天然化合物抗HBV作用研究進展

       乙型肝炎病毒( hepatitis B virus，HBV) 為嗜肝DNA 病毒，HBV 感染會引發(fā)乙型病**肝炎，如果缺乏及時有效的治療，會導致肝纖維化、肝硬化和肝細胞癌等嚴重后果，甚至危及患者生命。雖然**能有效預防HBV的感染，但是對已感染 HBV 的患者無效。目前臨床上使用的抗 HBV 藥物主要有干擾素( interferon，IFN)和核苷(酸) 類藥物，分別通過調(diào)節(jié)免疫和干擾乙肝病毒的復制過程來發(fā)揮作用，但是核苷(酸) 類藥物會產(chǎn)生耐藥性，干擾素具有一定副作用，臨床仍缺乏能治愈HBV感染的有效藥物。

       天然化合物因其結(jié)構(gòu)的多樣性和復雜性是發(fā)現(xiàn)新藥或新的藥物先導分子的重要源泉。中國傳統(tǒng)醫(yī)學記載了將一些中草藥用于乙型病**肝炎的治療，在現(xiàn)代藥學的相關(guān)研究中，也有很多研究報道了天然化合物具有抑制 HBV的活性。目前發(fā)現(xiàn)了許多抗HBV活性的天然分子，如萜類、木脂素類、生物堿類、酚酸類和黃酮類等，其作用機制主要包括靶向HBV自身生命周期和宿主細胞相關(guān)蛋白。

       1、通過調(diào)節(jié)HBV自身的生命周期而發(fā)揮抗 HBV活性

       研究發(fā)現(xiàn)，從天胡荽( Hydrocotyle sibthorpioides) 中發(fā)現(xiàn)的積雪草苷 (asiaticoside) 能顯著抑制 HBsAg、HBeAg、HBV DNA 和 cccDNA 的形成，且呈劑量依賴性。通過對其作用機制的初步探索發(fā)現(xiàn)，積雪草苷能通過抑制 C、S和X基因啟動子的活性來影響相應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄和病毒的復制。

       從白首烏( Cynanchum auriculatum) 中分離出來的告達亭苷元( caudatin) 有抑制 HBsAg 分泌和 HBVDNA 復制的活性，在告達亭苷元基礎(chǔ)上經(jīng)過化學修飾合成的一系列新的化合物， 發(fā)現(xiàn)化合物3-O-( 3，4，5-三甲基) 肉桂酰基告達亭苷元( 3-O-( 3，4，5-trimethoxy) cinnamoyl caudatin) 對 HBsAg、HBeAg 的分泌和 HBV DNA 復制具有顯著抑制活性。初步機制探索發(fā)現(xiàn)，3-O-( 3，4，5-三甲基) 肉桂?；孢_亭苷元可通過干擾 HBV X啟動子和增強子I 來影響 X 基因的轉(zhuǎn)錄從而發(fā)揮抗病毒作用。

       從臺灣杉中( Taiwania cryptomerioides) 分離出的 HE-145( helioxanthin)及其類似物能降低HBV DNA和RNA 的水平，并且減少核心蛋白的表達。進一步探索HE-145抗HBV的作用機制，發(fā)現(xiàn)HE-145 選擇性抑制了 S 基因啟動子 II ( SPII) 和 C基因啟動子( CP)。而在非肝細胞如 293T 細胞和 HeLa 細胞中未觀察到HE-145 對 SPII 或 CP 啟動子的抑制， 表明HE-145對SPII和CP 的抑制作用是肝特異性的。HBV preC/C啟動子/Enh II 區(qū)域包含許多轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點，其中許多順式元件已被證明在病毒基因表達中發(fā)揮關(guān)鍵作用。電泳遷移率試驗( EMSA) 表明， HE-145 降低了HepA2 細胞核提取物與 CP上幾個順式作用元件的 DNA 結(jié)合活性，包括 α-甲胎蛋白轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點、過氧化物酶體增殖劑激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors，PPAR) 結(jié)合位點和轉(zhuǎn)錄因子Sp1 結(jié)合位點；過表達 PPAR和肝細胞核因子4α( hepatocyte nuclear factor 4 alpha，HNF4α) 可緩解HE-145對CP的抑制。

       2、通過調(diào)節(jié)宿主細胞相關(guān)因子而發(fā)揮抗 HBV 活性

       綠茶中的表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate，EGCG) 能顯著抑制 HepG2.2.15細胞分泌 HBsAg 和HBeAg，并且呈劑量和時間依賴性；同時EGCG 還可顯著降低細胞外 HBV DNA 的表達水平。用EGCG 處理表達 HA-NTCP的Huh7 細胞，導致其中HA-NTCP蛋白的表達降低，進一步對細胞膜上的 HA-NTCP 表達情況進行分析發(fā)現(xiàn)，EGCG處理顯著誘導了 NTCP 從細胞膜向細胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運，表明 EGCG 可能誘發(fā)了 NTCP 的內(nèi)吞和降解。

       從白頭翁( Pulsatilla chinensis) 中提取的樺木酸( betulinicacid，BetA) 有抑制 HBV DNA 復制的作用。動物實驗發(fā)現(xiàn)，在來自HBV 轉(zhuǎn)基因小鼠的肝細胞中，樺木酸可通過下調(diào)超氧化物歧化酶( superoxide dismutase 2，SOD2) 的表達來顯著抑制 HBV 的復制，并導致活性氧自由基生成和線粒體功能障礙。

       天然酚類化合物姜黃素 (curcumin)可以抑制HBV 基因的表達和復制。研究發(fā)現(xiàn)這種抑制作用是通過下調(diào)過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子-1α( peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator-1α，PGC-1α) 來介導的。PGC-1α 是一種饑餓誘導蛋白，可以啟動糖異生級聯(lián)反應(yīng)，并被證明可以有效地協(xié)同激活 HBV轉(zhuǎn)錄。表明姜黃素在蛋白水平影響了 PGC-1α，通過促進 PGC-1α 蛋白的降解來抑制 HBV。此外研究還發(fā)現(xiàn)姜黃素可以與抗HBV 核苷酸/核苷類似物協(xié)同工作，增強對 HBV基因表達的抑制。姜黃素作為宿主靶向治療 HBV 感染，可以補充目前的病毒特異性治療。

       來自于苦參植物 ( Sophora japonica) 的氧化苦參堿(oxymatrine，OMTR) ) 在中國用于治療乙型肝炎患者已有數(shù)十年，其安全性已得到證實。熱激同源蛋白 70( Hsc70)是HBV 復制所必須的一種宿主蛋白。研究發(fā)現(xiàn) OMTR可通過破壞Hsc70 mRNA 的穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)錄后水平顯著下調(diào)宿主Hsc70 mRNA 的表達，進而在逆轉(zhuǎn)錄階段抑制HBV從pgRNA 到 DNA 的從頭合成，從而表現(xiàn)出抗HBV的效果。由于這個靶點不是病毒蛋白，OMTR對野生型 HBV和耐逆轉(zhuǎn)錄酶( RT) 抑制劑的菌株均有活性。此外，敲除Hsc70 基因的小鼠未顯示異常， 表明抑制 Hsc70后安全性良好，這也為OMTR進一步作為抗 HBV 藥物開發(fā)提供了一個很好的依據(jù)。

       鹽酸千金藤堿( Cepharanthine hydrochloride，CH) 是一種天然生物堿衍生物。研究發(fā)現(xiàn)該化合物能以劑量依賴的方式抑制野生型或拉米夫定耐藥型 HBV 臨床分離株的DNA 復制和 HBeAg 的分泌，表明該化合物可能是治療拉米夫定耐藥的慢性乙型肝炎患者的一種新的替代藥物。進一步研究發(fā)現(xiàn)，CH 抑制宿主 Hsc70 mRNA 表達與抑制細胞內(nèi) HBV 復制的作用是平行的，說明 CH 可能是通過下調(diào)宿主 Hsc70 表達來抑制 HBV 的復制。

       到目前為止，臨床上還沒有有效的藥物或方法可以治愈乙肝病毒感染性疾病。因此，抗乙肝病毒 藥物的研發(fā)仍然是當務(wù)之急。從目前研究發(fā)現(xiàn)的天然化合物抗 HBV 作用機制來看，大部分活性化合物是通過作用于宿主相關(guān)因子來抑制病毒在細胞中的復制，或是通過調(diào)控病毒 S、C 和 X 基因啟動子的活性來調(diào)控病毒自身因子而影響病毒的復制。而抗 HBV 活性化合物直接作用靶點的報道還非常少，以及專注于發(fā)現(xiàn)抑制病毒某個生命周期階段的研究也比較缺乏。此外，對潛在抗乙肝病毒活性的天然化合物也沒有開展構(gòu)效關(guān)系討論或是進一步的結(jié)構(gòu)修飾和改造，很難為后續(xù)的靶點和作用機制的系統(tǒng)深入研究提供支撐。因此，作為藥物研發(fā)工作者，非常有必要通過化學生物學等學科交叉的手段，深入系統(tǒng)開展天然活性產(chǎn)物的靶點和作用機制研究，推進天然抗HBV 新先導分子的發(fā)現(xiàn)以及乙肝病毒新靶點的發(fā)現(xiàn)。

       參考資料

       [1]相佳瑤,許敏,馮陽.抗HBV天然化合物作用機制的研究進展[J].中國藥理學通報,2021,37(10):1346-1351.

       作者簡介：小米蟲，藥品質(zhì)量研究工作者，長期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗證工作，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證。