没药烷型倍半萜的抗乙肝病毒活性及其作用机制研究

Anti-HBV Drugs face a serious challenge caused by toxicity, resistance and limited chemical scaffolds. An important research strategy in antiviral discovery is to investigate the diverse active natural products by isolation and synthesis. Previously, we isolated some new oxygenated bisabolane sesquiterpenoid glycosides.Most of them exhibited potential anti-HBV activity. The proposed research in this project will continue our investigation on P. acidus to yield the reaction substrates and various bisabolanes. Furthermore, structural modification will be done in the active site of pyllanthusol A. Using genetically-modified viral strains, as well as a variety of target enzymes, the possible antiviral mechanisms of the active compounds will be investigated. Our goal is to identify a couple of anti-HBV lead compounds, laying a foundation for developing new and safer antiviral drugs.

临床抗乙肝病毒（HBV）药物结构类型单一，面临毒性强、耐药性明显的问题。高效识别，快速寻找和衍生结构多样化的天然抗乙肝病毒活性分子，是抗HBV药物研究的重要方向之一。我们前期首次发现结构新颖的没药烷型倍半萜显示选择性抗乙肝病毒活性，初步构效关系研究发现多个活化位点可以增加没药烷型倍半萜抗乙肝病毒的SI值。在此基础上，本项研究拟继续从叶下珠属植物西印度醋栗中富集反应底物pyllanthusol A，分离结构多样新颖的没药烷倍半萜，同时以pyllanthusol A为底物，对活性位点进行结构修饰。采用瞬时耐药质粒转染及靶向机制相结合的方法，进一步挖掘和丰富抗HBV没药烷型倍半萜活性分子，探讨没药烷型倍半萜分子抗HBV构效关系。并从Hsc70蛋白、TOLL-like受体等抗HBV新靶点多方面探讨其作用机制，以期发现新的抗HBV先导分子，为抗HBV药物的开发提供科学基础。

乙型肝炎病毒感染性疾病是我国乃至全球面临的主要疾病之一，随着病程的发展，可诱发慢性肝炎、肝硬化、肝癌和死亡。目前，乙肝疫苗是很好从源头上阻止乙肝病毒感染的有效手段。但是，对于已经感染了乙肝病毒的患者，临床上尚无特效药物。按本项目研究计划和内容，我们从不同产地的西印度醋栗中共分离鉴定了多样的天然没药烷型倍半萜类分子，并建立和优化了反应底物的制备方法，富集到了100克的反应底物pyllanthusol A为底物，通过构效优化，合成了85个没药烷型倍半萜衍生物，其中，PA-XY2能有效抑制乙肝病毒（半数有效量：10 nM; SI>50000）。体内活性测试表明，PA-XY2在20 mg/kg剂量下显示有效治疗乙型肝炎病毒感染性疾病，2000 mg/kg剂量下没有显示毒性。此外，药代研究表明，该分子的相对生物利用度大于45%。作用机制研究表明，PA-XY2能显著抑制乙肝病毒表面抗原、e抗原和核心抗原的合成，但是不影响DNA聚合酶，且能显著下调肝细胞核因子-4（HNF-4）的表达。上述研究，进一步探明了该类天然分子没药烷型倍半萜衍生物的构效关系和新的抗乙肝病毒作用机制，有望通过进一步的研究，PA-XY2有望被研制为临床新一代的有效乙型肝炎病毒感染性疾病的一类创新药物。综上所述，通过本项目是顺利实施，相关的研究结果已经发表学术论文5篇（均为SCI研究论文），申请专利2项，其中1项已经获得授权；培养硕士研究生4名，并协助培养博士生2名。发现了1个具显著抗乙肝病毒活性及良好成药前景的天然分子，有望进一步深入研发抗病毒新药。