上篇回顧:《基于流感發(fā)病機(jī)制的藥物研發(fā)現(xiàn)狀(上篇)》
抑制流感病毒 RNA 聚合酶的藥物
流感病毒 RNA聚合酶是由PA、PB1 和 PB2亞基構(gòu)成的蛋白質(zhì)復(fù)合物,PA具有內(nèi)切核酸酶活性并可誘導(dǎo)蛋白水解,PB1具有RNA 聚合活性,PB2可識(shí)別并結(jié)合宿主5'mRNA 帽結(jié)構(gòu)在基因組復(fù)制轉(zhuǎn)錄中發(fā)揮重要作用。當(dāng)前臨床上RNA聚合酶抑制劑突變頻率低且不良反應(yīng)輕,已成為抗流感藥物研究的重要靶標(biāo)。
1、化藥及小分子化合物
鳥苷核糖核苷類似物利巴韋林主要靶標(biāo)為肌苷5'-單磷酸脫氫酶( inosine monophosphate dehydrogenase,IMPDH),可通過(guò)降低細(xì)胞內(nèi)GTP 濃度和阻止病毒蛋白質(zhì)合成來(lái)抑制病毒 RNA 復(fù)制且可引起 RNA 復(fù)制突變,與甘草酸聯(lián)用可顯著降低炎癥因子IL-6、TNF-α 和 IL-1β 的表達(dá)水平。已進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)的匹莫地韋靶向 RNA 聚合酶的 PB2 亞基并通過(guò)阻止聚合酶結(jié)合以及宿主前體 mRNA 上的7-甲基GTP 帽結(jié)構(gòu),從而抑制病毒基因的表達(dá),對(duì)多種甲型流感病毒及 NAIs 敏感性低的毒株具有活性。當(dāng)前已在美國(guó)和日本上市的巴洛沙韋靶向病毒 PA亞基的核酸內(nèi)切酶活性,一旦它被 PB2.8 結(jié)合就可以阻止聚合酶切割前體mRNA,對(duì)甲、乙型流感病毒甚至耐奧司他韋的病毒均有效。嘌呤核苷類似物法匹拉韋幾乎對(duì)所有流感病毒均具有活性,其在細(xì)胞內(nèi)被核糖基化和磷酸化后形成藥物活性形式核苷三磷酸化物法匹拉韋 RTP,這種形式被病毒 RNA聚合酶錯(cuò)誤識(shí)別作為嘌呤誤摻入新生 RNA 中并在 RNA 合成過(guò)程中導(dǎo)致鏈終止,此外還通過(guò)誘發(fā)致命性的突變來(lái)發(fā)揮抗病毒作用,由于新冠肺炎疫情等原因該藥已在我國(guó)上市。
2、中藥活性成分
異槲皮苷可阻斷RNA 聚合酶中PB2運(yùn)作來(lái)阻止病毒復(fù)制,還能減少甲流感染產(chǎn)生的活性甲氧基。水飛薊種子中提取的水飛薊素主要成分水飛薊賓、水飛薊寧等可阻止病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞并調(diào)節(jié)自噬抑制氧化應(yīng)激物的形成,還可觸發(fā)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 (extracellular signal regulated kinase,ERK) /p38 絲裂原活化蛋白激酶( mitogen-activated protein kinase,MAPK) 和IκB激酶( inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase,IKK) 級(jí)聯(lián)。川楝子的主要活性成分川楝素與 PA 的結(jié)合親和力強(qiáng)于已知 PA抑制劑的結(jié)合親和力,其通過(guò)改變 PA 蛋白的核定位破壞核轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)致 PA的胞質(zhì)積累并抑制流感病毒mRNA 早期復(fù)制,還通過(guò)抑制蛋白激酶 B 活性來(lái)干擾病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞。
緩解機(jī)體免疫過(guò)度的藥物
抗炎免疫是機(jī)體對(duì)抗流感病毒侵襲必不可少的一步,炎癥因子作為免疫的信號(hào)分子通過(guò) NF-κB、Nrf2、JAK-STAT、RLRs、AMPK 等信號(hào)通路釋放進(jìn)行機(jī)體自我防衛(wèi)。除了抑制流感病毒復(fù)制和擴(kuò)散,還應(yīng)阻斷炎癥因子在免疫細(xì)胞間傳遞引起的人體過(guò)度免疫。
1、化藥及小分子化合物
靜脈免疫球蛋白( intravenous immunoglobulin,IVIG) 含有 IgG 抗體,具有免疫替代和免疫調(diào)節(jié)雙重治療效果,可降低重癥流感相關(guān)的死亡率和發(fā)病率,在流感重癥監(jiān)護(hù)環(huán)境中常作為第一階段干預(yù)措施。過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferators-activated receptors γ,PPARγ) 具有增強(qiáng)脂質(zhì)和葡萄糖的代謝以及細(xì)胞分化和抑制炎癥等功能,在機(jī)體免疫過(guò)度時(shí)可減少嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞數(shù)量并減少炎癥因子的產(chǎn)生。N-乙酰半胱氨酸可抑制髓過(guò)氧化物酶活性,減少嗜中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞數(shù)量及促炎因子水平來(lái)減少肺部炎癥和肺水腫。
2、中藥活性成分、復(fù)方及中成藥
瓜子金皂苷可有效降低肺組織中 IL-1β、TNF-α、IL-4、IFN-γ、TXA2 和 PGE2 的水平,通過(guò)減輕肺部炎癥反應(yīng)來(lái)增強(qiáng)抗甲流感染的能力。穿心蓮內(nèi)酯被譽(yù)為天然抗生素藥物,其抗流感病毒活性是通過(guò)參與 NF-κB、Nrf2、JAK-STAT 和 RLRs 信號(hào)通路的激活降低病毒載量和感染引起的炎性細(xì)胞因子表達(dá)并最終減少流感病毒誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡,此外由穿心蓮內(nèi)酯作為主要成分的喜炎平注射液聯(lián)合奧司他韋用藥普遍具有良好的臨床療效。中藥甘草活性成分包括甘草甜素、甘草次酸和異甘草素等,甘草甜素在 IL-1信號(hào)通路中作用于皮質(zhì)類固醇11-β-脫氫酶同工酶1進(jìn)入宿主細(xì)胞,阻礙單核細(xì)胞募集并降低促炎分子 ( CXCL10、IL-6、CCL2 和CCL5) 水平,激活I(lǐng)FN-γ并降低NF-κBp38 和JNK的表達(dá),具有抗氧化活性,可抑制流感病毒誘導(dǎo)的活性氧( ROS) 形成,此外還可以用作制備抗流感**的佐劑;異甘草素在PPAR 途徑的激活下抑制炎癥因子基因表達(dá)和炎癥細(xì)胞聚集來(lái)緩解肺部炎癥。經(jīng)典名方葛根湯通過(guò)促進(jìn)IL-12及IFN-γ的產(chǎn)生來(lái)誘導(dǎo)Th1系統(tǒng)免疫應(yīng)答,降低 Toll 樣受體7( Toll like receptor 7,TLR-7) 信號(hào)通路和TNF-α 的表達(dá)并改善 Th1 /Th2 免疫平衡從而減輕過(guò)度免疫反應(yīng)。參附注射液通過(guò)抑制高遷移率族蛋白B1 ( high mobility group protein B1,HMGB1) 的轉(zhuǎn)錄、表達(dá)、易位和分泌,增加TLR-4 信號(hào)的表達(dá)和 IκB-α 產(chǎn)生的同時(shí)降低肺中p65、p50、TNF-α 和 IL-1β 的表達(dá)水平從而有效預(yù)防 MAP的下降并減輕肺組織損傷,即通過(guò)抑制 HMGB1-NF-κB 途徑預(yù)防炎癥因子風(fēng)暴發(fā)生。
多靶點(diǎn)抗流感的藥物
部分抗流感藥物通過(guò)多成分、多靶點(diǎn)和多通路作用,達(dá)到抑制流感病毒復(fù)制和抗炎免疫的雙重藥效作用,當(dāng)前此類藥物多集中在一些待開發(fā)的中藥活性成分。
1、化藥及小分子化合物
鹽霉素是甲、乙型流感病毒有效的殺傷劑,通過(guò)阻斷NP的核遷移在病毒進(jìn)入過(guò)程中特別是在核周內(nèi)體中引起 NP 的胞質(zhì)積累,還可阻止內(nèi)體酸化并失活M2 質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)功能,此外與奧司他韋聯(lián)用能顯著提高療效,可用于輔助治療對(duì)現(xiàn)有藥物耐藥或敏感性較低的流感。硝唑尼特是一類口服抗寄生蟲藥但同時(shí)具有抗病毒和免疫調(diào)節(jié)作用, 通過(guò)抑制 HA 的成熟與翻譯進(jìn)一步靶向流感病毒并上調(diào)IFN和各種IFN誘導(dǎo)型基因發(fā)揮抗炎作用,與奧司他韋組合也具有協(xié)同增效的作用。
2、中藥活性成分及中成藥
兒茶素類化合物在流感病毒結(jié)構(gòu)保守的鄰近殘基430空腔附近 (次唾液酸結(jié)合位點(diǎn))與NA 結(jié)合抑制病毒脫離,還以劑量依賴性方式顯著降低自噬相關(guān)蛋白LC3B 的含量并通過(guò)影響 HA的構(gòu)象發(fā)揮抗流感病毒的作用,天然兒茶素甚至可以用作制備滅活病毒**的滅活劑。
多酚類物質(zhì)姜黃素干擾 HA 與宿主細(xì)胞受體結(jié)合且其衍生物與 HA 所有亞型都具有顯著的結(jié)合親和力,還通過(guò)中斷 Y148 和 RNA 堿基之間的堆疊作用降低 NP 的RNA 結(jié)合親和力,可明顯抑制流感病毒誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激并通過(guò)激活 Nrf2 信號(hào)抑制流感病毒誘導(dǎo)的TLR2/4,NF-κBp38 /JNK和MAPK信號(hào)的激活。
蘆薈蒽醌類成分蘆薈苷通過(guò)抑制流感病毒NA 并阻止NA介導(dǎo)的TGF-β的活化來(lái)抑制由TGF-β介導(dǎo)的免疫反應(yīng),提高病毒HA特異性T細(xì)胞的免疫力,使得肺中HA特異Th 和Tc 有更多的浸潤(rùn)并恢復(fù)NS1抑制的STAT1介導(dǎo)轉(zhuǎn)染細(xì)胞中的抗病毒應(yīng)答且增強(qiáng)了IFN-γ 和TNF-α的產(chǎn)生,其黃酮類成分槲皮素、兒茶素和山 奈酚等可顯著抑制病毒 mRNA中M2的相關(guān)節(jié)段合成并通過(guò)與關(guān)鍵功能位點(diǎn)( PHE47A 和LEU43A) 的結(jié)合來(lái)抑制 M2 蛋白的表達(dá),此外還通過(guò)抑制流感病毒誘導(dǎo)的自噬對(duì)H1N1 或H3N2 產(chǎn)生抗病毒活性,蘆薈多糖通過(guò)活化巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO并分泌細(xì)胞因子( TNF-α、IL-6 和IFN-γ) 來(lái)介導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)作用,同時(shí)也有抑制 M2 的作用。
黃芩的黃酮提取物包括黃芩素、漢黃芩素、木蝴蝶素及糖苷類等,黃芩苷可阻止H3N2 抑制的 mTOR 信號(hào)傳導(dǎo)途徑誘導(dǎo)的自噬,還可誘導(dǎo)Th、Tc 和NK細(xì)胞中的 IFN-γ 產(chǎn)生并激活 JAK-STAT1 信號(hào)通路,漢黃芩素可抑制流感誘導(dǎo)的AMPK 磷酸化和激活,在I型和Ⅲ型IFN的誘導(dǎo)下通過(guò) IRF3的磷酸化和 IL 刺激基因(如MxA 和OAS) 的激活來(lái)增強(qiáng)抗病毒信號(hào)傳導(dǎo)進(jìn)而減輕炎癥反應(yīng);黃芩的黃酮提取物不僅能抑制HA、NA 活性,降低TNF-α、IL-6 和MCP-1的表達(dá)并增加肺組織中IFN-γ 和 IL-10 的表達(dá)水平調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),還能通過(guò)影響腸道菌群間接幫助身體恢復(fù),在甲流誘導(dǎo)的肺損傷治療中提取物比單一的黃芩素有更佳的治療效果。
體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)板藍(lán)根水提物 S-03 具有抑制HA和增加抗氧化酶活性的作用,例如SOD,CAT,GSH-Px 和總抗氧化能力;板藍(lán)根多糖提取物通過(guò)激活TLR-3信號(hào)通路削弱流感病毒誘導(dǎo)的促炎因子的上調(diào)并顯著降低 IL-6,IP-10,MIG 和 CCL5的表達(dá),對(duì)人流感病毒( H1N1 和 H3N2) 和禽流感病毒( H6N2和H9N2) 具有抑制作用。
流感是人類生存面臨的一個(gè)巨大威脅,由于優(yōu)先使用NA抑制劑的治療策略,現(xiàn)面臨著層出不窮的耐藥株,部分藥物還具有嚴(yán)重的毒副作用如金剛烷胺類中樞神經(jīng)系統(tǒng)**,在耐藥株層出不窮的狀況下許多有療效的化合物還停留在篩查試驗(yàn)階段,相關(guān)藥物的臨床試驗(yàn)及上市還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。中藥的多靶點(diǎn)作用機(jī)制尚不明確,很多藥物僅是體外實(shí)驗(yàn)有效果,體內(nèi)作用機(jī)制未知且用于流感治療時(shí)依靠的只是長(zhǎng)年累月的用藥經(jīng)驗(yàn),部分中藥成分還存在溶解性差、穩(wěn)定性差、生物利用度低等問(wèn)題。當(dāng)前抗病毒 藥物研究主要有兩個(gè)方面,一是針對(duì)現(xiàn)有靶標(biāo)來(lái)優(yōu)化或設(shè)計(jì)新的藥物;二是尋找新的靶標(biāo),開發(fā)新的抗病毒 藥物。
參考資料
陳金鳳,何軍,徐濤.基于流感發(fā)病機(jī)制的藥物研究進(jìn)展[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2021,37(05):606-612.
作者簡(jiǎn)介:
小米蟲,藥品質(zhì)量研究工作者,長(zhǎng)期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗(yàn)證工作,現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司,從事藥品檢驗(yàn)分析及分析方法驗(yàn)證
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