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南方科技大学张绪穆团队与中山大学郭德银团队合作发表抗新冠病毒口服小分子药物研究的进展
发布时间:2022-05-20

近日,南方科技大学张绪穆团队联合中山大学医学院郭德银教授团队等广东省多家科研院校研究抗新冠病毒口服小分子药物方面取得进展,相关研究成果“The adenosine analogue prodrug ATV006 is orally bioavailable and has preclinical efficacy against parental SARS-CoV-2 and variants 题目转化医学领域顶尖学术期刊Science Translational Medicine上发表

据悉,新冠病毒暴发后,张绪穆教授团队就与郭德银教授团队建立了密切合作关系,针对新冠病毒感染致病的特点,充分利用双方分别在病毒学和药物合成方面的优势,联合攻关,合作研发高效、广谱、安全、价廉的抗新冠病毒小分子口服药物。团队在前期研究发现瑞德西韦代谢产物GS-441524具有很强的抗新冠病毒活性,但其口服生物利用度差,必须经注射途径给药不利于药物的普及和感染前期干预治疗。为快速研发新型抗新冠口服药物,团队通过成酯前药策略改善口服生物利用度和理化性质获得一系列活性前药(图1)。

1 通过成酯前药策略改善口服生物利用度和理化性质活性前药 

通过新冠病毒安全型复制子和活病毒培养系统测试,发现候选化合物ATV006等化合物在细胞内对新冠病毒展示出良好的抗病毒效果,DeltaOmicron株的EC50分别达到了0.349 µM  0.106 µM,明显优于已经临床使用的瑞德西韦(图2)。

2 ATV006瑞德西韦和GS-441524在细胞水平针对多种新冠病毒突变株的抗病毒效果

 

ATV006具有良好的口服药代性质,在大鼠中口服25 mg/kg半衰期为1.2小时,最高血药浓度8.2 µM,生物利用度为81.5%。在食蟹猴中口服10 mg/kg半衰期为4.08小时,最高血药浓度为3.71 µM,生物利用度为30%,具有良好的口服成药性。药物组织分布分析发现,包括GS-441524单磷酸和三磷酸形式的药物活性成分均在肺部有较高浓度的分布,提示了ATV006主要靶向呼吸系统的新冠病毒感染的有效性。

团队在三种新冠病毒小鼠感染模型,包括Ad5-hACE2KI-hACE2 K18-hACE2中评估了ATV006的预防和治疗的效果,结果显示ATV006可以在小鼠模型中有效抑制肺部病毒复制以及缓解肺部病理损伤,并且预防用药能够阻止小鼠死亡(图3)。

 

3 口服ATV006可以在小鼠模型中抑制病毒在小鼠肺部的复制以及缓解肺部病理损伤,并且阻止小鼠死亡

 

ATV006合成工艺简单,GS-441524的基础上通过3步简单转化得到,相对于瑞德西韦中复杂的手性磷酰胺结构,分子复杂度和合成成本大大降低。该分子具有良好的水溶性和理化性质,其结构简单易于大规模生产,大大降低了制备的成本。目前团队针对这一系列的化合物还在进一步的研发中。鉴于目前国内外疫情在继续扩散,并且突变株如奥密克戎的出现使得疫苗保护效果不断减弱,研发高效和价廉的抗新冠口服药物对于疫情防控具有巨大的现实意义和以及国际战略价值。目前ATV006系列化合物展现出良好的成药前景。

该工作是广东省多所大学和科研院所密切合作的结果,中山大学医学院博士后曹流杨斯迪,南方科技大学研究副教授李迎君博士后周启璠,南科大坪山生物医药研究院新药研发主任李官官,广州医科大学孙静为论文共同第一作者。中山大学医学院教授郭德银南方科技大学张绪穆教授、李迎君研究副教授以及广州医科大学赵金存教授为共同通讯作者。项目的合作单位还包括南科大第二附属医院(深圳市第三人民医院)、广州海关技术中心广东省疾控中心广东省实验动物监测所。该研究得到了深圳市科创委抗疫专项国家自然科学基金新冠专项和科技部公共安全风险防控与应急技术装备专项广东省防控新型冠状病毒感染科技攻关应急专项等项目的支持。

 

论文链接https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abm7621