慢性乙型肝炎（CHB）是由乙肝病毒(HBV)感染引起的嚴(yán)重危害人類生命健康和社會發(fā)展的傳染性疾病。干擾HBV核心蛋白（HBV core protein，HBC）組裝成衣殼有望成為治愈CHB的有效策略，而現(xiàn)有HBV核心蛋白變構(gòu)調(diào)節(jié)劑（CpAMs）不同程度地出現(xiàn)了耐藥性甚至交叉耐藥性，迫切需要開發(fā)具有全新機(jī)制的化合物。
在自然界中，生物體的運(yùn)行遵循著精妙的法則。病毒在宿主體內(nèi)繁衍，依賴宿主的系統(tǒng)來復(fù)制自己的蛋白質(zhì)和核酸，這是它們生存的策略。然而，宿主并非毫無防備，其自身系統(tǒng)中存在著固有的降解機(jī)制，用于清除異?；虿恍枰牡鞍踪|(zhì)，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。那么，是否可以巧妙地利用宿主的這一固有機(jī)制，“借力打力”，對HBV核心蛋白進(jìn)行降解，以克服由結(jié)合位點(diǎn)氨基酸殘基突變引起的耐藥性呢？正是基于這樣的設(shè)想，山東大學(xué)及中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院的研究者在抗HBV藥物領(lǐng)域率先開展了創(chuàng)新性的探索。
眾所周知，蛋白水解靶向嵌合體（PROTAC）是最經(jīng)典的蛋白降解策略，但該技術(shù)存在依賴特定E3連接酶、分子量大、細(xì)胞通透性差和代謝不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，亟需將新型的蛋白降解策略應(yīng)用于抗病毒藥物研發(fā)領(lǐng)域。疏水標(biāo)簽是一種不依賴特定E3連接酶的蛋白降解策略，它由一個小分子靶蛋白配體、一個高度疏水性的片段及連接鏈組成。配體部分與靶標(biāo)結(jié)合后，疏水片段能模擬蛋白質(zhì)的錯誤折疊，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)的蛋白降解途徑，引發(fā)蛋白降解。
基于該策略，山東大學(xué)藥學(xué)院展鵬教授聯(lián)合中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所李玉環(huán)研究員、吳碩副研究員合作通過新型靶向蛋白降解途徑--疏水標(biāo)簽技術(shù)首次成功實(shí)現(xiàn)了對HBV核心蛋白的降解。通過分析先導(dǎo)化合物NVR 3-778與HBC的復(fù)合物結(jié)構(gòu)生物學(xué)信息，確定結(jié)合模式、藥效團(tuán)特征及疏水“標(biāo)簽”連接鏈的綴合位點(diǎn)。進(jìn)而通過改變連接鏈的長度和剛性，探索了不同化合物對HBV的抑制活性和HBC的降解能力。通過一系列體外實(shí)驗(yàn)及構(gòu)效關(guān)系研究，確定了最優(yōu)的連接鏈設(shè)計(jì)及優(yōu)選分子。其中，代表化合物HyT-S7表現(xiàn)出良好的抗病毒活性（EC50 = 0.46 μmol/L，HepAD38細(xì)胞），并可通過自噬-溶酶體途徑以濃度依賴性（DC50 = 3.02 μmol/L）和時(shí)間依賴性的方式降解HBC?？鼓退幮詫?shí)驗(yàn)表明HyT-S7對11種突變型HBC（P25A、P25G、D29L、D29W、T33N、I105F、I105W、I105Y、T109A、V124W和V124F）依然保持良好的降解效果，尤其是對于I類和II類CpAMs均嚴(yán)重耐藥的突變株P(guān)25G和T33N具有顯著的降解活性。細(xì)胞熱遷移實(shí)驗(yàn)（CETSA）和表面等離子共振技術(shù)（SPR）同時(shí)證明了HyT-S7可與HBC直接結(jié)合，分子動力學(xué)模擬結(jié)果進(jìn)一步闡明了HyT-S7與HBC的相互作用模式并從結(jié)合的角度解釋了其發(fā)揮降解活性的原因。疏水標(biāo)簽雖然已被用于降解多種內(nèi)源性蛋白靶標(biāo)，但是鮮有用于降解病毒的多功能蛋白，應(yīng)用前景廣闊。該研究首次實(shí)現(xiàn)了疏水標(biāo)簽策略在抗HBV領(lǐng)域的概念驗(yàn)證，為解決其它類抗病毒藥物的耐藥性問題提供了重要借鑒。
該研究近期發(fā)表在“中國科技期刊卓越行動計(jì)劃”入選期刊《Acta Pharmaceutica Sinica B》（中科院一區(qū)TOP，影響因子：14.7）。該研究工作得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、山東省杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目、藥物創(chuàng)新重大專項(xiàng)項(xiàng)目、CAMS醫(yī)學(xué)創(chuàng)新基金項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。山東大學(xué)展鵬教授、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院李玉環(huán)研究員和吳碩副研究員為該論文的共同通訊作者，山東大學(xué)博士后徐淑靜和中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院博士研究生王婭為共同第一作者。
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383525001108
本期編輯：Chem LT
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