4-氨基-1-羟基-2-氧-1,8-萘啶-3-甲酰胺类化合物抑制HIV整合酶链转移活性的主要微观结构因素探究

以25个4-氨基-1-羟基-2-氧-1,8-萘啶-3-甲酰胺类化合物为研究对象,利用遗传函数逼近法(GFA)构建了10个二维定量构效关系(2D-QSAR)模型,从中选取最优模型并检验其预测可靠性,并分析4-氨基-1-羟基-2-氧-1,8-萘啶-3-甲酰胺类化合物抑制HIV整合酶链转移活性的主要微观结构因素。结果表明,最优2D-QSAR模型的R^(2)=0.7776、Q^(2)=0.6421、r^(2)=0.87、(r^(2)-r′02)/r^(2)=0.01、k′=0.97、r^(2)_(m)=0.58,具有较高的稳定性和外部预测能力;热力学描述符AlogP、电拓扑状态描述符ES_Sum_sssN、ES_Sum_ssCH 2和空间描述符Shadow_nu是影响4-氨基-1-羟基-2-氧-1,8-萘啶-3-甲酰胺类化合物抑制HIV整合酶链转移活性的主要微观结构因素,其中Shadow_nu是最重要的微观结构因素。

HIV-1整合酶链转移抑制剂的QSAR研究与分子设计

为了研究人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)整合酶链转移抑制剂(INSTIs)抑制活性的定量构效关系(QSAR),从而获得活性更好的抑制剂,基于拓扑理论,计算了32种INSTIs分子的电拓扑状态指数(Ei)和电性距离矢量(Mj)。通过最佳变量子集回归(LBR)方法建立了化合物抑制活性的六元(M57,M14,E7,E13,E21,M36)QSAR模型。以模型中的6个参数为人工神经网络输入层构建反向传播(BP)算法模型,设定6∶2∶1的网络结构,相关系数R2由多元线性回归的0.946提升到0.992。分析模型的6个变量可知,影响INSTIs抑制活性的主要结构片段是>N—、—N—、—C—、—X、—C<、—CH和—OH。通过结构修饰提出3种具有较高抑制活性的新化合物。

第二代整合酶链转移抑制剂dolutegravir

dolutegravir是第二代整合酶链转移抑制剂。与第一代整合酶链转移抑制剂相比，dolutegravir具有更高的耐药发展屏障，可一天1次给药。对已产生对拉替拉韦和elvitegravir耐药的人免疫缺陷病毒感染患者，仍可使用dolutegravir。但用药频率调整为一天2次。dolutegravir用于肝、肾功能损害患者时不需剂量调整。在临床试验中，dolutegravir治疗的最常见不良反应是失眠和头痛，发生率均为2％一3％。作为一种新的整合酶链转移抑制剂，dolutegravir具有疗效显著、耐受性好的特点。

人类免疫缺陷病毒整合酶链转移抑制新药——卡波拉韦及其复方长效注射液

人类免疫缺陷病毒(HIV)是侵袭人体免疫系统的病原体,严重危害人类健康和生命安全。HIV感染引起获得性免疫缺陷综合征(AIDS),简称艾滋病,仍然是全球主要的公共卫生问题。据世界卫生组织(WHO)在2020年世界艾滋病日前夕发布的公告指出:自1981年确认艾滋病的病原体HIV,迄今,已经夺走了近3300万人的生命。国际社会为应对艾滋病作出了协调一致的努力,服务范围不断扩大。全世界医药工作者经过几十年的努力,潜心研究,已获得6大类抗HIV新药,近50多种有效的治疗感染HIV新药的单方或复方制剂,有利于开展鸡尾酒疗法,即“高效抗逆转录病毒治疗”。随着获得有效的预防、诊断、治疗和护理HIV感染及其伴随的机会感染的措施越来越多,艾滋病毒感染已从一种致死性疾病转变为可控、可治的慢性传染性疾病,使HIV携带者能够过上长寿健康的生活。据WHO报告,截至2019年底,估计全球还有3800万人感染HIV。在2014年,联合国艾滋病联合规划署(UNAIDS)提出“2030年终结艾滋病”的愿景。该领域仍存在着巨大的未获满足的医疗需求,包括降低服药负担、提高治疗依从性、减少耐药突变等。目前,离实现全球终结HIV感染的愿景尚有一段较长的距离,顺应UNAIDS的号召,仍需要全世界各国领导者、医药科技工作者和各行各业的有识之士为实现此项远大的愿景,各尽所能地付出应有的贡献,特别是从事疫苗研发的医药研究学者,虽然历经过多方面的努力,进行了大量的试验研究工作,但至今仍未能取得突破性的进展。从事新药研发的学者在既往取得成绩的基础上,继续深入研究,在已开发高效低毒的新类型抗逆转录病毒(ARV)药物中,应着眼于长效、低耐药性和价廉的抗HIV新品种,使广大患者减少用药量,减轻经济负担。在已开发的6大类新药中,HIV整合酶链转移抑制药是最有潜力的品种之一,人体细胞中无相应的整合酶,其抑制药在HIV复制过程中,能阻断催化病毒DNA与宿主染色体DNA的整合,减轻新药研发的干扰,成为抑制HIV的新靶点。截至2020年底已批准上市4个品种,单药使用疗效不佳,易产生耐药性,若与核苷或非核苷类逆转酶抑制药及蛋白酶抑制药组成多种复方制剂,可发挥强有力抗HIV活性新药。由英国葛兰素史克公司控股,美国辉瑞大药厂和日本盐野义制药公司持股的ViiV医疗保健公司是一家专门从事抗HIV/AIDS新药研发的公司,近期推出HIV整合酶抑制药卡波拉韦(cabotegravir,CAV)及其与美国强生制药公司的非核苷类逆转录酶抑制药利匹韦林(rilpivirine,RPV)组合成为长效复方制剂。每月或隔月肌内注射一次CAV与RPV混悬缓释注射液,能达到长效抑制HIV复制的疗效。2019年7月3日和2019年7月30日ViiV医疗保健公司分别向美国食品药品监督管理局(FDA)和欧洲药品管理局(EMA)提出每月注射一次的复方新药上市申请(NDA)。2020年1月10日该公司收到FDA长效复方制剂的完整回复函,2020年11月18日ViiV公司获得FDA突破性治疗的指定,给以优先评审的待遇。2020年10月21日欧洲、中东、非洲三地区(EMEA)的人用药品委员会(CHMP)对于复方长效制剂给予积极评价,建议批准上市。2021年1月13日和2021年1月21日,首个长效注射治疗HIV新药分别被美国和欧盟批准上市。商品名均为Vocabria。该复方新制剂预防HIV感染的活性比恩曲他滨(FTC)与替诺福韦二吡呋酯(TDF)的复方抑制剂(商品名Truvada)的有效性高89%,95%CI(68,96)%。此前,加拿大卫生厅于2020年9月9日首先批准长效复方注射液上市。2021年2月24日,ViiV医疗保健公司向美国FDA提交补充新药申请(sNDA),要求扩大卡波拉韦长效复方制剂的使用范围,允许隔月一次,肌内注射CAB复方制剂,以稳定的方案治疗成年人HIV感染。何时批准上市尚待定。该文对人类免疫缺陷病毒I型(HIV-1)整合酶链转移新抑制药——卡波拉韦(cabotegravir)及其长效复方缓释肌内注射液的非临床和临床药理毒理学、临床研究、不良反应、适应证、剂量与用法、用药注意事项及知识产权状态和国内外研究进展等进行介绍。

影响1-羟基-2-氧-1,8-萘啶-3-甲酰胺类HIV整合酶链转移抑制剂抗整合酶链转移活性的主要因素

目的探讨影响1-羟基-2-氧-1,8-萘啶-3-甲酰胺类HIV整合酶链转移抑制剂(integrase strand transfer inhibitors,INSTIs)抗整合酶链转移(integrase strand transfer,INST)活性的主要微观结构因素。方法采用遗传函数逼近法构建了10个1-羟基-2-氧-1,8-萘啶-3-甲酰胺类INSTIs的二维定量构效关系(2d-quantitative structure-activity relationship,2D-QSAR)模型,从中优选出最优模型,并据此探析影响抑制剂抗INST活性的主要微观结构因素。结果最优2D-QSAR模型的非交叉验证相关系数R^(2)为0.8555,留一法交叉验证相关系数Q^(2)_(loo)为0.7761,外部交互验证相关系数R^(2)_(e xt)为0.94,表明所建模型具有较好的统计学意义和稳定性。结论1-羟基-2-氧-1,8-萘啶-3-甲酰胺类INSTIs的抗INST活性主要与描述符JX、Dipole_mag、Jurs_PNS A_1和Strain_Energy相关,可为抑制剂的进一步合理设计提供理论依据。

HIV-1整合酶链转移抑制剂的3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究

为了获得高活性、结构新颖的整合酶链转移(INST)抑制剂,本文采用Co MFA和Co MSIA两种方法对32个萘啶类INST抑制剂进行了三维定量构效关系研究,并建立了相关模型,其交叉验证系数分别为q^2=0.809和q^2=0.816,拟合验证系数分别为r^2=0.998和r^2=0.981,表明所建立的模型是可靠的且具有一定的预测能力。利用分子对接探讨小分子化合物与INST蛋白的相互作用模式,结果表明,萘啶类化合物主要通过疏水作用和氢键作用与INSTIs蛋白结合。最后通过分子动力学模拟进一步验证对接结果发现,对接的结合模式与分子动力学模拟得到的结果是一致的。本研究获得的综合模型和推论可以为开发有效的HIV INSTIs提供重要的理论信息。

喹诺酮酸类HIV-1整合酶链转移抑制剂的2D-QSAR研究

HIV-1整合酶(integrase,IN)是病毒复制过程的关键酶,已被证实是开发抗HIV-1药物的一个理想靶标。针对48个喹诺酮酸类整合酶链转移抑制剂(integrasestrandtransfer inhibitors, INSTIs),利用遗传函数逼近法(genetic function approximation, GFA)构建10个抑制活性与优选的分子结构描述符之间的二维定量构效关系(2D-QSAR)模型,从中优选出最佳的模型并对其进行验证,据此探究影响抑制剂生物活性的主要分子微观结构因素,希冀为其进一步结构优化提供理论指导。所建立的最优2D-QSAR模型的非交叉验证相关系数R^2为0.8903,交叉验证相关系数Q^2为0.8213,表明该模型具有较高的预测能力和明显的统计学意义。该研究表明,喹诺酮酸类INSTIs的生物活性主要受Jurs_RPCG、Shadow_nu、BIC、ALogP、Dipole_X以及Dipole_Y描述符的影响,为其进一步结构修饰,开发高效抗HIV-1药物奠定了理论基础。

接受不同抗逆转录病毒治疗方案的HIV感染者血浆中可溶性炎症标志物水平差异研究

目的探究接受不同抗逆转录病毒治疗(ART)方案的人类免疫缺陷病毒(HIV)感染者血浆中可溶性炎症标志物表达水平的差异。方法选取2019年6月至2021年6月于海南省中医院就诊的初诊HIV感染者100例,随机将患者分为非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTI)组和整合酶链转移抑制剂(INSTI)组,各50例。所有患者基础用药为恩曲他滨替诺福韦片,NNRTI组患者联用依非韦伦片,INSTI组患者联用拉替拉韦钾片。分别于治疗前及治疗6个月后随访,比较两组患者血生化指标、T细胞计数、病毒学指标、炎性细胞因子表达。结果治疗6个月后两组患者血生化指标、T细胞计数、病毒学指标及血浆炎性细胞因子表达水平较治疗前均有显著差异(P<0.05),且INSTI组患者各项指标改变更显著(P<0.05)。结论相比NNRTI,应用INSTI更有助于降低HIV感染者全身炎症水平,且药物抑制病毒效果显著。

抗艾滋病新药——度鲁特韦(dolutegravir)

度鲁特韦(dolutegravir,DTG)是一种人类免疫缺陷病毒类型1(HIV-1)整合酶链转移抑制药(INSTI),与其他抗逆转录病毒药联用治疗HIV-1感染。临床前研究结果显示其毒性小,没有基因毒性和致癌毒性,在大于临床剂量27倍时没有出现明显的生育毒性和致畸毒性。临床研究显示DTG对初次治疗的HIV感染者、当前疗法治疗失败但未使用整合酶抑制药治疗的患者的治疗效果均优于对照药;对抗病毒治疗失败、且对雷特格韦(raltegravir)和(或)埃替格韦(elvitegravir)耐药的成人患者也显示出良好的疗效。体内外试验研究均显示较强的抗HIV-1病毒活性,安全性及耐受性良好。现将其药效学、安全性、药动学及临床研究等作一综述,为临床应用提供参考。

两种不同高效抗反转录病毒治疗方案对艾滋病的疗效比较

目的:分析含整合酶链转移抑制剂(INSTIs)和不含INSTIs的高效联合抗反转录病毒治疗(HAART)初始方案在治疗HIV/AIDS患者1年的疗效和安全性差异。方法:选取2018年11月至2020年10月在武汉大学中南医院感染科门诊就诊的274例HIV/AIDS患者为研究对象,进行回顾性分析。根据治疗方案中是否含有INSTIs分为含INSTIs组(45例)和不含INSTIs组(229例)。对两组患者进行倾向性评分匹配(PSM)分析,比较两组患者治疗1年后的CD4+T细胞和HIV-RNA水平以及安全性。结果:治疗1年时,含INSTIs组和不含INSTIs组的CD4^(+)T细胞计数水平差异无统计学意义[389(168, 533)个/μL vs 344(213.5, 520.5)个/μL,P=0.736];两组的CD4^(+)T细胞计数较基线显著升高(均P<0.05),且含INSTIs组的CD4^(+)T细胞计数增幅显著高于不含INSTIs组[162(115, 234.5)个/μL vs 116(55,201.5)个/μL,P=0.017];含INSTIs组84.4%的HIV/AIDS患者CD4^(+)T细胞计数较基线增加30%或者增长100个/μL,显著高于不含INSTIs组(57.4%),差异有统计学意义(P=0.001)。两组在治疗1年时达到HIV-RNA<50拷贝/mL、<1 000拷贝/mL和≥200拷贝/mL的患者比例差异均无统计学意义(均P>0.05)。治疗1年时,两组的白细胞和血红蛋白水平的异常发生率较基线显著降低(均P<0.05);含INSTIs组的丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平的异常发生率分别由基线的26.7%和28.9%降至4.4%和2.2%,差异均有统计学意义(均P<0.05);不含INSTIs组的总胆固醇水平的异常发生率由基线的7.0%升至18.3%,差异有统计学意义(P=0.010)。结论:治疗1年时,含INSTI的HAART初始方案在快速升高CD4^(+)T细胞方面有一定优势,且安全性良好。病情需要尽早恢复免疫功能的HIV/AIDS患者,初治方案可优先考虑含INSTIs的HAART方案。