
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
开发兼具抗呼吸道病毒活性的F508del-CFTR II型校正剂:囊性纤维化治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月31日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 5.9
编辑推荐:
本研究针对囊性纤维化(CF)患者因F508del-CFTR突变导致的黏液积聚和病毒易感性问题,开发了新型双功能化合物3b,既能通过抑制宿主PI4KB发挥广谱抗病毒活性(对Picornaviridae、Flaviviridae和Coronaviridae家族病毒EC50达亚微摩尔级),又能协同VX809/VX445纠正CFTR功能,在FRT细胞、CFBE41o-细胞及原代气道上皮模型中均验证了疗效,为简化CF治疗提供了创新方案。
囊性纤维化(CF)是一种致命的遗传性疾病,主要由CFTR基因突变导致。患者肺部因黏液积聚成为细菌和病毒的"温床",其中呼吸道病毒尤其是鼻病毒(RV)感染会引发60%患者的肺功能急性加重(PE)。更棘手的是,现有CFTR调节剂如Kaftrio?(含elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor)虽能改善CFTR功能,却无法预防病毒感染。而传统抗病毒药物又面临耐药性难题,这就像给患者"拆东墙补西墙",始终无法从根本上解决问题。
意大利帕尔马大学的Francesca Barbieri团队在《European Journal of Medicinal Chemistry》发表的研究,犹如一场"双管齐下"的精准打击。他们以宿主因子PI4KB为靶点——这个细胞内的"病毒复制指挥官"不易诱发耐药性,同时巧妙结合CFTR II型校正剂特性,设计出能同时对抗病毒和修复CFTR功能的"双面特工"。这种策略既避免了病毒"改头换面"产生耐药,又简化了患者需要服用的药物种类。
研究团队采用了几项关键技术:通过平行人工膜渗透实验(PAMPA)评估化合物渗透性;利用HS-YFP荧光淬灭法在FRT和CFBE41o-细胞系中检测CFTR功能;采用原代F508del纯合子气道上皮细胞(临床前金标准模型)进行验证;通过噬斑减少实验和RT-qPCR评估抗病毒活性;结合LC-MS/MS进行药代动力学分析。
化学设计:变魔术般的分子改造
研究人员以双噻唑为核心骨架,像玩"分子乐高"般进行修饰:R1引入叔丁基或苯基保持抗病毒活性,右侧苯胺环的三氟甲基和酯基是关键"密码"。有趣的是,将酯基水解为羧酸会"废掉"抗病毒能力,而将双噻唑环化为大环化合物则意外失活,说明微小的结构变化就像"蝴蝶效应"般影响巨大。最终获得的化合物3b(甲基3-((4′-甲基-2′-新戊酰胺基-[4,5′-双噻唑]-2-基)氨基)-5-(三氟甲基)苯甲酸酯)成为"全能选手"。
药理活性:一石二鸟的完美表现
在抗病毒方面,3b对鼻病毒16型(EC50=0.545 μM)、肠道病毒68型(0.891 μM)、寨卡病毒(0.975 μM)和SARS-CoV-2(6.87 μM)均展现强力抑制,且细胞毒性低(CC50>20 μM)。更妙的是,它抑制PI4KB的IC50仅4.22 μM,这意味着它通过"断敌粮草"而非直接杀毒,让病毒难以抵抗。
在CFTR校正方面,3b单独使用可使F508del-CFTR功能恢复至VX-809水平的70%,与VX445联用效果更佳。在原代细胞实验中,1 μM 3b+3 μM VX445的组合疗效堪比临床标准方案VX809/VX445,这相当于用"小成本"获得了"大收益"。
成药性评估:特工的身体素质
虽然3b在血浆中会缓慢水解(12%/2h),但它的溶解度(25 μM)和渗透性(4.53×10-6 cm/s)适合肺部给药。代谢稳定性测试显示其中等清除率(26 mL/min/kg),反而有利于减少长期用药的全身毒性,这种"恰到好处"的特性使其特别适合CF患者的慢性治疗。
这项研究犹如为CF治疗打开了"任意门":既能修复基因缺陷,又能建立病毒防火墙。化合物3b的创新性在于将抗病毒"盾牌"与CFTR修复"工具"合二为一,尤其适合儿科患者——他们正是呼吸道病毒感染的高危人群。虽然目前尚不能替代现有三联疗法,但为未来"四联疗法"或季节性抗病毒预防提供了可能。更深远的意义在于,这种靶向宿主因子的多靶点策略,或可为其他复杂疾病如慢性阻塞性肺病(COPD)的治疗提供新思路。
生物通微信公众号
知名企业招聘