基于甲型流感病毒不同致病机制的高通量药物筛选模型的构建及药理机制研究

Influenza A virus (IAV) is a severe risk to human health. Natural medicines (especially traditional Chinese medicine TCM) play an important role in anti-IAV infection. But the ambiguous mechanism of TCM hinders the further development of TCM. Meanwhile, in recent years, a lot of new pathogenic mechanisms of IAV infection and a lot of new targets for screening novel anti-IAV drugs have been reported, but the utilization of these mechanisms and targets is very few. Based on these two points, we have proposed a hypothesis that the establishment of many high throughput screening models based on different mechanisms of IAV infection may be very useful for the efficient classification of TCM. In this study, we will establish 10-12 high throughput screening models, and classify the TCMs we have collected and will collect according to the different mechanisms of IAV infection.This study will result: (1)continuing to screen novel anti-IAV drugs; (2) providing theoretical and practical foundations for clinical medication, compatibility and internationalization of TCM; (3)establishing screening models based on the proteins of host cell, which may reduce the emergence of the drug-resistant strain；（4）also providing a chance to verify these new mechanisms and targets.

甲型流感病毒（IAV）一直威胁着人类健康，天然药物（特别是中药）在抗IAV中发挥重要作用。但"药理机制不明或研究不深入"是中药抗IAV研究长期存在的一个问题; 另一方面，近年来基础医学研究中发现的IAV致病新机制和药物筛选新靶点报道很多，但利用却很少, 基础医学的最新成果未得到应用。基于此两点，我们提出"用基础医学最新成果建立多个基于IAV不同致病机制的高通量药物筛选模型，凭借高通量模型的高效率，对天然药物进行以药理机制为纲的高效归类"的假想。本研究拟构建10-12个不同致病机制的药物筛选模型，对大量中草药进行不同药理机制的高通量筛选，再按药理机制归类；本研究将达到以下结果：①继续筛选抗IAV新药；②抗流感药物按药理机制归类，为中药临床用药、复方配伍和国际化提供基础；③重点构建基于宿主细胞的药物筛选模型，解决或部分解决药物筛选中"耐药性"问题；④对国际抗IAV前沿的新理论新观点进行验证。

项目背景: .本研究基于近年来基础医学研究中发现的甲型流感病毒（IAV）致病新机制和药物筛选新靶点，建立多个高通量药物筛选模型,对天然药物进行以药理机制为纲的“高效归类”。..主要研究内容: .1：药物收集、分离、纯化。.2：高通量药物筛选模型的构建及药物筛选。 构建基于IAV vRNA启动子、IAV NS1、IAV NA活性、TLRs信号通路、Atg5-Atg12/Atg16及Beclin1-Bcl2相互作用、IFNβ及效应蛋白启动子、Nox2 NADPH氧化酶、炎症小体、以及基于反向遗传的双砷-四半胱氨酸（TC）技术IAV病毒示踪等筛选模型，并进行药物筛选。 .3：对筛选出的阳性药物，根据药理机制分类、再组合。对单体化合物进行化学结构修饰，并检测其药效药理。..重要结果:.⑴目前收集、提取了210种中草药，后续工作仍在进行中。.⑵基于TLRs、PPARα/γ-AMPK-SIRT1药物筛选已完成，相关文章已发表或撰写完成。.⑶基于pNFκB-luc、Nrf2-ARE、Atg5-Atg12/Atg16和Beclin1-Bcl2 相作，IAV vRNA启动子、IFN-β及效应蛋白启动子、 IAV NA药物筛选已完成，部分结果已发表（见报告正文）。.⑷基于炎症小体和Nox2 NADPH 氧化酶药物筛选，在研究方法上有改变，但进展顺利（见报告正文）。.⑸目前遇到困难是“基于IAV NS1和 基于反向遗传-TC技术IAV病毒示踪检测”的模型构建，试验尚在改进中。 ..关键数据:.（1）在基于TLRs、PPARα/γ-AMPK-SIRT1药物筛选中，发现多个高活性中草药，并分离、鉴定出多个活性化合物。.（2）在基于Nrf2-ARE药物筛选中，也获得多个高活性中草药，并正进行活性跟踪、活性化合物分离、纯化。.（3）对已获得的活性化合物进行衍生物合成。目前已合成24种香豆素衍生物，正进行构效关系及药理工作。另有几种化合物，其衍生物合成方案正在设计中。..科学意义:本研究基于IAV致病新机制，构建药物筛选模型，对中草药进行不同药理机制的高通量筛选，从而：①继续筛选抗IAV新药；②对大量天然药物进行快速的抗IAV药理机制探讨、归类，为复方配伍和临床用药提供科学依据；③利用宿主蛋白低突变性，拟解决抗IAV药物耐药性“快速”出现的问题； ④对近年基础研究领域中发现的新靶点进行从理论到实践