抗艾滋病藥物的研究進展專家講座

AIDS蔓延1981年報道首例AIDS以來，全世界累積HIV感染者7000萬人，多萬人死于AIDS。年WHO統(tǒng)計，全世界HIV攜帶者和患者總?cè)藬?shù)為4200萬。年新感染HIV人數(shù)500萬，95%來自發(fā)展中國家。死于AIDS人數(shù)為330萬。每年新感染人數(shù)呈指數(shù)上升趨勢?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第1頁1985年中國發(fā)覺首例AIDS病人。1995年每年感染HIV急劇增加，現(xiàn)有100多萬人感染上HIV。10%感染人群進入發(fā)病期。中國HIV感染人數(shù)排在世界第十四位，每年增加人數(shù)排世界第一位。中國AIDS概況抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第2頁AIDS治療1995年中國AIDS病人，每人每年平衡藥費約為8萬元。年國內(nèi)病人，每人每年平均藥費約3萬元。年國家藥監(jiān)局同意仿制生產(chǎn)4種國外抗HIV藥品，即齊多夫定（Zidovudine）、去羥肌苷（Didanosine）、司他夫定（Stavudine）和奈韋拉平（Nevirapine）。國產(chǎn)化藥品可使病人用藥費用降至每年約3000~5000元。研發(fā)含有自主知識產(chǎn)權(quán)藥品是一個十分迫切和主要課題?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第3頁HIV病毒結(jié)構(gòu)和復(fù)制1983年Dr.LucMontagnier等人首先發(fā)覺AIDS病因—HIV(Humanimmunodeficiencyvirus)。1984年Dr.RobertGallo研究小組證實了Dr.Montagnier研究結(jié)果。HIV是RNA病毒，分為HIV-1，HIV-2兩種。

2個單鏈RNA

表面為雙脂膜

酶（RT，pH，Ig）

結(jié)構(gòu)蛋白（p24，p17，p7）

糖蛋白gp120，gp41抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第4頁抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第5頁HIV體外不能繁殖，借助人體細胞復(fù)制再生。HIV在血液中半衰期小于6h，但進入細胞內(nèi)天天產(chǎn)生約1010病毒顆粒，每年大約可繁殖140代?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第6頁HIV復(fù)制過程大致可分為七個步驟：病毒進攻細胞（Binding）：病毒表面糖蛋白gp120、gp41與CD4受體結(jié)合融合（Fusing）：病毒表面糖蛋白構(gòu)象改變后與細胞膜進行融合。逆轉(zhuǎn)錄（Reversetranscription）：進入細胞單鏈病毒RNA在HIV-RT作用下合成雙鏈病毒DNA?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第7頁整合（Integration）：雙鏈病毒DNA在整合酶作用下進入細胞核內(nèi)。轉(zhuǎn)錄（Transcription）：病毒DNA借助細胞核轉(zhuǎn)錄大量病毒RNA。轉(zhuǎn)譯（Translation）：病毒RNA合成長鏈蛋白。組合并溢出(Assembly&Budding)：病毒RNA、酶、結(jié)構(gòu)蛋白在細胞內(nèi)組合成大量新病毒，溢出細胞，進攻其它細胞?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第8頁基于HIV復(fù)制過程，藥品化學(xué)家采取不一樣策略阻斷病毒復(fù)制。已經(jīng)有17種抗HIV化學(xué)藥(20種劑型)被FDA同意。按作用機制分為四類：

A：核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑（NRTIS）B：非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑（NNRTIS）

C：蛋白水解抑制劑（PIS）D：融合抑制劑（FIS）抗AIDS藥品抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第9頁臨床治療AIDS藥品名稱同意日期公司NRTIS齊多夫定(Zidovudine,AZT)1987.3GlaxoSmithKline去羥肌苷(Didanosine,ddI)1991.10BristolMyersSquibb扎西他賓(Zaicitabine,ddC)1992.6Roche司他夫定(Stavudine,d4T)1994.6BristolMyersSquibb拉米夫定(Lamivudine,3TC)1995.11GlaxoSmithKline雙汰芝(AZT+3TC)1997.9GlaxoSmithKline阿巴卡偉(Abacavir,ABC)1998.12GlaxoSmithKline三協(xié)維(AZT+3TC+ABC).11GlaxoSmithKline替諾福韋(Tenofovir).10GlaxoSmithKline抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第10頁NNRTIS奈韋拉平(Nevirapine)1996.6BoehringRoxane地拉韋啶(Delavirdine)1997.4Pharmacia依非韋倫(Efavirenz)1998.9BristolMeyersSquibb/DupontPIS沙奎那韋(硬膠囊)1995.12Roche茚地那韋(Indinavir)1996.3Merck利托那韋(Ritonavir)1996.3Abbott沙奎那韋(軟膠囊)1997.7Roche奈非那韋(Nelfinavir)1993.3Rfizer,Roche安普那韋(Amprenavir)1999.4GlaxoSmithKline洛匹那韋.9AbbotFIST20.3Trimeris抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第11頁NRTIS結(jié)構(gòu)抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第12頁NNRTIS結(jié)構(gòu)抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第13頁PIS結(jié)構(gòu)抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第14頁抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第15頁CombinationTherapy

主要問題：抗藥性

組合療法(雞尾酒療法)—三種藥品，占總處方76.8%。1PI+2NRTI+0NNRTI37%0PI+2NRTI+1NNRTI32.4%0PI+3NRTI+0NNRTI7.4%2PI+2NRTI+0NNRTI6.8%0PI+2NRTI+0NNRTI3.3%其它13.3%抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第16頁組合療法優(yōu)缺點優(yōu)點：★療效顯著優(yōu)于單方藥

★延緩藥品抗藥性產(chǎn)生缺點：★劑量大，品種多，藥品本身及之間毒副

作用使病人難以忍受

★服藥次數(shù)頻繁，病人難以堅持

★藥品價格昂貴，病人難以承受抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第17頁抗AIDS藥品研究進展主要靶點：HIV-RT，HIV-P現(xiàn)有藥品：7個NRTIS，3個NNRTIS，6個PIS設(shè)計：基于酶三維結(jié)構(gòu)、生理功效和藥品作用活性部位。FDA對現(xiàn)有類型藥品評價指標：

①活性更高、毒性更低；②對耐藥性病毒有很強抑制作用；③很好藥代性質(zhì)，如較長作用時間，服用方便等?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第18頁NRTIS研究進展

NRTIS作用機理抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第19頁抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第20頁NRTIS結(jié)構(gòu)特點分子中含有堿基和類似五元環(huán)糖結(jié)構(gòu)五元糖環(huán)沒有3’

-位羥基在糖環(huán)單元有不一樣雜原子被引入也有開環(huán)糖類似物構(gòu)型與天然核苷相同，只有3TC與天然核苷構(gòu)型相反，為左旋體，它比右旋體毒性更低，活性更強，能抑制HIV-1、HIV-2，HBV。抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第21頁第二代NRTISTenofovir（替諾福韋）為單磷酸核苷類藥品，越過了體內(nèi)單磷酸化(體內(nèi)活化最困難步驟)。前藥形式：將磷酸核苷做成某種前藥形式，以提升體內(nèi)吸收，是提升藥品生物利用度一個有效形式?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第22頁較成功例子：抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第23頁抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第24頁前藥單磷酸核苷(NRTI-P)NRTI-3P化合物（A）(Tenofovirdisproxil)已完成Ⅲ期臨床試驗，在歐美已完成了新藥和銷售申請。代謝前藥代謝①細胞②代謝抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第25頁化合物（B）正在抗HBVⅢ期臨床后期試驗。（A）和（B）均為口服前藥?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第26頁化合物（C）是ddA前藥，它對HIV活性要比母體ddA強1000倍?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第27頁化合物（D）是d4T單磷酯化后一個前藥形式，它活性比母體化合物d4T強約100倍?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第28頁FTC是一個新NRTI，已完成了抗HIVⅢ期臨床，秋已向FDA申請新藥，同時它作為抗HBV藥品處Ⅱ期臨床試驗?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第29頁FTC是3TC一個衍生物，對HIV、HBV有很強抑制作用，它與許多抗HIV藥品有很好協(xié)同作用，可與另一個核苷類藥品、蛋白酶抑制劑、非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑聯(lián)合使用。FTC安全性和有效性比同類藥品更加好。FTC對3TC產(chǎn)生變異病毒沒有抑制作用。抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第30頁SPD754已進入Ⅰ期臨床試驗，是3TC同分異構(gòu)體。對變異病毒菌株(如AZT，3TC和PIS等引發(fā)）都有很強抑制作用，而它并不產(chǎn)生抗藥性。FTC和SPD754在體內(nèi)作用時間長，天天只需服藥一次?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第31頁DAPP和F-ddA正處于Ⅱ期臨床，它可抑制由AZT和3TC引發(fā)變異HIV菌株復(fù)制。DAPP單獨或聯(lián)合使用都表現(xiàn)出很好療效，強于d4T、ddI、Adefovir。單獨使用，天天2次，每次300mg，可使病人體內(nèi)病毒快速降低90%以上?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第32頁F-ddA很有效，但不良反應(yīng)嚴重，甚至有病人死亡，已終止了臨床試驗?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第33頁NNRTI研究進展NNRTIS作用機理抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第34頁作用部位：HIV-1RT疏水腔(親脂性強)與其底物作用部位1nm處。作用方式：NNRTI進入“疏水腔”后與其表面活性AA形成穩(wěn)定復(fù)合物。作用機理：改變HIV-1RT構(gòu)象而影響到底物作用部位構(gòu)象改變，而使酶喪失逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA正常功效。NNRTIS有非常強抑制活性，IC50可達nM?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第35頁當(dāng)前臨床上使用藥品有3個(Nevirapine、Delavirdine、Efavirenz）缺點：輕易產(chǎn)生抗藥性，原因是酶活性部位AA易發(fā)生變異。克服缺點：與NRTI適用，早期使用足夠大量?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第36頁新NNRTIS結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)多樣性，已經(jīng)有30各種各類化合物作用于HIV-1RT“疏水腔”。進入臨床候選藥品抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第37頁抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第38頁NNRTIS臨床試驗Emivirine(MKC-442)作為第二代NNRTI進入Ⅲ期臨床，它在聯(lián)適用藥（三種）顯示出了良好抑制活性，但不幸是，與現(xiàn)在使用同類藥品相比優(yōu)勢不顯著。抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第39頁DPC083已進入Ⅱ期臨床，它對單變異或雙變異病毒菌株抑制活性可達nM。DPC083是Efavirenz衍生物，但它比Efavirenz抑制活性要強10~20倍，其原因是它與血液中蛋白結(jié)協(xié)力較弱，藥品在血液中有較高濃度。DPC083副作用主要在神經(jīng)系統(tǒng)，如頭昏、眼花、皮疹?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第40頁UC781可使AZT恢復(fù)對由其本身造成抗藥性病毒產(chǎn)生抑制活性。UC781還有殺菌作用?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第41頁AG1549可與RT酶在p66區(qū)域形成廣泛氫鍵(如101、103、236等)，對各種變異HIV病毒有很強抑制作用，對狗長久毒性試驗中都出現(xiàn)了血管炎副作用。研制該藥Agouron企業(yè)正與FDA合作進行更多毒性試驗?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第42頁SJ3366是MKC-442一個衍生物，對HIV-1抑制活性EC50＜1nM。毒性與活性比要大于4百萬。SJ3366還可抑制HIV-2進入細胞?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第43頁TMC125它能夠非常有效地抑制變異病毒復(fù)制。單獨使用7天可使血液內(nèi)病毒量降低約2個數(shù)量級，其效果類似于正在試驗中5藥處方?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第44頁PNU142721有很好生物利用度，并能透過血腦屏障，有利于抑制儲存在大腦細胞內(nèi)病毒。抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第45頁(+)CalanolideA是唯一起源于植物天然產(chǎn)物，已進入Ⅱ期臨床，它是四環(huán)香豆素類化合物，分子中有3個手性中心，在體內(nèi)有很好生物利用度，體內(nèi)半衰期約為20h，有利于病人天天服藥次數(shù)?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第46頁蛋白水解酶抑制劑研究進展HIV-PR圖，P145抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第47頁作用機制：HIV-PR作用于HIV復(fù)制過程后期步驟，它功效是在病毒RNA轉(zhuǎn)譯長鏈蛋白質(zhì)特定位置(pro-phe)進行水解，以產(chǎn)生新病毒組裝時所需功效性酶和結(jié)構(gòu)蛋白。HIV-PR抑制劑：它是基于酶結(jié)構(gòu)和作用機制而設(shè)計一類藥品，是模仿多肽結(jié)構(gòu)和水解反應(yīng)過渡態(tài)，使藥品和酶之間有很強親和力。HIV-PR抑制劑可逆性地占據(jù)了酶與底物作用空間，使HIV-PR不能與底物結(jié)合而水解對應(yīng)肽鍵肽。抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第48頁當(dāng)前臨床上使用HIV-PR抑制劑Saquinavir、Ritonavir、Indinavir、Nelfinavir、Amprenavir、Lopinavir。結(jié)構(gòu)特點：多肽分子中都含有一個不可水解羥乙基()結(jié)構(gòu)。單獨使用4~12周，體內(nèi)病毒降低2~3個數(shù)量級。與NRTI聯(lián)合使用時，60~95%病人體內(nèi)病毒可降低到血液中檢測不出，是最有效藥品。缺點：易與血液中很多蛋白結(jié)合，且體內(nèi)代謝快，臨床用量大。抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第49頁新(第二/三代)HIV-PRI研究進展標準：①著重于含有非多肽骨架結(jié)構(gòu)分子，以期有更廣泛抗HIV活性、或能增加口服生物利用度，或改進藥品代謝性質(zhì)，能對變異病毒有強抑制作用。②合成成本要低，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、合成方便、手性中心少非肽類藥品?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第50頁臨床正在試驗HIV-PRIAtazanavir(2322632)

是一個新多肽類藥品，在Ⅲ期臨床試驗中，它體外活性要優(yōu)于現(xiàn)有藥品(IC50=2.6~5.3nM)。特點是體內(nèi)易吸收，不易產(chǎn)生抗藥品，有良好藥代動力學(xué)性質(zhì)?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第51頁

Tipranavir(PNU140690)進入Ⅱ/Ⅲ期臨床，對現(xiàn)有藥品產(chǎn)生抗藥性病毒有作用。在肝臟代謝快，臨床試驗與Ritonavir合并使用?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第52頁Mozennavir(DMP450)是環(huán)脲類化合物，Ⅱ期臨床試驗中，體外試驗強于全部PRI活性，對HIV-1、HIV-2都有很好抑制活性，有良好口服生物利用度，合成簡便，可降低未來藥品價格?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第53頁整合酶抑制劑整合酶(Integrase)是HIV復(fù)制過程中必需酶之一，是藥品設(shè)計理想靶點。整合酶是HIV所特有酶，在人體細胞中不存在。成功整合酶抑制劑應(yīng)該有良好選擇性和較低毒性，到當(dāng)前為止無整合酶抑制劑問世。作用機制：該酶是將雙螺旋病毒DNA帶入細胞核內(nèi)，水解病毒DNA雙鏈中兩個3’端磷酸核苷，產(chǎn)生羥基在整合酶作用下進攻細胞宿主基因，并以共價鍵方式與細胞宿主DNA鏈相連，病毒DNA和宿主DNA結(jié)為一體，繼而病毒DNA開始借助細胞核功效和環(huán)境轉(zhuǎn)錄大量病毒RNA?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第54頁整合酶抑制劑研究中存在問題及進展早期篩選模型不可靠：不少化合物在酶試驗中顯示出了活性，但在細胞試驗中無活性。不一樣模型篩選結(jié)果不一致，是主要問題?；钚曰衔镞x擇性、毒性和藥代動力學(xué)性質(zhì)也是該類藥品研究中存在困難。Merck最近建立了一套全新藥理模型，使該酶研究取得了突破性進展?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第55頁候選整合酶抑制劑

結(jié)構(gòu)特征：多聚酰胺、多羥基芳香化合物、二酮酸L870810

是Merck企業(yè)發(fā)覺，體外試驗對整合酶有很強抑制作用，獼猴試驗表明，在給藥7.5天后體內(nèi)病毒載量降低4個數(shù)量級，該藥正處Ⅰ期臨床?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第56頁S1360

S1360對整合酶抑制活性IC50=20nM，它對由NRTI，NNRTI和PI產(chǎn)生抗藥性病毒有顯著抑制作用。當(dāng)前處于Ⅱ期臨床試驗，不足之處于于對人體血液中蛋白質(zhì)有廣泛親和力，這將妨礙藥品有效地抵達靶點發(fā)揮效力?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第57頁阻止HIV進入細胞抑制劑抗HIV藥品研究另一熱點是尋找阻止痛毒進入細胞藥品。HIV進入細胞模型，圖1-10。融合抑制劑，gp120、CD4受體、協(xié)同受體抑制劑。圖1-10HIV進入人體免疫細胞過程和藥品作用靶點（如CD4受體抑制劑、gp120抑制劑、化學(xué)激活受體CXCR4或CCR5抑制劑、gp41抑制劑）（p13）抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第58頁融合抑制劑第一個治療AIDS融合酶抑制劑—T20

Ac—YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF—NH2T20是一個合成36個AA多肽，其起源于gp41中一段多肽結(jié)構(gòu)（AA643-678）。作用機理：T20對gp41有很強親和力，二者結(jié)合干擾了gp41六聚體生成，阻止了病毒膜與細胞膜之間融合。T20有效濃度為1~10g/ml，其毒性濃度為有效濃度104~105倍。不足：口服生物利用度差，只能皮下或靜脈注射，2次/天。抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第59頁正在研發(fā)融合抑制劑—T1249

Ac—WQEWEQKITALLEQAQIQQEKNEYELQKLDKWASLWE—WF—NH2T1249是含39個AA多肽，體外活性比T20高10倍，正在Ⅰ期臨床試驗，是gp41抑制劑?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第60頁gp41抑制劑—RPR103611，YK-FH312RPR103611和YKFH312都是三萜類化合物，它們有效地抑制HIV-1對T細胞感染，有效濃度在10nM左右，確切機理尚在研究中。抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第61頁gp120抑制劑當(dāng)HIV表面gp120與細胞接觸時，要有CD4和協(xié)同受體結(jié)合。所以三個靶點任何一個抑制劑都可阻斷這一過程。gp120抑制劑—CosalaneCosalane抗艾滋病藥物的研究進展專家講座第62頁分子中有多個負電荷，作用于gp120V3彎曲部分一些精氨酸和賴氨酸(帶有正電荷區(qū)域)，Cosalane經(jīng)過屏蔽gp120表面正電荷阻止病毒與T細胞表面接觸。另外從海藻中提取硫酸化多糖，也含有負電荷，也是gp120抑制劑?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第63頁CD4抑制劑CD4受體抑制劑是PRO542，它是CD4免疫血球蛋白，能有效地消除游離于細胞HIV-1，現(xiàn)已進入臨床Ⅰ/Ⅱ期。PRO542與T20在較寬濃度范圍內(nèi)有協(xié)同作用，它們適用可使病毒一細胞融合作用有顯著抑制，并可使每個藥品有效濃度最少降低1個數(shù)量級?？拱滩∷幬锏难芯窟M展專家講座第64頁協(xié)同受體抑制劑淋巴細胞(T細胞)表面存在著CXCR4協(xié)同受體，巨噬細胞表面有CCR5協(xié)同受體。兩種協(xié)同受體均屬G蛋白家族，含有7個橫跨細胞區(qū)域。CXCR4抑制劑有：ALX40-4