慢性丙型肝炎病毒感染治療藥物研究進展
高傳義 李勇 惠守紅
【摘要】 丙型肝炎病毒引發的丙肝嚴重著威脅人類健康,是慢性肝病的主要原因之一。系統生物學、轉化醫學的快速發展,推動了抗丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)藥物的研發。本文系統闡述了干擾素、特異性靶向抗病毒治療藥物、RNA干擾等方面新型抗丙肝病毒藥物的研究進展,并探討HCV基因分型在抗丙肝病毒治療中的相關性。
【關鍵詞】丙型肝炎病毒,RNAi,轉化醫學,藥物
丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)主要通過輸血或血制品、血透析、單采血漿還輸血球、腎移植、靜脈注射毒品、性傳播、母嬰傳播等傳染引起的。目前全球范圍內HCV感染率約3%,感染總人數超過2億,我國約4000多萬人感染HCV。HCV感染后,由于HCV的復雜度使得病毒的變異達20多種,抗原呈遞DC細胞功能的失調,清除病毒的能力減弱,病毒血癥持續6個月仍未清除者為慢性感染,50%~85%的急性感染者容易轉為慢性[1];感染后20年,肝硬化發生率為10~15%,一旦發展成為肝硬化,肝細胞癌的年發生率為1~7%。目前尚無預防HCV感染的疫苗和抗病毒藥物,HCV感染日益成為嚴重威脅人類健康的公共衛生問題[2]。
近10年來慢性丙型病毒性肝炎的治療取得了較大的進展,從最初的單用干擾素(IFN)治療發展為IFN與利巴韋林聯合治療;到近幾年來提倡采用聚乙二醇化IFN(PegylatedInterferon,PEGIFN)加上利巴韋林治療,使得持久病毒應答(SVR)率有了很大的提高。目前認為PEGIFNα2a或者2b聯合利巴韋林治療是最有效的抗HCV治療方案,其次是普通IFN或復合IFN與利巴韋林聯合療法,效果均優于單用IFN。由于干擾素和利巴韋林會致患者出現流感樣癥狀、疲乏、認知功能障礙、抑郁、皮疹、胃腸道癥狀、甲狀腺功能不全、視網膜病變、溶血性貧血及血細胞減少等不良反應,使部分患者不能耐受而提前終止治療。因此研發新的抗HCV藥物迫在眉睫,目前在新型干擾素研發、針對宿主細胞靶點抑制HCV復制等方面,尤其是特異性靶向抗病毒治療藥物(Specifically targeted antiviral therapy forhepatitis C,STATC)已取得可喜進展,部分藥物已進入Ⅱ、Ⅲ期臨床試驗階段[3]。本文將主要介紹這幾個領域丙肝藥物研發的新方向和新思路。
1 干擾素及其新型修飾物的研發
干擾素(interferon,IFN)是人和動物細胞受到適宜的刺激時產生的一種具有較強生物學活性的微量蛋白,可分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。IFN2α屬Ⅰ型干擾素,是由單核細胞產生的相對分子量為18 000的多肽,是治療慢性病毒性肝炎的主要藥物之一,其療效明確,可明顯改善慢性乙肝和丙肝患者的長期預后,原發性肝癌的發生率明顯降低,通過影響肝細胞JakSTAT信號通路、MAPK通路、IRS1/P I3Kp70S6激酶通路,促進2′5′ OAS、PKR和MxA等蛋白的生成發揮抗肝炎病毒作用。但IFN2α半衰期只有4 h,給藥頻率高,療程長,患者很難堅持;同時,藥物很快被代謝,用藥期間有一段時間處于有效血藥濃度以下,體內的病毒又重新復制,不能持久地抑制病毒[4]。
為克服干擾素的以上缺點,近年來開發出了很多類型的長效干擾素[4]。目前已上市的PEGIFNα2a和PEG2IFNα2b(半衰期分別為77~90 h和36~40 h)。是采用聚乙二醇(PEG)修飾法將無生物活性的PEG與干擾素連接,改變藥物代謝動力學特性,減緩排泄速度,延長半衰期,同時縮小了體內血藥峰谷濃度差;人血清白蛋白融合干擾素(Albinterferon)是運用生物工程技術,通過構建編碼人血清白蛋白和IFNα2b的融合基因,并在載體中高效表達而獲得,Ⅰ、Ⅱ期結果表明具有半衰期更長、抗病毒作用強等優點,但最近Ⅲ期結果表明Albinterferon在毒副作用方面卻并沒有表現出很強的優勢,和PEGIFNα2a類似;Locteron是一類緩控型IFNα2b,每兩個星期注射一次,前期試驗對比于PEGIFNα2b,Locteron明顯減少流感樣癥狀的發生,表明Locteron具有更好的耐受性,目前檢測該藥物毒副作用的的大樣本試驗正在進行中[5]。
此外,干擾素脂質體、復合干擾素等其他干擾素修飾物也處于研發階段,以期開發出長效、高效的干擾素。
2 特異性靶向治療藥物的研發
HCV基因組長約9000 bp,含一個開放讀碼框架。多蛋白質前體經酶解產生結構蛋白(衣殼蛋白及2個包膜糖蛋白E1、E2)和非結構蛋白(p7、NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A、NS5B)。其中NS3蛋白是一種多功能蛋白,其氨基端具有蛋白酶活性,羧基端具有螺旋酶/三磷酸核苷酶活性,是NS3/NS4A絲氨酸蛋白酶的主要組成部分;NS5B蛋白是依賴RNA的RNA聚合酶,為HCV復制所必需[6]。
2.1 HCV蛋白酶抑制劑
目前已開發了許多HCV蛋白酶抑制劑,并且已處于I、II期臨床試驗階段。目前NS3蛋白酶是研究最多的的位點,NS3蛋白酶抑制劑可分為擬肽類和非肽類抑制劑,作用機制主要包括阻斷NS3與NS4A相互作用、阻斷底物與酶活性位點的結合以及干擾鋅與酶的結合[6]。
蛋白酶抑制劑有線性(linear)和大環形(macrocyclic)2 種,均結合于酶的活性位點。前者以共價[如telaprevir(曾用名VX950)、boceprevir(曾用名SCH503034)]方式結合;后者以非共價[如西魯瑞韋(ciluprevir,曾用名BILN2061)、ITMN191/R7227]結合[3]。VX950(telaprevir),屬于擬肽類HCV蛋白酶抑制劑,通過分子結構中的酮酸胺基團共價結合蛋白活性中心的絲氨酸殘基發揮作用,目前完成了II期臨床試驗。研究結果表明,telaprevir+PEGIFN+RBV實驗組治療4周、12周的陰轉率分別為74.3%和78.9%;telaprevir+PEGIFN+RBV 治療Ⅰ型感染患者的SVR率達到了61%,為目前最高[6]。
2.2 HCV聚合酶抑制劑 HCV聚合酶抑制劑主要集中在NS5B聚合酶抑制劑的研發上,可分為核苷類和非核苷類抑制劑,作用機制主要包括阻斷病毒RNA合成和抑制RNA聚合酶活性。此外,由于NS5B和HCV的5′非編碼區的內部核糖體進入位點對病毒蛋白翻譯和核酸復制至關重要,也是一些試驗藥物的靶位。
R1626 口服制劑,屬核苷類聚合酶抑制劑(核苷類似物),通過替代天然底物摻入病毒RNA鏈,使其復制非正常終止,由瑞士羅氏制藥公司研發,正在進行期Ⅱ臨床試驗。研究治療對象為未接受過抗病毒治療的Ⅰ型感染患者,104例患者被隨機分為4組,結果顯示R1626與PEGIFN聯合治療具有較好的抗病毒協同作用,主要不良反應是可引起噬中性粒細胞減少,基因耐藥屏障相對較高[6]。 2.3 RNAi的廣泛應用前景 RNA干擾(RNAi)是一種高度保守的內源性基因沉默機制,為雙鏈RNA介導的序列專一性降解mRNA。RNAi在疾病治療方面具有廣泛的的治療潛力。目前,有多家公司正在研發RNAi 藥物。Sirna公司研發的抗丙型肝炎RNAi,將siRNA 連于對肝臟有親和性的納米顆粒上,經靜脈注入后,可進入肝細胞釋放出siRNA,能減少乙型肝炎動物模型中的病毒數量。該技術在肝細胞獲得顯著吸收和長效方面取得了巨大的突破,而且,可以通過改變制劑的粒徑以靶向其他組織,或在脂質體上結合靶標配體來獲得特定的轉運。目前,Sirna公司正在HCV的靈長類動物模型上實驗其劑型,希望在2006年開始抗HCV的Ⅰ期臨床試驗[7]。
3 HCV基因分型與抗丙肝病毒治療
目前,HCV有六種基因性和十一種基因亞型(1a~c,2a~c,3a~b,4a,5a,6a)。HCVDNA不如HBVDNA病毒穩定,更易變異和慢性化,我國HCV感染以1b型為主(57%),其次為2a型及1b/2a混合型。
HCV基因分型與丙肝的臨床治療效果息息相關,丙型肝炎病毒有多種基因型,對不同基因型患者的抗病毒治療方案,包括藥物劑量和療程均不同[8]。患者HCV DNA型為1型,可以使用IFNα 3~5Mu,隔1次肌肉或皮下注射,聯合口服利巴韋林1000 mg/d,建議治療48周;如果患者HCV基因型為非1型,可采用IFNα 3MU每周3次肌肉或皮下注射,聯合口服利巴韋林800~1000 mg/d,治療24~48周[9]。
所以治療前進行HCV基因分型可有效指導臨床上抗丙肝病毒治療的療程和劑量,從而達到最好的治療效果。
4 展望
伴隨著“轉化醫學”的逐漸興起,針對臨床問題,通過實驗室研究探討解決方法,然后將研究成果轉化為可用于疾病防治的手段,可大大推動新型藥物的研發。NamJoon Cho等研究人員在HCV非功能蛋白NS4B中發現一個關鍵的功能域4BAH2,該功能域在病毒復制、基因組復制所必需,試管試驗合成的一種蛋白質,能夠特異性抑制4BAH2活性,從而破壞丙肝病毒的復制能力。該人工合成的蛋白質通過干擾病毒特有的機制來發揮作用,毒性小[10]。
伴隨著對疾病網絡系統的進一步研究和認識,傳統的針對某一靶點的單分子靶點治療藥物在丙肝等復雜疾病治療中存在有局限性。近年來系統生物學的出現和不斷發展為藥物發現提供了一種全新的思路多靶點藥物治療,同時作用于疾病網絡中的多個靶點,對各靶點的作用可以產生協同效應,使總效應大于各單效應之和,達到最佳的治療效果。Rebetron含有兩個組分:重組PEGα2b干擾素注射劑和利巴韋林膠囊,該聯合療法已獲美國FDA許可,用于治療慢性丙型肝炎和原先用α干擾素治療后復發的病例[10]。
參 考 文 獻
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