左旋肉碱真的有效吗HCV药物研发进展综述 丙型肝炎与抗丙肝药物

2021年1月28日发(作者：盲肠炎手术)
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，是肝硬化和肝癌的主要原因。然而过去人
类并没有特异的丙肝治疗药物，
自
2011
年
FDA
批准
2
个
NS3/4A
抑制剂上市后，
在

2013
和
2014
年全球爆发式的 批准上市了疗效惊人的抗丙肝药物和抗丙肝药
物组合。
2013
年和
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的表现堪称史
诗级的新药索非布韦
（
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和抗丙肝药物的现状与研发进展，
同时还
对比解析了一下国际上现行的主要抗丙肝治疗组合，
最后和大家聊聊中国丙肝的
现状和治疗选择。

?

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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：中国丙肝现状和抗病治疗选择

1.
病毒性肝炎

肝炎是我们日常生活中经常听到的名称和疾病，
而平时咱们所说的肝炎一般都是
病毒性肝炎。
病毒性肝炎是病毒感染引起的，
肝细胞损伤及之后免疫系统对肝细
胞进行攻击导致的急 慢性肝炎（图
1
）。研究表明，病毒性肝炎对肝的损害主要
源自与免疫系统对机体的攻 击。


1

图

1
病毒性肝炎是病毒感染引起的

病毒性肝炎主要分甲到戊
5
种肝炎，他们的特点如表
1
。



2.
丙型肝炎

丙型肝炎是由丙肝病毒感染引起的。
而丙肝病毒感染流呈全球流行状态，
是导致
肝硬化和肝癌的最主要病因（图
2
）。


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，其流行率在不同的国家和 地区表现出很大的不同（图
3
）。


图

3 HCV
疫情分布

（数据来自

/
）

据 卫计委公布的数据显示，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
年的
70681
例，急速增长到
2012
年的< br>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
）。


3

图

4
中国丙肝感染情况

（数据来自卫生部官网）

血液和体液传播是< br>HCV
感染的主要途径，静脉吸毒与性传播是感染
HCV
的高
危行为。 同时约有
10%-30%
的感染由于不明原因（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< br>55%-85%
转化为慢性感染。

HCV
病毒血症持续
6< br>个月未清除者为慢性感染。
慢性
HCV
感染可以引起肝硬化
和肝癌等， 是终末期肝脏疾病的主要原因之一。


4
3.
丙肝病毒

丙肝病毒（
HCV
）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，外有脂质囊膜和棘突结构，内有核心蛋白（< br>core
）和
RNA
组成核衣壳
（图
6
）。


图

6
丙肝病毒结构示意图

HCV
与其他
RNA
病毒一样，
有不同的基因型和亚型，
目前全球鉴定出
6
种基因
型和
50
多种亚型，
每种基因型核酸序列差
30%< br>以上，
亚型间差约
15%
（图

7
）
。


图

7 HCV
基因型分布

（数据来自

/
）




5
4.
丙肝病毒基因组

HCV
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
和
E2
、离子通道蛋白
P7
）和
非结构蛋白（
NS2
、
NS3
、
NS4A
、< br>NS4B
、
NS5A
和

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.

进入的病毒
RNA
还在
NS5B
的介导下进行复制；


6
3.

进入细胞和复制后的病毒
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.

新合成的病毒
RNA
与病毒蛋白装配和成熟释放。

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

过去丙肝治疗的标准方法是聚乙二醇化的干扰素
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 是还是能取得不错的治
疗效果的，
HCV-1a
型丙肝持续病毒应答率（
SV R
）大于

70%
。目前在我国等很
多亚洲国家该疗法能然是主要的治疗手段。

近年来默沙东、艾伯维、吉利德和
BMS
等公司相续开发出抗丙肝新药和新的治
疗组 合，取得了惊人的疗效，使得丙型肝炎这一疾病测定被人类攻克。

随着
HCV NS 3/4A
蛋白酶抑制剂、
NS5A
抑制剂和
NS5B
聚合酶抑制剂的 开发，
不但丙肝治愈成为可能，
而且排除干扰素和利巴韦林的治疗方案减少了对诸多禁
忌症。


7

图

10
已上市抗丙肝药物及其靶点

NS3/4A
是
HCV
病毒的 蛋白水解酶。
HCV
基因组可翻译成一条含
10
个基
因产物的多聚肽 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
蛋白酶抑制剂是最早开发并有药物上市的
HCV
特异
的 抗病毒药物。

NS5A
是
HCV
病毒非结构蛋白，其功能并没有明 确，已知其是病毒生活周
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），被认为和病毒
复制复合物形成和病毒与宿主互作有关。

NS5B
是病毒
RAN< br>聚合酶，抑制
NS5B
直接抑制病毒
RNA
合成。第一个
批准 上市的
NS5B
抑制剂索非布韦（
Sofosbuvir
），对多个基因型< br>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
亿美元的药物。

从抗病毒策略 来看，病毒对宿主的识别、侵入、病毒复制和成熟释放，以
及宿主对病毒的免疫反应等过程都可以作为抗 病毒的靶点。
事实上也是，
病毒识
别、
宿主

反应的
Cyclophilin
抑制剂都曾被研究过，
特别是
Cyclophilin抑制剂目
前有药物
Alisporivir
甚至进入
III
期临 床试验。

Cyclophilin
抑制剂是宿主靶向的
抗病毒结合蛋白，可 以增强干扰素和利巴韦林联合疗法的抗病毒活性。但随着
NS3/4A
、
NS5A和
NS5B
抑制

剂的成功与陆续推出，其他靶点的药物研究前景
堪忧。



8
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
蛋白的结构与功能

NS3/4A
抑制策略与抑制剂的开发

1.

2.

3.

NS3/4A
抑制策略

第一代
NS3/4A
抑制剂的开发

第二代
NS3/4A
抑制剂的开发

NS3/4A
抑制剂开发现状与分析

1.

2.

国际在研
NS3/4A
抑制剂

国内在研
NS3/4A
抑制剂

NS3/4A
在
HCV
治疗中的地位与未来研发和市场预期

导读：

1.

上期我们简单介绍了丙肝、
丙肝病毒与抗丙 肝治疗和药物。
我们知道在过
去丙肝的治疗一直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
并无丙肝特异靶点的直接抗病毒（
DAAs
）药物。


9
2.

NS3/4A
蛋白酶抑制剂是最早上市的丙肝 特异的直接抗病毒药物，
自
2011
年
FDA
批准第一个
N S3/4A
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
）推出的
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的推荐疗法。

4.

本期我们详细的了解
NS3/4A
蛋白酶与
NS3/4A
抑制剂的研发与进展。

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
和
NS5B
（图
1
）。丙肝病毒基因组翻译成< br>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 酶活性的
HCV
非结构蛋白，催化丙肝病毒非结
构蛋白水解成熟，是丙肝病毒生活周期 所必须的。

NS3
是
HCV
非结构蛋白，含
631
氨基酸残基，具有蛋白酶和
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
片层和催化三联体含酶底
物特异结合的位点 ，相比于其他丝氨酸蛋白酶，沟槽较浅。
C
端是一个
Zn2+
结

10
合区，
Zn2+
离子的结合起到了稳定
NS3/4A
蛋白酶空间结构和正确折叠。
N
端约
28-30
个氨基酸残基与
NS 4A
中段的疏水氨基酸残基的相互作用（图

2
）。


图

2 NS3
蛋白

A
：
NS3
全长，其中虚线框内是
NS3
蛋白酶结构域；
B
是无
NS4A情况下的
NS3
蛋白酶结构域，深色棍棒是催化位点的氨基酸残基；
C
： 有
NS4A
类似肽情况下
的
NS3
蛋白酶结构域，深色棍棒是
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< br>合形成非共价二聚体，共同执行丙肝病毒非结构蛋白的水解和成熟。
NS4A
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
的辅助作用相当保守，为药物设计提供可能。


11

图

3 HCV NS4A
NS3/4A
蛋白酶水解< br>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、翻译和翻译后多聚蛋白的加工成熟（图

4
）。
NS3/4A
蛋白酶
抑制剂是第一个成功上市的抗
HCV
直接抗病毒药物（
DAAs
）。


图

4 HCV
蛋白酶及辅助因子
NS3/4A
（
form
）

2. NS3/4A
蛋白酶抑制策略与抑制剂开发
----
抑制策略


12
根据
NS3/4A
蛋白酶结构与功能分析，
开发< br>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+
结构域的形成；


图

5 NS3/4A
蛋白酶结构示意图

以上三条策略的
NS3/4A
蛋白酶抑制剂均有开发并曾进入临床，
但是至今为止已
上市的< br>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，是 不
被分解的底物类似物
（拟肽类物质）
。
根据其结合丝氨酸蛋白酶活性位点的 方式
大致可以分为两类。

1.

一类是可逆的共价结合抑制剂，包 括
2011
年最早上市的
Boceprevir
与
Telaprev ir
。

2.

另一类是非共价结合抑制剂，包括
2013
年以及之后上市的
Simeprevir
、
Asunaprevir
、
Vaniprevir
和
Grazoprevir
。


13

可逆共价结合
NS3/4A
抑制剂

现在 开发的可逆共价结合
NS3/4A
抑制剂都是线性
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的丝氨酸共价结合，可逆的抑制
NS3/4 A
蛋白酶。可逆共价结合
NS3/4A
抑制剂对
NS3/4A
的抑制
HCV
基因型
1
型选择
性的，对其他基因型
HCV
作用不明显。

该类药物有
Telaprevir
与
Bocepre vir
已上市（表
2
），结构与相关的特征见表
1
。
NS3/4A
蛋白酶抑制剂与干扰素
/
利巴韦林的三联疗法联用，总体治疗周期是
28~52
周与
24~48
周。线性
α
酮酰胺类
N S3/4A
抑制剂极大的提高了持续病毒响
应时间
（
SVR
）
，
约
25~64%
（原单纯干扰素
/
利巴韦林治疗方案
S VR
小于
40%
）
。

线性
α
酮酰胺类< br>NS3/4A
抑制剂口服生物利用度差，毒性大；但是其最大的问题
却是低耐药屏障（对 耐药性产生的抵抗）与高交叉耐药性的问题。单药应用
2
周以上，
患者快速出现耐药突 变，
并对耐药突变敏感性下降明显。
最常见的耐药
突变是
R155
和
A156
。

低耐药性屏障严重限制了可逆共价结合
NS3/4A< br>抑制剂的使用，随着
2013
年新
一代
NS3/4A
抑制剂< br>Simeprevir
与
“
史诗级
”
新药
NS5B< br>抑制剂索非布韦
（
Sofosbuvir
）的上市，
Telaprev ir
与
Boceprevir
逐渐淡出市场。


14