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治疗艾滋病的秘密武器:从HIV生命周期到新型成熟抑制剂

2006-07-26 10:01 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文深入探讨了HIV的生命周期及抗病毒药物研发策略,重点介绍了新型成熟抑制剂PA-457的发现、作用机制和临床试验进展。PA-457通过靶向病毒GAG蛋白,阻断衣壳形成,为克服耐药性提供了新思路。文章还概述了其他在研的抗HIV药物,如进入抑制剂和整合酶抑制剂,强调联合治疗的重要性。

艾滋病(AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的严重免疫缺陷疾病。HIV的生命周期包括:与免疫细胞结合、进入细胞、在细胞内复制繁殖、最后从细胞中释放。这一过程也是免疫细胞的“死亡周期”。开发抗HIV药物需要对每个环节有深入了解。十年前,蛋白酶抑制剂(protease inhibitors)作为抗“艾”先锋进入视野,通过抑制关键酶活性,阻断HIV复制。但HIV的耐药性迅速出现:2004年《艾滋病》杂志研究显示,美国76%的HIV阳性患者对一种或多种抗逆转录病毒药物产生耐药性。目前约有20种抗HIV药物,包括蛋白酶抑制剂和两类病毒RNA转录抑制药物。联合用药可破坏病毒复制并防止突变。美国国立卫生研究院的埃里克·弗里德(Eric Freed)指出:“鉴于HIV对蛋白酶抑制剂的耐药性增强,寻找干扰病毒复制的新方法成为首要任务。”

针对病毒生命周期的不同阶段,新型抗HIV药物研发正在推进。Panacos公司(位于美国马萨诸塞州沃特敦)受蛋白酶抑制剂启发,正在研发成熟抑制剂(maturation inhibitors)。这类药物以全新方式抑制HIV蛋白酶活性。正常情况下,HIV蛋白酶对病毒蛋白GAG进行剪切加工,使其包裹病毒RNA形成锥形衣壳(capsid)。普通蛋白酶抑制剂直接攻击HIV蛋白酶,而成熟抑制剂则封闭GAG上蛋白酶的结合部位,阻止正确加工,导致衣壳无法形成,病毒丧失感染能力。

寻找药物:从桦木酸到PA-457

Panacos公司寻找抗HIV药物的历史可追溯到10年前。上世纪90年代中期,美国波士顿生物医药公司与北卡罗来纳大学李国雄(Kuo-Hsiung Lee)教授合作,从传统中药中筛选抗HIV活性成分。在一株中国台湾草药中,李国雄实验室发现了桦木酸(betulinic acid),其抗HIV活性微弱。但将桦木酸分解后,一种化学修饰衍生物的抗HIV能力显著增强。Panacos首席执行官说:“桦木酸在微摩尔水平有作用,而衍生物在纳摩尔水平就能威胁HIV。”6年前,Panacos公司兼并了波士顿生物医药公司的HIV研究中心,将这种衍生物命名为PA-457。与紫杉醇不同,PA-457的制备不需要珍稀植物,可从常见悬铃木和白桦树中提取桦木酸,再经处理得到成品。

探明机理:PA-457的作用靶点

研究人员需要明确PA-457的分子机理。弗里德实验室与Panacos公司合作,发现PA-457在病毒复制后期(衣壳形成期)发挥作用。GAG在T细胞内合成,黏附到细胞膜,被蛋白酶剪切后形成衣壳。通过培养耐药性病毒株,研究人员发现PA-457的结合位点位于GAG蛋白上,是病毒蛋白酶的结合位点。位点突变后,PA-457无法抑制蛋白酶活性。这表明PA-457不是另一种蛋白酶抑制剂,而是以酶的作用底物(而非酶本身)为靶标。奥勒维(Allaway)说:“以底物为靶标会让很多人意想不到,作为第一个吃螃蟹的人,我们会拥有过硬的专利权。”HIV不会对PA-457迅速产生耐药性,因为其结合位点不易突变。

临床试验进展

在中期临床试验中,一组病人使用PA-457,另一组接受安慰剂。10天后,最高剂量(200mg PA-457)下,病毒浓度平均下降率达92%。但部分病人无效,下一期试验将考虑提高剂量。首席研究员杰弗里·M·雅各布森(Jeffrey M. Jacobson)说:“最重要的是,PA-457有治疗效果,我们不会放弃研究。”下一阶段将研究PA-457与其他药物的相互作用,这是抗HIV治疗的必需步骤。如果顺利,Panacos公司计划于2008年获得FDA批准上市。

其他抗HIV药物

PA-457并非唯一的成熟抑制剂。美国阿拉巴马大学和马里兰大学的研究人员发现一种有机小分子,可阻止衣壳亚单位结合,防止衣壳形成。此外,进入抑制剂(阻止HIV进入细胞)和整合酶抑制剂(抑制病毒DNA整合到宿主DNA)也在研发中。尽管疫苗可能是最佳武器,但研制疫苗并非易事。在没有疫苗的情况下,多种药物联合治疗仍是控制HIV的关键。

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