目前全世界已有超過 1.7 億人感染了 HCV，僅在中國就有超過 3800 萬的感染人群。丙肝的標(biāo)準(zhǔn)治療方案 (Standard of Care, SOC) 在過去很長一段時(shí)間依賴于利巴韋林和干擾素，該治療方案存在很多的不足：如治療周期長，毒副作用大，病毒持續(xù)響應(yīng)率低等。隨著直接作用于病毒抗 HCV 藥物 (Direct Acting Antivirals, DAAs) 的批準(zhǔn)上市，丙肝的治療已然發(fā)生了革命性的改善。尤其是在 2013 年底由美國 FDA 批準(zhǔn)上市的 Sofosbuvir，其對所有基因型的 HCV 病毒都表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制活性。人們甚至認(rèn)為 Sofosbuvir 是 HCV 病毒的終結(jié)者。顯然，這樣的觀點(diǎn)過于樂觀。丙肝的臨床治療還面臨很多的挑戰(zhàn)：如病毒耐藥、基因 3 型患者的治療、昂貴的治療費(fèi)用等。因此，研發(fā)新型抗 HCV 藥物仍然是藥物研究和開發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)。

圖 1. 天然產(chǎn)物木豆素 (Cajanine) 的化學(xué)結(jié)構(gòu)

天然產(chǎn)物向來是藥物先導(dǎo)物發(fā)現(xiàn)不可或缺的源泉。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所的李卓榮教授課題組發(fā)現(xiàn)木豆素（圖 1）具有較強(qiáng)的抑制 HCV 病毒復(fù)制的活性((EC50=3.17 μM)。然而，從木豆素的化學(xué)結(jié)構(gòu)不難看出，其作為藥物小分子存在一些缺陷和不足：如分子疏水性很強(qiáng)（AlogP= 5.0），水溶性差，其藥代動(dòng)力學(xué)屬性很可能較差。因此，李卓榮教授課題組首先完成了木豆素的化學(xué)全合成工作 (Acta Pharmaceutica Sinica B, 2011, 1, 93-99)，并對木豆素進(jìn)行了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。隨后作者對合成得到的衍生物進(jìn)行體外抗 HCV 病毒活性的研究，并總結(jié)出相應(yīng)的構(gòu)效關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，木豆素結(jié)構(gòu)中的兩大疏水基團(tuán)（苯環(huán) A 和異戊烯基）均不是活性必須基團(tuán)(圖 2)，這對進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了非常有價(jià)值的指導(dǎo)。彭宗根教授對木豆素抗 HCV 的作用機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，木豆素對常見的病毒蛋白均無明顯抑制作用。基因芯片的結(jié)果表明，木豆素能明顯降低宿主細(xì)胞硫酸軟骨素 N - 乙酰氨半乳糖胺基轉(zhuǎn)移酶 1（CSGalNAcT-1）蛋白的水平，有趣的是，木豆素對 CSGalNAcT- 1 基因的表達(dá)并沒有影響，表明木豆素可能通過加速 CSGalNAcT- 1 蛋白的降解而抑制 HCV 病毒的復(fù)制。彭宗根教授隨后利用 siRNA 技術(shù)降低細(xì)胞 CSGalNAcT- 1 蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn) HCV 病毒的復(fù)制受到嚴(yán)重抑制。這些結(jié)果證明了 CSGalNAcT- 1 蛋白對 HCV 的復(fù)制起到了至關(guān)重要的作用。

圖 2. 木豆素的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與作用機(jī)制研究

與該抗 HCV 特異作用機(jī)制一致的是，木豆素對 DAAs 耐藥株均表現(xiàn)出與野生株相當(dāng)?shù)目共《净钚?，而且其與 DAAs 的聯(lián)用對 HCV 病毒的復(fù)制也呈現(xiàn)出協(xié)同抑制作用。綜上所述，木豆素作為一類新型抗 HCV 病毒先導(dǎo)物表現(xiàn)出對抗病毒耐藥的潛力，具有良好的應(yīng)用開發(fā)前景。目前，李卓榮教授課題組正在進(jìn)行對木豆素進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)的研究。