蛋白质设施用户发布国产首个单药使用的新冠病毒主蛋白酶抑制剂药物临床前研究成果

　　

蛋白质设施用户发布国产首个单药使用的新冠病毒主蛋白酶抑制剂药物临床前研究成果

        新冠病毒具有较强的免疫逃逸能力，小分子药物是抗击新冠感染的重要手段之一。来瑞特韦片（Leritrelvir，研究代号：RAY1216）是国内首款无需联用药效增强剂利托那韦靶向新冠病毒主要蛋白酶（Main protease，M^pro）的小分子化学药物。近日，广州医科大学附属第一医院/广州呼吸健康研究院-呼吸疾病全国重点实验室/国家呼吸系统疾病临床医学研究中心/广州实验室钟南山团队联合中国科学院广州生物医药与健康研究院等合作单位完成了对该药物的抗病毒机制、抗病毒活性及药代性质的多角度、全方位研究，揭示其多方面亮点。相关研究成果以“Preclinical evaluation of the SARS-CoV-2 M^pro inhibitor RAY1216 with improved pharmacokinetics compared to nirmatrelvir”为题发表于《自然-微生物学》。作者利用国家蛋白质科学研究（上海）设施蛋白质基于晶体结构的药物筛选平台BL19U1线站解析了新冠病毒主蛋白酶（Apo M^pro, PDB：8IGO）及来瑞特韦（Leritrelvir，RAY1216）和主蛋白酶复合物结构（RAY1216:M^pro, PDB:8IGN）。线站为该研究工作提供了坚实的条件保障和技术支持。

        研究揭示来瑞特韦在体内外的抗病毒实验中表现出与辉瑞奈玛特韦（Nirmatrelvir (PF-07321332)）相当水平的抗病毒药效。来瑞特韦对SARS-CoV-2多种变异株均显示出良好的抗病毒活性，半数效应剂量（EC₅₀）均处于纳摩尔级别，能够有效抑制多种新冠变异株在Vero E6细胞中的增殖复制，显著降低病毒滴度水平。在K18-hACE2转基因小鼠模型中，来瑞特韦的治疗不仅有效地提高感染小鼠的生存保护率，也显著降低了其肺部病毒载量，减缓了由病毒感染导致的体重减轻，改善了感染肺损伤病理变化的表征。研究还利用复制子方法验证了来瑞特韦对于目前对奈玛特韦强耐药的主蛋白酶突变体L50F+E166V仍然保持一定的抑制作用（EC₅₀=233±4 nM）。

        研究团队还在大鼠和小鼠模型上进行了来瑞特韦的药代动力学测试，在口服灌注或注射且不联用利托纳韦的情况下，实验结果证明RAY1216具有优秀的药代动力学性质。来瑞特韦在体内的药物血浆暴露量高于对照药物奈玛特韦，体内清除率低，代谢半衰期长，其优秀的药代动力学性质表现为其在临床上的单药使用效果提供了有力的科学证据。

        研究在原子结构和化学动力学上明确了来瑞特韦抑制主蛋白酶的机制。团队通过酶活抑制动力学分析测得来瑞特韦对SARS-CoV-2的主蛋白酶的抑制常数（K_i）为8.4 纳摩尔，药物在靶点的停留时间至少为104分钟，远长于奈玛特韦的9分钟。研究解析了来瑞特韦-主蛋白酶抑制复合物的晶体结构，确证了来瑞特韦的酮酰胺弹头以共价方式结合在主蛋白酶催化位点145位的半胱氨酸上。相对于辉瑞奈玛特韦，晶体结构显示来瑞特韦与主蛋白酶的相互作用更多，抑制复合物更加稳定，使得其靶点停留时间更长，抑制更彻底。这些数据充分解释了来瑞特韦的抗病毒功能。

        基于以上临床前的研究数据，RAY1216完成了1-3期临床试验 （见公众号：南山呼吸），以单药来瑞特韦片（商品名：乐睿灵）于2023年3月由国家药监局附条件批准上市用于轻中度新冠感染者的治疗。上市后来瑞特韦将继续进行包括器官移植新冠感染患者的治疗等真实世界研究、为其单药治疗新冠提供更多临床证据。

       文章链接：https://www.nature.com/articles/s41564-024-01618-9

 

来瑞特韦的分子结构、作用机制、抗病毒效果及药代动力学研究数据