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慢性乙肝病毒(HBV)感染治疗棘手,NTCP 是 HBV 入侵关键靶点。研究人员筛选 rapafucin 库,发现 Rapavir。它能强效抑制 NTCP,阻断 HBV 感染,在小鼠模型中有效且无明显副作用,为抗 HBV 药物研发带来新希望。
乙肝,这个隐匿在全球健康版图中的 “无声杀手”,长期以来困扰着无数人。慢性乙肝病毒(HBV)感染如同顽固的 “钉子户”,不仅和各类肝脏疾病紧密挂钩,还让现有的临床治疗手段陷入困境。目前的治疗方案往往难以彻底清除病毒,无法实现治愈,这就像在黑暗中摸索却找不到出口,使得开发全新的治疗方法成为医学领域亟待攻克的难题。
在这场和乙肝病毒的较量中,钠 - 牛磺胆酸共转运多肽(NTCP)成为了关键的 “战场”。它被证实是 HBV 入侵人体细胞的功能性受体,就好比是病毒进入细胞的 “钥匙孔”,只要能找到一把合适的 “钥匙” 来堵住这个 “钥匙孔”,就能阻止病毒入侵。于是,开发针对 NTCP 的新型抑制剂,成为了对抗 HBV 的新希望。然而,此前开发的小分子抑制剂大多表现不佳,要么抑制效力低下,要么在体内效果甚微,仿佛是拿着钝剑上战场,难以对病毒造成有效打击。
在这样的背景下,重庆医科大学的研究人员勇挑重担,开启了一场寻找 “神兵利器” 的科研之旅。他们受到天然产物雷帕霉素(rapamycin)和 FK506 的启发,构建了一个名为 rapafucins 的大环化合物库。经过层层筛选,他们发现了一种名为 Rapavir(原名 JH - B10)的化合物,它就像一颗闪耀的 “新星”,在对抗 HBV 的战斗中展现出了巨大的潜力。
研究人员发现,Rapavir 对 NTCP 有着强大的抑制能力,能显著阻断 HBV 的入侵。在体外实验中,它对牛磺胆酸 - d4(TCA - d4)摄取以及 HBV 感染的抑制效果十分突出,IC50值表现优异。在体内实验中,通过人肝嵌合 uPA/SCID 小鼠模型验证,Rapavir 能有效降低血清和肝脏中的 HBV DNA、HBeAg、HBV cccDNA 以及 HBV RNA 水平,而且在高剂量下也没有明显的毒副作用。这一成果就像是在黑暗中点亮了一盏明灯,为乙肝的治疗带来了新的曙光,它不仅为 NTCP 功能研究提供了新的化学工具,还成为了抗 HBV 药物开发的潜力候选者。
为了开展这项研究,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是 3D 微阵列筛选技术,从包含 3918 个 rapafucins 的库中筛选出潜在的 NTCP 抑制剂;其次是结构 - 活性关系(SAR)研究,通过对化合物结构的改造和测试,优化其抑制活性;然后利用亲和力拉下实验,证实 Rapavir 与 NTCP 的直接相互作用;代谢分析则用于评估 Rapavir 对 NTCP 抑制的特异性;最后借助人肝嵌合小鼠模型,评估 Rapavir 在体内的抗病毒效果 。
下面详细介绍研究结果:
- Rapavir 的发现:研究人员构建 rapafucin 3D 微阵列,对 3918 个 rapafucins 进行筛选,得到 15 个潜在的 NTCP 抑制剂。其中 HP07 - C6 展现出一定活性,随后通过 SAR 研究对其结构改造,合成并测试 71 个类似物,最终发现 JH - B10(即 Rapavir)的抑制活性显著提升。
- Rapavir 与 NTCP 的相互作用及特异性:合成生物素标记的 Rapavir 亲和探针,通过亲和拉下实验证明 Rapavir 能直接与 NTCP 相互作用,且这种结合能被游离的 Rapavir 竞争性抑制。代谢分析显示,Rapavir 处理后,细胞内结合型胆汁酸水平显著变化,表明其对 NTCP 具有较高特异性。同时,实验证实 Rapavir 的抑制作用不依赖于 FKBP12 蛋白。
- Rapavir 对 HBV 感染的影响:在 HepG2 - NTCP 细胞实验中,在接种 HBV 颗粒前用 Rapavir 预处理细胞,能浓度依赖性地降低细胞内 HBV cccDNA 和 HBV RNA 水平,以及细胞外 HBeAg 和 HBsAg 水平;而在接种 HBV 后添加 Rapavir,其保护作用几乎消失,说明 Rapavir 在 HBV 感染阶段发挥抗病毒作用,直接阻断 NTCP,而非影响病毒复制过程。
- Rapavir 的体内抗病毒效果:在人肝嵌合 uPA/SCID 小鼠实验中,感染 HBV 前及感染后多次给予 Rapavir(2mg/kg 体重),与对照组相比,治疗组小鼠血清中的 HBV DNA 和 HBeAg 水平上升明显延缓,8 周后肝脏中的 HBV cccDNA 和 HBV RNA 水平显著降低,且 Rapavir 在高达 16mg/kg 剂量下对小鼠无明显毒性。
综合来看,这项研究意义重大。Rapavir 作为一种新型的 NTCP 抑制剂,不仅抑制活性强、特异性高,还在体内外实验中展现出良好的抗 HBV 效果,且无明显副作用。它的出现为乙肝治疗领域注入了新的活力,有望成为新一代抗 HBV 药物研发的重要方向,也为后续深入研究 NTCP 的功能以及乙肝病毒感染机制提供了有力的工具,推动了整个生命科学和健康医学领域对乙肝相关问题的探索进程。