本文選題：乙型肝炎病毒 + 噠嗪酮類化合物　； 參考：《中國科學(xué)院上海藥物研究所》2016年博士論文

【摘要】：慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染是嚴(yán)重的傳染性疾病,由于目前臨床上用于抗HBV的藥物僅有免疫調(diào)節(jié)類和核苷類藥物兩類,而這兩類藥物又均存在一定的局限性,且無法徹底清除患者體內(nèi)的病毒,該領(lǐng)域的研究者們一直致力于新型非核苷類抗HBV化合物的探索工作。本課題首次報道了噠嗪酮類化合物具有顯著的抗HBV活性。其中的代表性化合物3711,可有效降低細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞培養(yǎng)上清中的HBV DNA水平,半數(shù)抑制濃度分別為1.5±0.2μM及1.9±0.1μM,治療窗較大。在3711的機(jī)制探索實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)3711給藥可誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生不含病毒核酸的“空”病毒顆粒,HBV病毒顆粒形態(tài)無改變,但病毒顆粒在CsCl密度梯度離心實(shí)驗(yàn)中的沉降速率以及在1.8%的非變性瓊脂糖凝膠中的電泳移動速率在給藥后均發(fā)生改變。3711誘導(dǎo)產(chǎn)生的“空”病毒核心顆粒可直接以“裸”核心顆粒形式分泌出胞,也可包膜后以包膜病毒顆粒形式分泌出胞,二者由于缺少病毒基因組均無法進(jìn)行新一輪的感染擴(kuò)增。另外,3711為新型非核苷類小分子化合物,其抗病毒活性與HBV聚合酶無關(guān),因此可有效抑制核苷類藥物耐藥病毒突變株的復(fù)制。3711的活性僅與HBV核心蛋白1-144位氨基酸,即組裝結(jié)構(gòu)域相關(guān)。構(gòu)建將HBV核心蛋白124位纈氨酸突變?yōu)榫哂休^大疏水側(cè)鏈的色氨酸突變體(V124W),增加核心蛋白亞基之間的疏水作用,可模擬3711的活性,證明3711可能通過作用于核心蛋白亞基之間的疏水口袋干擾HBV核殼體包裝過程,誘導(dǎo)“空”核心顆粒組裝,從而發(fā)揮抗HBV活性。為進(jìn)一步獲取高效低毒的抗病毒化合物,本課題組與上海藥物研究所胡有洪課題組合作,對噠嗪酮類小分子化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化及改造,目前已經(jīng)獲得溶解度得到大幅提高的化合物5045,以及抗HBV活性得到明顯改善的化合物5165及5174。此外,我們將3711與正在進(jìn)行臨床I期實(shí)驗(yàn)的抗HBV新藥異噻氟定(NZ-4)的作用機(jī)制進(jìn)行比較,進(jìn)一步驗(yàn)證了盡管二者均通過誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生不含病毒核酸的“空”病毒顆粒發(fā)揮抗病毒活性,但其作用靶點(diǎn)及分子機(jī)制不同,NZ-4的活性依賴于HBV核心蛋白C末端第一精氨酸結(jié)構(gòu)域的存在,而3711的抗病毒活性僅與核心蛋白N端的疏水口袋相關(guān)。綜上所述,本課題完成了對兩類非核苷類小分子化合物抗HBV復(fù)制的機(jī)制研究。首次發(fā)現(xiàn)了一類噠嗪酮小分子化合物具有良好的抗HBV活性,其通過作用于HBV核殼體組裝過程發(fā)揮作用,不僅可作為工具藥來探索HBV核殼體組裝過程,也為未來慢性乙型肝炎患者的治療提供了更多的可能性。其次,明確了異噻氟定(NZ-4)與目前報道的所有抗病毒化合物的作用機(jī)制均不同,是目前唯一一個依賴于HBV核心蛋白C末端第一精氨酸富集區(qū)發(fā)揮抗HBV活性的化合物,并已經(jīng)進(jìn)入臨床研究階段,其作用機(jī)制的獨(dú)特性使其可能為未來慢性乙型肝炎的治愈以及新型藥物的研發(fā)提供了一個新的選擇。
[Abstract]:Chronic hepatitis B virus (HBV) infection is a serious infectious disease. At present, there are only two kinds of drugs, immunomodulatory drugs and nucleoside drugs, which have some limitations.And unable to completely eliminate the virus in patients, researchers in the field have been working on new non-nucleoside anti-HBV compounds.In this paper, we report for the first time that pyridazinones have remarkable anti-HBV activity.The representative compound 3711 could effectively reduce the level of HBV DNA in cells and supernatants of cell culture. The median inhibitory concentrations were 1.5 鹵0.2 渭 M and 1.9 鹵0.1 渭 M, respectively.In the mechanism exploration experiment of 3711, we found that 3711 administration could induce the formation of "empty" virus particles without virus nucleic acid in the cells, and the morphology of HBV virus particles remained unchanged.However, the sedimentation rate of virus particles in CsCl density gradient centrifugation test and the electrophoretic mobility rate in 1.8% non-denatured agarose gel changed after administration. 3711-induced "empty" virus core particles can be directly changed by"naked" core granules secrete cells,They can also secrete cells in the form of encapsulated virus particles, and neither of them can carry out a new round of infection amplification due to the lack of virus genome.In addition, Y3711 is a new type of non-nucleoside small molecule compound, its antiviral activity is independent of HBV polymerase, so it can effectively inhibit the replication of nucleoside drug-resistant virus mutant. 3711 is only 1-144 amino acids of HBV core protein.That is, the assembly domain is related.The HBV core protein 124-valine mutant was constructed and transformed into a tryptophan mutant with a large hydrophobic side chain, which can enhance the hydrophobic interaction between the core protein subunits and mimic the activity of 3711.It is proved that 3711 may interfere with the packaging process of HBV nuclear shell by acting on the hydrophobic pocket between the core subunits and induce the assembly of "empty" core particles, thus exerting anti- activity.In order to obtain antiviral compounds with high efficiency and low toxicity, our research group, in cooperation with Hu Youhong group of Shanghai Institute of Pharmacology, optimized and modified the structure of pyridazinone small molecular compounds.Up to now, 5045 compounds with significantly improved solubility and 5165 and 5174 compounds with significantly improved anti- HBV activity have been obtained.In addition, we compared the action mechanism of 3711 with that of Isotiafuridine (NZ-4), a new anti- HBV drug, which is currently undergoing phase I clinical trials.It is further verified that although both of them play antiviral activities by inducing the production of "empty" viral particles containing virus-free nucleic acids in cells,However, the activity of NZ-4 depends on the existence of the first arginine domain at the C-terminal of HBV core protein, and the antiviral activity of 3711 is only related to the hydrophobic pocket of the N-terminal core protein.In conclusion, the mechanism of anti-HBV replication of two kinds of non-nucleoside small molecular compounds has been studied.For the first time, a class of pyridazinone small molecular compounds have been found to have good anti- HBV activity, which can not only be used as a tool to explore the HBV nuclear shell assembly process, but also play an important role in the HBV nuclear shell assembly process.It also provides more possibilities for the treatment of chronic hepatitis B patients in the future.Secondly, it is clear that the mechanism of isothiafuridine NZ-4 is different from that of all the antiviral compounds reported at present, and it is the only one that relies on the first arginine rich region at the C-terminal of HBV core protein to exert anti- activity.And it has entered the stage of clinical research. The unique mechanism of its action may provide a new choice for the cure of chronic hepatitis B and the development of new drugs in the future.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院上海藥物研究所
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R96

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本文編號：1770166