药物重定位发现广谱抗黄病毒化合物MMV1791425及其作用机制研究

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Antiviral Research 4.5

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  为解决黄病毒属(Orthoflavivirus)感染缺乏广谱抗病毒药物的难题,研究人员通过筛选"全球健康优先化合物库"(Global Health Priority Box),发现化合物MMV1791425具有抑制WNV、TBEV、ZIKV等7种黄病毒复制的活性(EC50 0.14-0.89 μM),其通过靶向NS3解旋酶结构域与NS5 RdRp相互作用界面发挥抑制作用,并展现良好的体外ADMET特性,为开发新型泛黄病毒抑制剂奠定基础。

  

黄病毒属包括登革病毒(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)、西尼罗病毒(WNV)等重要病原体,每年导致数百万人感染。尽管部分病毒已有疫苗,但临床仍缺乏广谱抗病毒药物。既往发现的泛黄病毒抑制剂如NITD008因毒性问题研发受阻,而针对单一病毒的候选药物如JNJ1802(靶向NS4B)无法满足新发病毒威胁。药物重定位(drug repurposing)策略可加速抗病毒研发进程,但如何发现兼具广谱性、低毒性和新型作用机制的化合物仍是重大挑战。

瑞士洛桑大学等机构的研究人员筛选了包含240个化合物的"全球健康优先化合物库",通过噬斑实验、免疫染色、细胞活力(MTT)检测等技术,发现化合物MMV1791425(425)对7种黄病毒均显示抑制活性。研究采用WNV复制子稳定细胞系、时间-添加实验、耐药株筛选等方法阐明其作用机制,并通过全基因组测序和结构建模定位耐药突变位点。相关成果发表于《Antiviral Research》。

主要技术方法包括:1)使用Huh7、Vero E6等5种细胞系进行体外抗病毒实验;2)通过噬斑形成实验测定病毒滴度(pfu/mL);3)建立表达WNV非结构蛋白和荧光素酶的稳定细胞系验证复制抑制;4)RT-qPCR定量病毒RNA;5)人/大鼠肝微粒体和肝细胞代谢稳定性测试;6)hERG心脏毒性检测。

【3.1 泛黄病毒抑制剂的鉴定】
通过高通量筛选发现化合物425和211对WNV、TBEV的EC50分别为0.33 μM和0.018 μM。后续检测显示425对DENV-2活性最强(EC50 0.14 μM),且对HSV-2等非黄病毒无效,体现良好选择性。

【3.2 抑制谱验证】
在包含YFV、JEV等5种附加黄病毒的测试中,425保持亚微摩尔级活性(EC50 0.14-0.89 μM),显著优于对照药NITD008。值得注意的是,其在蚊源细胞C6/36中仍保持活性,提示潜在阻断传播链价值。

【3.3 作用机制研究】
时间-添加实验显示425在感染后24小时添加仍有效。WNV复制子实验证实其直接靶向病毒复制环节。RT-qPCR检测发现425在感染早期(10 hpi)即可降低ZIKV RNA载量,且在高感染复数(MOI 1)下仍保持活性,EC50仅0.94 μM。

【3.5 高耐药屏障与靶点定位】
经14代耐药筛选获得EC50升高的病毒株,全基因组测序发现NS3解旋酶结构域G5177T突变(Gln188His)。结构建模显示该位点位于NS3-NS5相互作用界面,与已报道的复制复合体组装关键区域重叠。

【3.6 良好ADMET特性】
尽管人肝微粒体清除率(92.4 μL/min/mg)偏高,但425展现优异水溶性(199.6 μg/mL)、适中LogD(0.61)和低hERG风险(IC50 77.7 μM),具备进一步优化潜力。

该研究首次报道靶向NS3-NS5蛋白互作界面的泛黄病毒抑制剂。与现有靶向NS4B或RdRp的抑制剂相比,425通过破坏复制复合体组装这一新颖机制发挥作用,其广谱性源于靶点区域的高度保守性。虽然代谢稳定性有待改善,但该先导化合物的发现为开发应对新发黄病毒威胁的广谱药物提供了重要起点。尤其值得注意的是,该化合物在神经细胞SH5YSY和蚊源细胞中均保持活性,暗示其可能兼具治疗与阻断传播的双重价值。

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