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摘要病毒感染性疾病(如乙型肝炎、艾滋病(AIDS)和新冠肺炎(COVID-19))是可能危及生命的全球性公共卫生问题之一。传统病毒的反复以及新发病毒的出现使得病毒性疾病的治疗面临着日益严峻的挑战。核苷类药物在临床病毒性疾病的治疗中占有重要地位，到目前为止，获得FDA批准上市的抗病毒药物中有一半以上属于核苷类。然而，一些病毒性疾病(如乙型肝炎和艾滋病)仍然无法完全治愈，长期用药可能导致免疫功能低下和耐药性等问题，因此，迫切需要开发新型的、安全有效的抗病毒药物。<br>　　作为治疗病毒性疾病的重要药物，核苷类化合物在体内通过核苷激酶介导的磷酸化转化为具有生物活性的核苷三磷酸而发挥药效，而核苷类似物第一个磷酸化效率较低，导致核苷类药物无法完全代谢为其活性形式，抗病毒活性受到极大程度的限制。但单磷酸核苷(核苷酸)本身无法作为药物使用，因为在生理pH环境中发生去质子化，其负电荷降低了药物分子生物膜的穿透能力，且稳定性不高。核苷酸前药类化合物可以提高母体分子的稳定性并掩盖其离子特性，更容易进入靶细胞，释放出母体活性分子，提高生物利用度，改善治疗效果。为了应对病毒性疾病，开发新型有效的核苷酸前药类化合物仍然是十分重要的。<br>　　本论文设计并合成了三个系列的新型核苷酸前药类化合物，并对这些前药进行抗乙型肝炎病毒(HBV)、人类免疫缺陷病毒(HIV)和新型冠状病毒(SARS-CoV-2)活性研究，具体研究内容如下:<br>　　1、采用本课题组新型O-苄基磷酰胺酯前药策略设计并合成了33个新型替诺福韦前药。在HepG2和HepG2.2.15细胞株中评估O-苄基磷酰胺酯替诺福韦前药2-5a ～ 2-5ag的细胞毒性和抗HBV活性，筛选出13个具有纳摩尔EC50值的前药，其中化合物2-5a对HBV DNA的抑制活性最强(EC50=24 nM)，在浓度为500 μM以内未观察到明显的细胞毒性。体内DHBV感染鸭药效学评估发现，前药2-5a对鸭子血清和肝脏中病毒DNA的复制均表现出良好的抑制效果，且呈时间和剂量依赖性，最佳起效剂量为10 mg/kg;鸭肝组织病理学检查结果显示化合物2-5a未引起任何细胞坏死、出血和炎症反应。另外，抗HIV初步活性研究表明，化合物2-5a具有较高的抗HIV活性，EC50=35.20 nM，CC50＞500μM。化合物2-5a可以作为新型抗HBV和HIV的候选药物进一步开发。<br>　　2、早期临床结果表明口服阿兹夫定(FNC)可以有效抑制SARS-CoV-2在体内的复制，但FNC本身在体外几乎没有活性，为了研究该核苷类似物的体外抗冠状病毒活性，合成了29个FNC及其衍生物的O-苯基磷酰胺酯(ProTide)前药。体外抗冠状病毒活性研究表明，前药3-3a (CL-236)抑制SARS-CoV-2和HCoV-OC43病毒的EC50值在1.2-4.3 μM之间，验证了母体核苷FNC的有效性。在体内进行研究时，母体核苷可以顺利的磷酸化为FNC-TP，因此，在体内实验时口服母体核苷进行抗SARS-CoV-2活性研究。在大鼠中检测到口服FNC显示出胸腺归巢特征;FNC治疗感染的恒河猴实验结果表明，口服FNC可降低病毒载量、减少胸片毛玻璃混浊、减轻炎症和器官损伤;临床结果显示，FNC治疗后核酸转阴的平均时间为2.60天。另外，初步药效学研究显示，前药3-3a (CL-236)在鸭乙肝模型中能明显抑制DHBV复制，起效快，且抑制作用强。<br>　　3、开环嘌呤核苷(酸)在病毒感染的治疗中发挥着显著的作用。基于本论文替诺福韦前药较高的抗病毒活性，进一步设计合成了一系列嘌呤碱基修饰的新型开环嘌呤核苷O-苯基磷酰胺酯前药，并对这类前药进行抗HBV活性研究。