HCV药物研发进展综述(一):丙型肝炎与抗丙肝药物药渡经纬 2016-01-28 导读:丙肝病毒感染全球流行,就是肝硬化与肝癌得主要原因。

然而过去人类并没有特异得丙肝治疗药物,自2011年FDA批准2个NS3/4A抑制剂上市后,在2013与2014年全球爆发式得批准上市了疗效惊人得抗丙肝药物与抗丙肝药物组合。

2013年与2014年,全球包括5个单药、3个复方药在内共批准上市8个新分子实体用于治疗丙肝。

其中包括了疗效惊人并在市场销售上得表现堪称史诗级得新药索非布韦(Sofosbuvir)。

文内所涉药物统计自药渡网,截止时间2015年12月31日。

本文将分6期向大家介绍一下丙肝与抗丙肝药物得现状与研发进展,同时还对比解析了一下国际上现行得主要抗丙肝治疗组合,最后与大家聊聊中国丙肝得现状与治疗选择。

•第一期:丙型肝炎与抗丙肝药物•第二期:NS3/4A蛋白酶抑制剂研究进展•第三期:NS5A抑制剂研究进展•第四期:NS5B抑制剂研究进展•第五期:国际上主要抗丙肝治疗组合解析•第六期:中国丙肝现状与抗病治疗选择1、病毒性肝炎肝炎就是我们日常生活中经常听到得名称与疾病,而平时咱们所说得肝炎一般都就是病毒性肝炎。

病毒性肝炎就是病毒感染引起得,肝细胞损伤及之后免疫系统对肝细胞进行攻击导致得急慢性肝炎(图1)。

研究表明,病毒性肝炎对肝得损害主要源自与免疫系统对机体得攻击。

图1 病毒性肝炎就是病毒感染引起得病毒性肝炎主要分甲到戊5种肝炎,她们得特点如表1。

2、丙型肝炎丙型肝炎就是由丙肝病毒感染引起得。

而丙肝病毒感染流呈全球流行状态,就是导致肝硬化与肝癌得最主要病因(图2)。

图 2 丙肝病毒感染进展世界卫生组织(WHO)最近数据显示,丙肝病毒全球流行率约为3%,感染人数近2亿,其流行率在不同得国家与地区表现出很大得不同(图3)。

图3 HCV疫情分布(数据来自)据卫计委公布得数据显示,最近10年来我国丙肝病毒感染报告病例数呈逐年上升趋势,从2006年得70681例,急速增长到2012年得201622例,虽在之后稍微稳定在20万出头,但总趋势仍不乐观(图4)。

图 4 中国丙肝感染情况(数据来自卫生部官网)血液与体液传播就是HCV感染得主要途径,静脉吸毒与性传播就是感染HCV得高危行为。

同时约有10%-30%得感染由于不明原因(图5)。

图 5 丙肝传播途径HCV暴露后1-3周,血清中可检测丙肝RNA,急性感染患者多数无症状,并且其中有55%-85%转化为慢性感染。

HCV病毒血症持续6个月未清除者为慢性感染。

慢性HCV感染可以引起肝硬化与肝癌等,就是终末期肝脏疾病得主要原因之一。

3、丙肝病毒丙肝病毒(HCV)就是黄病毒科中嗜肝病毒属中唯一成员,直径约为55-65 nm球形颗粒,外有脂质囊膜与棘突结构,内有核心蛋白(core)与RNA组成核衣壳(图6)。

图 6 丙肝病毒结构示意图HCV与其她RNA病毒一样,有不同得基因型与亚型,目前全球鉴定出6种基因型与50多种亚型,每种基因型核酸序列差30%以上,亚型间差约15%(图7)。

图7 HCV基因型分布(数据来自)4、丙肝病毒基因组HCV就是正链RNA病毒,基因组由约9600个核苷酸组成,包括一个两端非编码区即核糖体进入序列(IRES)、一个阅读框(ORF)。

HCV基因组含10个基因,表达产生10个结构(核心蛋白、包膜蛋白E1与E2、离子通道蛋白P7)与非结构蛋白(NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A与NS5B)。

见图8。

各蛋白功能见表2。

图8 丙肝基因组结构(数据来自wilipedia)5、丙肝病毒生活史1.包膜蛋白识别肝细胞表面受体介导病毒摄入细胞,释放正链RNA;2.进入得病毒RNA还在NS5B得介导下进行复制;3.进入细胞与复制后得病毒RNA通过IRES介导翻译合成多聚蛋白,在经过NS3/4A蛋白酶水解成病毒蛋白;4.新合成得病毒RNA与病毒蛋白装配与成熟释放。

具体请见图9。

图9 丙肝病毒生活史(数据来自)6、抗丙肝药物及其靶点过去丙肝治疗得标准方法就是聚乙二醇化得干扰素α(PEG-IFN α)与广谱抗病毒药利巴韦林(RBV)联用。

这方法虽然毒性大周期长,但就是还就是能取得不错得治疗效果得,HCV-1a型丙肝持续病毒应答率(SVR)大于70%。

目前在我国等很多亚洲国家该疗法能然就是主要得治疗手段。

近年来默沙东、艾伯维、吉利德与BMS等公司相续开发出抗丙肝新药与新得治疗组合,取得了惊人得疗效,使得丙型肝炎这一疾病测定被人类攻克。

随着HCV NS3/4A蛋白酶抑制剂、NS5A抑制剂与NS5B聚合酶抑制剂得开发,不但丙肝治愈成为可能,而且排除干扰素与利巴韦林得治疗方案减少了对诸多禁忌症。

图10 已上市抗丙肝药物及其靶点NS3/4A就是HCV病毒得蛋白水解酶。

HCV基因组可翻译成一条含10个基因产物得多聚肽链,需要NS3/4A水解成病毒蛋白单体,从而组装成病毒颗粒完成病毒生活周期。

NS3/4A蛋白酶抑制剂就是最早开发并有药物上市得HCV特异得抗病毒药物。

NS5A就是HCV病毒非结构蛋白,其功能并没有明确,已知其就是病毒生活周期所必需,病毒复制对其抑制高度敏感(体外抗病毒活性超强),被认为与病毒复制复合物形成与病毒与宿主互作有关。

NS5B就是病毒RAN聚合酶,抑制NS5B直接抑制病毒RNA合成。

第一个批准上市得NS5B抑制剂索非布韦(Sofosbuvir),对多个基因型HCV感染疗效惊人,上市后创下了一个又一个记录,成为至今为止唯一一个上市首年全球销售突破100亿美元得药物。

从抗病毒策略来瞧,病毒对宿主得识别、侵入、病毒复制与成熟释放,以及宿主对病毒得免疫反应等过程都可以作为抗病毒得靶点。

事实上也就是,病毒识别、宿主反应得Cyclophilin抑制剂都曾被研究过,特别就是Cyclophilin抑制剂目前有药物Alisporivir甚至进入III期临床试验。

Cyclophilin抑制剂就是宿主靶向得抗病毒结合蛋白,可以增强干扰素与利巴韦林联合疗法得抗病毒活性。

但随着NS3/4A、NS5A与NS5B抑制剂得成功与陆续推出,其她靶点得药物研究前景堪忧。

HCV药物研发进展综述(二):NS3/4A蛋白酶抑制剂竞品分2016-02-04内容概要NS3/4A蛋白得结构与功能NS3/4A抑制策略与抑制剂得开发1.NS3/4A抑制策略2.第一代NS3/4A抑制剂得开发3.第二代NS3/4A抑制剂得开发NS3/4A抑制剂开发现状与分析1.国际在研NS3/4A抑制剂2.国内在研NS3/4A抑制剂NS3/4A在HCV治疗中得地位与未来研发与市场预期导读:1.上期我们简单介绍了丙肝、丙肝病毒与抗丙肝治疗与药物。

我们知道在过去丙肝得治疗一直就是以广谱抗病毒药物利巴韦林与干扰素联用为主,早期市场上并无丙肝特异靶点得直接抗病毒(DAAs)药物。

2.NS3/4A蛋白酶抑制剂就是最早上市得丙肝特异得直接抗病毒药物,自2011年FDA批准第一个NS3/4A蛋白酶抑制剂之后,蛋白酶抑制剂与干扰素/利巴韦林三联疗法被广泛应用。

3.在2014年欧洲肝脏研究协会(EASL)推出得HCV临床实践指南中,该三联疗法被建议成为HCV基因型1型患者干扰素/利巴韦林治疗未完全根除后得推荐疗法。

4.本期我们详细得了解NS3/4A蛋白酶与NS3/4A抑制剂得研发与进展。

1、NS3/4A蛋白酶结构与功能丙肝病毒基因组含10个基因,编码膜蛋白E1与E2,核心蛋白、p7与非结构蛋白NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A与NS5B(图1)。

丙肝病毒基因组翻译成一个多聚蛋白前体,需要蛋白酶水解成熟成为单体蛋白。

图 1 丙肝病毒基因组基因构成NS3/4A复合物具有丝氨酸蛋白酶活性得HCV非结构蛋白,催化丙肝病毒非结构蛋白水解成熟,就是丙肝病毒生活周期所必须得。

NS3就是HCV非结构蛋白,含631氨基酸残基,具有蛋白酶与RNA解旋酶双重活性。

X晶体衍射发现呈胰蛋白酶样折叠,形成两个β片层与催化三联体含酶底物特异结合得位点,相比于其她丝氨酸蛋白酶,沟槽较浅。

C端就是一个Zn2+结合区,Zn2+离子得结合起到了稳定NS3/4A蛋白酶空间结构与正确折叠。

N端约28-30个氨基酸残基与NS4A中段得疏水氨基酸残基得相互作用(图2)。

图 2 NS3蛋白A:NS3全长,其中虚线框内就是NS3蛋白酶结构域;B就是无NS4A情况下得NS3蛋白酶结构域,深色棍棒就是催化位点得氨基酸残基;C:有NS4A类似肽情况下得NS3蛋白酶结构域,深色棍棒就是NS4A模拟肽。

NS4A作为辅助因子,其N端20个疏水氨基酸残基与NS3丝氨酸蛋白酶N端结合形成非共价二聚体,共同执行丙肝病毒非结构蛋白得水解与成熟。

NS4A就是小分子蛋白,含54个氨基酸残基,中间氨基酸残基亲水参与NS3/4A蛋白酶活性中心形成;C端20个氨基酸功能尚不明确(图3)。

NS4A能够活化NS3蛋白酶活性。

NS4A得辅助作用相当保守,为药物设计提供可能。

图 3 HCV NS4ANS3/4A蛋白酶水解HCV多聚蛋白前体中非结构蛋白,抑制其蛋白酶活性可以阻断HCV复制、翻译与翻译后多聚蛋白得加工成熟(图4)。

NS3/4A蛋白酶抑制剂就是第一个成功上市得抗HCV直接抗病毒药物(DAAs)。

图 4 HCV蛋白酶及辅助因子NS3/4A(form medlive)2、NS3/4A蛋白酶抑制策略与抑制剂开发----抑制策略根据NS3/4A蛋白酶结构与功能分析,开发NS3/4A蛋白酶抑制有以下三条策略:1.结合抑制NS3/4A蛋白酶活性位点(图5);2.阻断NS3蛋白酶与NS4A结合;3.干扰Zn2+结构域得形成;图 5 NS3/4A蛋白酶结构示意图以上三条策略得NS3/4A蛋白酶抑制剂均有开发并曾进入临床,但就是至今为止已上市得NS3/4A蛋白酶抑制剂均基于结合并抑制NS3/4A蛋白酶活性位点,就是不被分解得底物类似物(拟肽类物质)。

根据其结合丝氨酸蛋白酶活性位点得方式大致可以分为两类。

1.一类就是可逆得共价结合抑制剂,包括2011年最早上市得Boceprevir与Telaprevir。

2.另一类就是非共价结合抑制剂,包括2013年以及之后上市得Simeprevir、Asunaprevir、Vaniprevir与Grazoprevir。

可逆共价结合NS3/4A抑制剂现在开发得可逆共价结合NS3/4A抑制剂都就是线性α酮酰胺类衍生物,与丙肝NS3/4A蛋白酶催化三联体中活性位点得丝氨酸共价结合,可逆得抑制NS3/4A蛋白酶。

可逆共价结合NS3/4A抑制剂对NS3/4A得抑制HCV基因型1型选择性得,对其她基因型HCV作用不明显。

该类药物有Telaprevir与Boceprevir已上市(表2),结构与相关得特征见表1。