人类II型拓扑异构酶靶向抗EBV药物筛选研究

Epstein-Barr virus (EBV) is associated with a number of human diseases and malignancies. However, there is no effective drug currently available for treatment of EBV infection. Thus, an effective anti-EBV drug is very much needed. Our previous studies showed that ?-herpesviral (inclusive of EBV and KSHV) DNA replication requires participation of several host cellular proteins including isotopomerase II (Topo II), raising a possibility that these proteins could be new targets of therapeutic approaches to block EBV replication and treat EBV-associated diseases. In this proposed study, we will investigate potential of Topo II inhibitors in inhibiting EBV DNA replication and becoming an anti-EBV drug candidate. In particular, we will test existing Topo II catalytic inhibitors and screen new ones with aid of computer simulation technique. The inhibition efficiencies and cytotoxicities of these compounds will be examined by means of molecular virology, enzymology and pharmacology. High-efficiency, low-toxicity Topo II inhibitors will be further studied using animal model to evaluate their feasibilities to become drug candidates. This study will lead to development of anti-EBV drugs.

EBV感染可引起多种人类疾病和恶性肿瘤，如传染性单核细胞增多症、鼻咽癌和淋巴癌等。但目前尚无治疗EBV感染的有效方法。因此研制新型的抗EBV药物是一个当务之急的工作。本实验室的前期研究证实，抑制Topo II的功能可阻止EBV裂解复制。本项目拟以Topo II为靶标，使用计算机模辅助技术筛选新型Topo II催化抑制剂。在酶学水平上，我们将验证筛获得的Topo II催化抑制剂的抑制活性，同时明确其在TopoII上的抑制作用位点。在细胞水平上，我们将检测新型Topo II催化抑制剂对EBV裂解复制的抑制作用，并评价其细胞毒性。我们还将构建EBV感染NOD/SCID小鼠模型，检测新型Topo II催化抑制剂对模型动物体内EBV裂解复制的抑制能力，并对新型Topo II催化抑制剂进行急性和长期毒性实验评价其药用安全性。本项研究将为研制新型抗EBV药物奠定实验基础，研究成果将具有可观的应用价值。

EBV 感染可引起多种人类疾病和恶性肿瘤，如传染性单核细胞增多症、鼻咽癌和淋巴癌等。但目前尚无治疗 EBV 感染的有效方法。因此研制新型的抗EBV药物是当务之急。本项目按计划进行，首先证实，抑制 Topo II 的功能可阻止EBV裂解复制，Topo II是抑制EBV裂解复制的有效靶点。其次，以现有的Topo II的催化抑制剂Novobiocin为先导化合物，使用计算机模拟辅助技术，结合体外酶学实验验证，最终筛选得到一种新型 Topo II的催化抑制剂（+）-Rutamarin。在细胞水平上，我们评估了（+)-Rutamarin对EBV裂解复制的抑制作用，并评价了其细胞毒性。在动物水平上，我们建立了MHV-68感染小鼠的模型用来模拟EBV在活体水平的裂解复制，并评估了Topo II催化抑制剂在动物体内抑制疱疹病毒裂解复制的能力，进一步在活体水平揭露了Topo II是疱疹病毒裂解复制的有效靶点。此外，在项目研究过程中，根据实验结果的启示，我们还进行了扩展性研究。（1）针对筛选得到的新型抑制剂（+)-Rutamarin存在产量低，水溶性差不能直接用于动物实验等特点，我们以（+)-Rutamarin为先导化合物，对其进行了一系列的结构修饰，获得了3个活性更好的（+)-Rutamarin的衍生物。（2）我们还对一系列传统清热解毒的中草药进行了筛选和成分分离，获取了一系列能高效抑制疱疹病毒裂解复制的单体化合物。本项研究为研制新型抗 EBV 药物奠定了实验基础，研究成果具备可观的应用价值。