强效抑制艾滋病病毒及其耐药毒株的新型膜融合抑制剂及其药物用途制造技术

本发明专利技术公开了强效抑制HIV及其耐药毒株的新型膜融合抑制剂、其衍生物、其药物组合物以及它们的药物用途。本发明专利技术提供了脂肽、其药用盐、或其衍生物。所述脂肽的结构式：X1‑

【技术实现步骤摘要】
强效抑制艾滋病病毒及其耐药毒株的新型膜融合抑制剂及其药物用途


[0001]本专利技术属于生物医药领域，涉及强效抑制艾滋病病毒及其耐药毒株的新型膜融合抑制剂、其衍生物、其药物组合物以及它们的药物用途。

技术介绍

[0002]艾滋病(AIDS)由感染人免疫缺陷病毒(HIV)引起，目前全球感染人数大约有3840万(www.unaids.org)。由于艾滋病疫苗尚未研发成功，阻断病毒不同复制阶段的药物对治疗和预防HIV感染起着重大作用。临床上的治疗药物主要包括核苷类逆转录酶抑制剂、非核苷类逆转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、病毒进入抑制剂和整合酶抑制剂(www.fda.gov)。广泛使用的高效抗病毒治疗方案(鸡尾酒疗法)主要由3
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4种逆转录酶抑制剂和蛋白酶抑制剂组成。由于HIV感染的持续性，病人需要长期给药，所以容易导致耐药产生，严重地影响临床治疗效果。因此，研发新的抗HIV药物一直是防控艾滋病的重大需求。
[0003]HIV进入靶细胞由其表面的三聚体包膜糖蛋白(Env)介导，该蛋白由表面亚基gp120和跨膜亚基gp41非共价键连接而成。在HIV感染过程中，gp120先后与细胞受体CD4和辅助受体(如CCR5或CXCR4)结合，导致gp120发生构象变化，暴露并激活gp41的膜融合功能。首先是gp41的N末端融合肽(FP)插入靶细胞膜内，然后C端螺旋区(CHR)与N端螺旋区(NHR)反向折叠形成一个稳定的六聚体螺旋(6
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HB)结构，拉近病毒膜和细胞膜进行融合，HIV基因组从而进入细胞造成感染。结构显示，在NHR螺旋的C末端含有一个深的疏水口袋(deep pocket)，而CHR螺旋的N末端序列(WMEWDREI)则为口袋结合区(pocket
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binding domain,PBD)，其中在进化上高度保守的两个色氨酸(W)和一个异亮氨酸(I)插入NHR口袋介导广泛的疏水作用，对6
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HB的形成和病毒感染至关重要(Chan et al.,1997)。NHR疏水口袋一直被认为是重要的药物靶点。
[0004]HIV膜融合抑制剂作用于病毒复制的早期阶段，通过阻断病毒进入靶细胞而发挥作用，因此在治疗和预防上具有明显的优势。然而，目前仅有恩夫韦肽(enfuvirtide,又名T20)被美国FDA批准用于临床治疗。T20是衍生于病毒CHR的一个不含PBD序列的36氨基酸多肽，通过与NHR竞争结合阻断病毒6
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HB的形成而发挥抗病毒作用。由于T20抑制病毒活性相对较低，生物半衰期较短，需要每天大剂量给药，且容易诱导耐药产生，其临床应用受到广泛限制，因此开发新的HIV膜融合抑制剂一直备受国内外关注。
[0005]目前HIV膜融合抑制剂的研发大多聚焦于PBD的作用，尤其是利用早年公开发表的C34多肽作为设计模板(He,2013)。C34含有PBD，C34氨基酸序列被认为是CHR的核心序列。国内早期研发的西夫韦肽(SFT)和艾博卫泰(ABT)都是基于C34序列设计。SFT通过对C34的14个氨基酸进行突变，并在N末端和C末端分别加上丝氨酸(S)和谷氨酸(E)以增加多肽的稳定性和靶点结合能力。ABT仅对C34的三个氨基酸进行了突变，通过在第13位赖氨酸(K)侧链连接3
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马来酰亚胺基丙酸(MPA)，使其具有与血清白蛋白结合的能力。虽然二者(SFT和ABT)的抗病毒活性与T20和C34相比没有实质性提高，但其生物半衰期得到延长，尤其是ABT可以达
到每周一次给药的治疗效果。
[0006]本专利技术人团队长期从事HIV膜融合抑制剂研究与开发，根据gp41结构与功能关系设计了多种基于CHR多肽的膜融合抑制剂(Xue et al.,2022)。其中，LP
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98同T20一样在分子结构上不含PBD序列，去除了T20的C端的8个氨基酸，并对保留的28个氨基酸中的16个进行突变促进E和K氨基酸形成“盐桥结构”显著提高多肽的螺旋结构稳定性；同时，LP
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98在C末端通过K侧链进行胆固醇修饰成为脂肽(lipopeptide)。研究表明，LP
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98抑制一组复制性HIV毒株感染不同靶细胞的平均IC
50
值达到极低的皮克摩尔(pM)水平，比T20提高了273368倍，比一线艾滋病药物AZT和3TC分别提高了120789倍和376368倍。LP
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98抑制36个代表性国际流行HIV
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1亚型假病毒的活性比T20提高10504倍，比AZT提高3751倍；在猴子感染模型LP
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98低剂量给药即有极强的治疗和预防效果(Xue et al.,2022)。尽快如此，专利技术人也发现LP
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98对T20耐药性HIV毒株的抑制活性明显下降，使其成药性受到影响。
[0007]T20、C34、SFT、ABT和LP
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98的序列比较示意图见图1。
[0008]参考文献：
[0009]1.Chan,D.C.,Fass,D.,Berger,J.M.,Kim,P.S.,1997.Core structure of gp41 from the HIV envelope glycoprotein.Cell 89,263
‑
273.
[0010]2.Chong,H.,Yao,X.,Zhang,C.,Cai,L.,Cui,S.,Wang,Y.,He,Y.,2012.Biophysical property and broad anti
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HIV activity of albuvirtide,a 3
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maleimimidopropionic acid
‑
modified peptide fusion inhibitor.PloS one 7,e32599.
[0011]3.Dwyer,J.J.,Wilson,K.L.,Davison,D.K.,Freel,S.A.,Seedorff,J.E.,Wring,S.A.,Tvermoes,N.A.,Matthews,T.J.,Greenberg,M.L.,Delmedico,M.K.,2007.Design of helical,oligomeric HIV
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1fusion inhibitor peptides with potent activity against enfuvirtide
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resistant virus.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104,12772
‑
12777.
[0012]4.He,Y.,2013.Synthesized peptide inhibitors of HI本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.脂肽、其药用盐、或其衍生物，其特征在于：所述脂肽为结构式Ⅰ所示化合物；结构式I：X1‑
多肽P1
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X2；所述多肽P1为如下(a1)或(a2)或(a3)：(a1)氨基酸序列为“EXEELEKKIEELLKKAEEQQKKNEEELKKLEK”的多肽；(a2)在(a1)基础上进行氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有抗病毒活性的多肽；(a3)与(a1)具有至少60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％同一性且具有抗病毒活性的多肽；所述多肽P1的末端氨基酸残基修饰有亲脂性化合物基团；X1为多肽P1的氨基端保护基团；X2为多肽P1的羧基端保护基团。2.如权利要求1所述的脂肽、其药用盐、或其衍生物，其特征在于：所述多肽P1中，X为异亮氨酸、缬氨酸或亮氨酸。3.脂肽、其药用盐、或其衍生物，其特征在于：所述脂肽为结构式II所示化合物；结构式II：X3‑
多肽P2
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X4；所述多肽P2为如下(b1)或(b2)或(b3)：(b1)氨基酸序列为“EXEELEKKIEELLKKAEEQQKKNEEELKKLEKX”的多肽；(b2)在(b1)基础上进行氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有抗病毒活性的多肽；(b3)与(b1)具有至少60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％同一性且具有抗病毒活性的多肽；所述多肽P2的末端氨基酸残基修饰有亲脂性化合物基团；X3为多肽P2的氨基端保护基团；X4为多肽P2的羧基端保护基团。4.如权利要求3所述的脂肽、其药用盐、或其衍生物，其特征在于：所述多肽P2中，作为第2个氨基酸残基的“X”为异亮氨酸、缬氨酸或亮氨酸，作为第33个氨基酸残基的“X”为赖氨酸或半胱氨酸。5.如权利要求1至4中任一所述的脂肽、其药用盐、或其衍生物，其特征在于：所述亲脂性化合物为胆固醇琥珀酸单酯、2
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胆固醇乙酸、2
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胆固醇丙酸、3
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胆固醇丙酸、2
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胆固醇丁酸、2
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胆固醇异丁酸、3
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胆固醇丁酸、3
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胆固醇异丁酸、4
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胆固醇丁酸、2
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胆固醇戊酸、2
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胆固醇异戊酸、3
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胆固醇戊酸、5
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胆固醇戊酸、2
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胆固醇己酸、6
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胆固醇己酸、2
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【专利技术属性】
技术研发人员：何玉先，耿秀珠，朱园美，种辉辉，
申请(专利权)人：中国医学科学院病原生物学研究所，
类型：发明
国别省市：