [J]. Neuropsychopharmacology, 2009, 34(11): 2404-2419.

[30] Qi X, Lin W, Wang D, et al. A role for the extracellular signal-regulated kinase signal pathway in depressive-like behavior [J]. Behav Brain Res, 2009, 199(2):203-209.

[31] Misra U K, Pizzo S V. Epac1-induced cellular proliferation in prostate cancer cells is mediated by B-Raf/ERK and mTOR signaling cascades [J]. J Cell Biochem, 2009, 108(4):998-1011.

[32] Kwak H J, Park K M, Choi H E, et al. PDE4 inhibitor, roflumilast protects cardiomyocytes against NO-induced apoptosis via activation of PKA and Epac dual pathways [J]. Cell Signal, 2008, 20(5):803-814.

[33] Choi Y H, Lee S N, Aoyagi H, et al. The extracellular signal-regulated kinase mitogen-activated protein kinase/ribosomal S6 protein kinase 1 cascade phosphorylates cAMP response element-binding protein to induce MUC5B gene expression via D-prostanoid receptor signaling [J]. J Biol Chem, 2011, 286(39):34199-34214.

[34] Marquette A, André J, Bagot M, et al. ERK and PDE4 cooperate to induce RAF isoform switching in melanoma[J]. Nat Struct Mol Biol,2011,18(5):584-591.

[35] Zhou X, Wang H, Burg M B, et al. Inhibitory phosphorylation of GSK-3β by AKT, PKA, and PI3K contributes to high NaCl-induced activation of the transcription factor NFAT5 (TonEBP/OREBP)[J]. Am J Physiol Renal Physiol, 2013, 304(7): 908-917.

[36] Larabee J L, Maldonado-Arocho F J, Pacheco S, et al. Glycogen synthase kinase 3 activation is important for anthrax edema toxin-induced dendritic cell maturation and anthrax toxin receptor 2 expression in macrophages [J]. Infect Immun, 2011,79(8):3302-3308.

[37] Schudt C, Hatzelmann A, Beume R, et al. Phosphodiesterase inhibitors: history of pharmacology[J]. Handb Exp Pharmacol, 2011, (204): 1-46.

[38] Wardle A J, Tulloh R M. Evolving management of pediatric pulmonary arterial hypertension: impact of phosphodiesterase inhibitors [J]. Pediatr Cardiol, 2013, 34(2): 213-219.

[39] Mokry J, Mokra D. Immunological aspects of phosphodiesterase inhibition in the respiratory system [J]. Respir Physiol Neurobiol, 2013,187(1): 11-17.

[40] Filippov V, Song M A, Zhang K, et al. Increased ceramide in brains with Alzheimer's and other neurodegenerative diseases [J]. J Alzheimers Dis, 2012, 29(3): 537-547.

[41] Bollen E, Prickaerts J. Phosphodiesterases in neurodegenerative disorders [J]. IUBMB Life, 2012, 64(12): 965-970.

[42] Rutten K, Prickaerts J, Blokland A. Rolipram reverses scopolamine-induced and time-dependent memory deficits in object recognition by different mechanisms of action [J]. Neurobiol Learn Mem, 2006, 85(2): 132-138.

[43] Gong B, Vitolo O V, Trinchese F, et al. Persistent improvement in synaptic and cognitive functions in an Alzheimer mouse model after rolipram treatment [J]. J Clin Invest, 2004, 114(11): 1624-1634.

[44] Davis J A, Gould T J. Rolipram attenuates MK-801-induced deficits in latent inhibition [J]. Behav Neurosci, 2005, 119(2): 595-602.

[45] Zhang M Z, Zhou Z Z, Yuan X, et al. Chlorbipram: a novel PDE4 inhibitor with improved safety as a potential antidepressant and cognitive enhancer [J]. Eur J Pharmacol, 2013,721(1-3):56-63.

[46] Rutter A R, Poffe A, Cavallini P, et al. GSK356278, a potent, selective, brain-penetrant phosphodiesterase 4 inhibitor that demonstrates anxiolytic and cognition-enhancing effects without inducing side effects in preclinical species [J]. J Pharmacol Exp Ther, 2014,350(1):153-163.

[47] Kobayashi M, Kubo S, Shiraki K,et al. Therapeutic potential of ASP3258, a selective phosphodiesterase 4 inhibitor, on chronic eosinophilic airway inflammation[J]. Pharmacology, 2012, 90(3-4):223-232.

[48] Nials A T, Tralau-Stewart C J, Gascoigne M H, et al. In vivo characterization of GSK256066, a high-affinity inhaled phosphodiesterase 4 inhibitor[J]. J Pharmacol Exp Ther, 2011, 337(1):137-144.

[49] Burgin A B, Magnusson O T, Singh J, et al. Design of phosphodiesterase 4D (PDE4D) allosteric modulators for enhancing cognition with improved safety [J]. Nat Biotechnol, 2010, 28(1):63-70.

[50] Houslay M D. Underpinning compartmentalised cAMP signalling through targeted cAMP breakdown [J]. Trends Biochem Sci, 2010, 35(2):91-100.