吲哚衍生物RJQ系列抗HIV-1活性及作用机制研究

HIV reverse transcriptase inhibitor is used in the clinical treatment firstly. It was always an important target of anti-HIV drugs; furthermore, it is currently one of the research interests in anti-HIV drug; however, the target of these drugs, is not very clear. Moreover the HIV reverse transcriptase can easily mutate, thence these drugs would produce serious drug-resistance, treatment ineffective. It has been found that indole derivativesRJQ-c, j, l, n show very effective anti-HIV activities in preliminary study. The preliminary study found that they inhibit HIV replication through inhibiting the HIV reverse process. The project is based on preliminary studies, using molecular docking and qPCR to detect the mechanisms of indole derivatives RJQ-c, j, l, n to inhibit reverse transcriptase replication and induce HIV resistant strains in vitro to study the mechanisms. The study would provide new ideas for the development of new non-nucleoside HIV reverse transcriptase inhibitors with high-efficiency, low toxicity and without resistance.

HIV逆转录抑制剂是最早应用于临床的抗HIV的药物，一直都是研究抗HIV药物的重要靶点，也是目前抗HIV药物研究的热点之一。然而这些抗逆转录的药物作用于逆转录的过程不十分明确，并且由于HIV逆转录过程极易产生突变，使这类药物产生严重的耐药性，疗效减弱。申请人前期研究发现吲哚衍生物RJQ-c, j, l, n具有非常好的抗HIV活性，并且初步研究发现它们是通过抑制HIV逆转录来发挥其抗HIV活性。本项目基于前期研究工作基础拟在通过对这一系列化合物的抗HIV活性进行研究，采用分子对接技术和荧光定量PCR对RJQ-c, j, l, n逆转录机制进行检测，并通过体外诱导HIV耐药株对这类化合物的作用机制进行分析研究，为我国开发新的高效低毒，克服耐药性的新的非核苷类的HIV逆转录抑制剂的设计合成提供思路。

吲哚（indole）是具有许多生物活性的天然物质。吲哚类化合物具有抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗HIV等多种生理活性。因此以吲哚环为基本结构通过对其进行结构修饰得到的许多吲哚类化合物是开发活性新物质的重要方向之一。我们对21个吲哚类化合物进行抗HIV活性筛选，得到了几个活性较好的化合物，尤其是化合物RJQ-l N-对乙基硝基苯磺酰基-3-乙酰基-6-甲基吲哚，EC50为0.38μg/mL，TI值为>526.31。因此我们对其进行深入的抗HIV活性研究。我们在细胞毒性实验上，检测了化合物RJQ-l N-对乙基硝基苯磺酰基-3-乙酰基-6-甲基吲哚对不同的细胞系和人外周血单个核细胞（PBMC）毒性作用，结果显示化合物的细胞毒性较低。在细胞水平上，通过观察致感染细胞病变和HIV-1 p24抗原表达抑制实验（ELISA方法）对化合物进行体外抗HIV活性进行系统评价，实验结果表明，化合物对不同来源的HIV-1病毒株都显示出很好抗HIV活性。同时，我们也研究了化合物抗HIV-2活性，发现该化合物也能抑制HIV-2在C8166细胞中复制。在作用机制和靶点研究上，检测了化合物不同时间给药对HIV的抑制作用，对感染与未感染细胞之间融合的抑制及对HIV-1慢性感染H9细胞（H9/HIV-1IIIB）中病毒复制的阻断作用。结果显示，N-对乙基硝基苯磺酰基-3-乙酰基-6-甲基吲哚在0-12小时给药后都可以抑制HIV的复制但它对感染与未感染细胞的融合没有抑制作用（EC50为46.40 μg/mL），而对慢性感染H9细胞中病毒的复制有一定的抑制作用（EC50为24.26 μg/mL。提示化合物有可能作用于HIV DNA整合后的HIV复制的后期。其后对HIV-1逆转录酶活性的抑制，HIV整合酶入核抑制以及HIV蛋白酶活性抑制情况进行了分析，发现N-对乙基硝基苯磺酰基-3-乙酰基-6-甲基吲哚对HIV-1逆转录酶（RT）有一定的抑制作用，很可能抑制逆转录过程中R/U5的复制。诱导的HIV-1IIIB/RJQ-l除了T-20外对其它靶点的药物没有交叉耐药产生。因此，吲哚衍生物N-间硝基苯磺酰基-3-乙酰基-6-甲基吲哚作为非核苷类逆转录酶抑制剂的潜力；今后有望成为临床上可以克服多种耐药的治疗艾滋病的新型廉价药物。