一种广谱病毒膜融合抑制剂及其制备方法和用途技术

本公开涉及一种脂肽或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药，其是一种广谱病毒膜融合抑制剂，能够强效抑制艾滋病病毒以及其他多种病毒，从而可以用于治疗艾滋病毒感染及其他多种病毒感染以及由所述感染所导致的疾病。病毒感染以及由所述感染所导致的疾病。病毒感染以及由所述感染所导致的疾病。

【技术实现步骤摘要】
一种广谱病毒膜融合抑制剂及其制备方法和用途


[0001]本公开属于生物医药领域，涉及一种脂肽(或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药)，还涉及一种多肽(或其变体)，所述脂肽(或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药)或所述多肽(或其变体)是一种广谱病毒膜融合抑制剂，能够强效抑制艾滋病病毒以及其他多种病毒，从而可以用于治疗艾滋病毒感染及其他多种病毒感染以及由所述感染所导致的疾病。

技术介绍

[0002]病毒感染严重危害人类健康和社会稳定，如人免疫缺陷病毒(HIV)、新型冠状病毒(SARS
‑
CoV
‑
2)、中东呼吸综合征病毒(MERS
‑
CoV)、埃博拉病毒(EBOV)、马尔堡病毒(MARV)、乙型肝炎病毒(HBV)、流感病毒(IAV)、狂犬病毒(RABV)、水疱性口炎病毒(VSV)、呼吸道合胞病毒(RSV)等等。全球范围内非常缺乏有效的抗病毒药物，尤其是具有广谱抗病毒作用的药物。膜融合是极其重要的生物学现象，如受精卵的形成和细胞内物质的运输与释放等。众多病毒，包括上述几种病毒，也是通过膜融合途径感染宿主细胞的。针对病毒膜融合的共性机制，研发特效或广谱抗病毒药物具有重大的科学意义和应用价值。
[0003]HIV感染导致艾滋病(AIDS)。目前既无有效的HIV预防疫苗，也无可以根治感染的药物。现有的抗HIV药物有逆转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、病毒进入抑制剂、整合酶抑制剂等，它们通过阻断病毒复制的不同阶段而发挥作用，对治疗和预防艾滋病起着重大作用。广泛使用的高效抗病毒治疗方案(即鸡尾酒疗法)主要由3
‑
4种逆转录酶抑制剂和蛋白酶抑制剂组成。但由于HIV感染的持续性，病人需要长期给药，容易导致耐药产生，严重地影响临床治疗效果，研发新的抗HIV药物一直是艾滋病防控的重大需求。
[0004]HIV进入宿主细胞由其表面的三聚体包膜(Env)糖蛋白介导，该蛋白包含表面亚基gp120和跨膜亚基gp41。在HIV感染过程中，gp120先后与受体CD4和辅助受体(如CCR5或CXCR4)结合，诱发gp120发生构象变化，从而暴露并激活gp41的细胞膜融合功能。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)反向折叠形成一个六聚体螺旋(6
‑
HB)结构，从而拉近病毒膜和细胞膜进行融合，使HIV基因组进入细胞造成感染。晶体结构显示
[1]，在NHR螺旋的C末端含有一个比较深的疏水口袋(pocket)，一直被认为是重要的抗病毒药物靶点；而CHR螺旋N末端的序列“WMEWDREI”则为NHR口袋结合区(pocket
‑
binding domain,PBD)，其8个氨基酸分别处于CHR螺旋的a，b，c，d，e，f，g和a位置，其中处于a，d位置的两个W(色氨酸)和a位置的I(异亮氨酸)为疏水氨基酸，它们插入NHR口袋介导广泛的疏水作用，是病毒融合蛋白6
‑
HB形成和发挥功能的关键所在。
[0005]病毒膜融合抑制剂通过阻断病毒进入靶细胞在病毒复制的早期阶段发挥作用，在治疗和预防上具有明显的优势。然而，目前仅有一个病毒膜融合抑制剂被美国FDA批准用于临床，即HIV膜融合抑制剂恩夫韦肽(enfuvirtide,又名T20)。如图1所示，T20是衍生于gp41 CHR的一个不含PBD序列的多肽，由36个氨基酸组成，通过与NHR竞争结合阻断病毒6
‑
HB的形成而发挥抗病毒作用。由于T20抑制病毒的活性相对较低，生物半衰期较短，它需要每天大
剂量给药(每天2次，每次90mg)；T20也容易诱导耐药产生，使临床治疗失败。因此，开发新的HIV膜融合抑制剂一直备受国内外关注。
[0006]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
[2]。C34含有PBD，其氨基酸序列被认为是CHR的核心序列。继T20之后，原研药企进一步设计了第二代抑制剂T1249和第三代抑制剂T2635
[3]，它们都含有PBD序列(见图1)。国内研发的西夫韦肽(SFT)和艾博卫泰(ABT)都是基于C34序列设计
[4][5]。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
‑
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，从而可以减少给药频次。通过在C34多肽的C末端进行胆固醇分子修饰，形成C34
‑
Chol脂肽(lipopeptide),可以显著改善抗病毒活性和生物半衰期
[6]。
[0007]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HIV膜融合抑制剂
[7]。其中，LP
‑
11含有PBD基序，C末端由棕榈酸分子修饰；而LP
‑
98不含PBD基序，C末端由胆固醇修饰。相较而言，LP
‑
98比LP
‑
11抗病毒活性显著提高，但专利技术人也发现LP
‑
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。因此，本领域需要坚持不懈地研发新型病毒膜融合抑制剂药物，以满足临床需求。
[0008]上述列举的T20、C34、T1249、T2635、SFT、ABT、C34
‑
Chol、LP
‑
11和LP
‑
98的序列结构示意图见图1。

技术实现思路

[0009]本公开所要解决的技术问题是如何有效抑制艾滋病病毒及其他一些具有膜融合功能的病毒。本公开的专利技术人长期致力于开发强效、广谱、且长效的病毒膜融合抑制剂。在研究中，专利技术人惊讶地发现，基于HIV的CHR序列，通过“刚性接头”的引入和PBD中部分氨基酸的替代，能够明显提高多肽的抗病毒活性。
[0010]因此，本公开的一个方面，提供一种脂肽或其药学上可接受的盐，该脂肽是一种病毒膜融合抑制剂，能够抑制HIV、SARS
‑
CoV
‑
2及其突变株、MERS
‑
CoV、EBOV、MARV、IAV、RABV、VSV等病毒。
[0011]本公开的另一个方面，提供一种多肽或其变体，以及包含所述多肽或其变体的缀合物。
[0012]本公开的另一个方面，提供编码所述多肽或其变体的分离的核酸，包含所述分离的核酸的载体，以及包含所述核酸或所述载体的宿主细胞。
[0013]本公开的另一方面，提供所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.脂肽或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药，其包含多肽或其变体和通过接头连接至所述多肽或其变体C端的修饰部分，以及任选的多肽末端保护基团，(X1X2X3)mX4X5X6X7X8X9X
10
X
11
X
12
X
13
X
14
X
15
IX
16
X
17
LX
18
X
19
X
20
X
21
X
22
X
23
QQX
24
X
25
N(EX
26
)n式I其中，所述多肽如式I所示，所述修饰部分为亲脂性化合物，所述接头为
‑
(EAAAK)n1‑
、
‑
(XP)n2‑
、
‑
(EAAAK)n1‑
X
27
‑
或
‑
(XP)n2‑
X
27
‑
，X1为T、E、S；X2为W或亲水性氨基酸；X3为E、M或Q；m为0或1；X4为E、A或T；X5为W或亲水性氨基酸；X6为E或D；X7为R、K或Q；X8为E、K或A；X9为L或I；X
10
为E、N或A；X
11
为E或N；X
12
为L或Y；X
13
为E、T或A；X
14
为K、S、R或A；X
15
为K、L、R或Q；X
16
为E、H、T或Y；X
17
为E、S、R或A；X
18
为L或I；X
19
为K、E或R；X
20
为K、E、Q或A；X
21
为A或S；X
22
为E或Q；X
23
为E、N或I；X
24
为K、E或D；X
25
为K或R；X
26
为Q、E、R、A或Y；n为0或1；X为任意一种氨基酸；X
27
为K或C；n1为1至5之间的自然数；n2为1至5之间的自然数，
并且，所述变体与其所源自的多肽相异仅在于1个或几个(例如，1个、2个、3个、4个或5个)氨基酸残基的置换(例如，保守置换或非保守置换)，且保留了其所源自的多肽的生物学功能。2.权利要求1的脂肽或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药，其特征在于一下特征中的一项或多项：
‑
X1为T或E；
‑
X2为W、D、E、H、K、Q、R、S、T或Y；
‑
X3为E或M；
‑
X4为E；
‑
X5为W、D、E、H、K、Q、R、S、T或Y；
‑
X6为E；
‑
X7为R或K；
‑
X8为E或K；
‑
X
10
为E或N；
‑
X
11
为E；
‑
X
12
为L；
‑
X
13
为E或T；
‑
X
14
为K或S；
‑
X
15
为K或L；
‑
X
16
为E或H；
‑
X
17
为E或S；
‑
X
18
为L；
‑
X
19
为K或E；
‑
X
20
为K或E；
‑
X
21
为A；
‑
X
22
为E；
‑
X
23
为E或N；
‑
X
24
为K或E；
‑
X
25
为K；
‑
X
26
为Q；
‑
X为A、K或E。3.权利要求1的脂肽或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药，其特征在于一下特征中的一项或多项：
‑
X2为W或Y，优选为Y；
‑
X3为E；
‑
X5为W或Y，优选为Y；
‑
X7为K；
‑
X
10
为E；
‑
X
13
为E；
‑
X
14
为K；
‑
X
15
为K；
‑
X
16
为E；
‑
X
17
为E；
‑
X
19
为K；
‑
X
20
为K；
‑
X
23
为E；
‑
X
24
为K。4.权利要求1至3中任意一项的脂肽或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药，其中所述多肽如式II、式III、式IV或式V所示，(X1X2X3)mX4X5X6X7X8X9X
10
X
11
X
12
X
13
X
14
X
15
IX
16
X
17
LX
18
X
19
X
20
X
21
X
22
X
23
QQX
24
KN(EX
26
)n式II(X1X2X3)m
‑
EX5X6X7X8X9X
10
X
11
X
12
X
13
X
14
X
15
IX
16
X
17
LX
18
X
19
X
20
X
21
X
22
X
23
QQX
24
KN(EX
26
)n式III(X1X2X3)m
‑
EX5X6X7X8X9EELEKKIEELLKKAEEQQKKN(EX
26
)n式IV(X1X2X3)m
‑
EX5EKX8X9EELEKKIEELLKKAEEQQKKN(EX
26
)n式V其中X1、X2、X3、m、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X
10
、X
11
、X
12
、X
13
、X
14
、X
15
、X
16
、X
17
、X
18
、X
19
、X
20
、X
21
、X
22
、X
23
、X
24
、X
26
、n的定义如权利要求1至3中任意一项所述。5.权利要求1至3中任意一项的脂肽或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药，其中所述亲脂性化合物为胆固醇(例如胆固醇琥珀酸单酯、2
‑
胆固醇乙酸、2
‑
胆固醇丙酸、3
‑
胆固醇丙酸、2
‑
胆固醇丁酸、2
‑
胆固醇异丁酸、3
‑
胆固醇丁酸、3
‑
胆固醇异丁酸、4
‑
胆固醇丁酸、2
‑
胆固醇戊酸、2
‑
胆固醇异戊酸、3
‑
胆固醇戊酸、5
‑
胆固醇戊酸、2
‑
胆固醇己酸、6
‑
胆固醇己酸、2
‑
胆固醇庚酸、7
‑
胆固醇庚酸、2
‑
胆固醇辛酸、8
‑
胆固醇辛酸、溴乙酸胆固醇酯)、脂肪酸(例如含8到20个碳原子的脂肪酸)、二氢(神经)鞘氨醇或维生素E。6.权利要求5的脂肽或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、络合物、螯合物、非共价的复合物或前药，其中所述含8到20个碳原子的脂肪酸为棕榈酸或十八烷酸。7.权利要求1至3中任意一项的脂肽或其药学上可接受的盐，其中所述脂肽具有选自下列的氨基酸序列：SEQ ID NO:11
‑
19。8.多...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉先，朱园美，种辉辉，耿秀珠，
申请(专利权)人：河南真实生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：