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乙型肝炎病毒（HBV）感染是影響全球的公共衛(wèi)生問題之一。全世界約有 2.9 億人口罹患慢性乙肝感染， 每年約 78 萬人死于乙肝引起的肝臟疾病或者肝癌。丁肝病毒（HDV）作為乙肝病毒的衛(wèi)星病毒，只有在乙肝病毒存在的情況下才可以復(fù)制。乙肝病毒和丁肝病毒的共感染往往會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重的臨床癥狀，并有更高的概率發(fā)展至肝硬化或者肝癌。李文輝實(shí)驗(yàn)室于2012年首次發(fā)現(xiàn)?；悄懰徕c共轉(zhuǎn)運(yùn)多肽（NTCP）為乙肝病毒和丁肝病毒進(jìn)入肝臟細(xì)胞的功能性受體，為乙肝感染和丁肝感染的預(yù)防和治療打開了新的大門，基于此研究成果而開發(fā)的穩(wěn)定表達(dá)人NTCP的HepG2細(xì)胞系（HepG2-NTCP細(xì)胞）提供了便捷有效的乙肝病毒和丁肝病毒體外感染模型，為研發(fā)靶向NTCP從而抑制乙肝/丁肝感染的藥物提供了有力平臺(tái)。

自從乙肝受體發(fā)現(xiàn)以來，基于靶向NTCP的藥物發(fā)現(xiàn)有了突破性進(jìn)展。特別是今年由德國MYR GmbH公司研發(fā)的世界首個(gè)NTCP抑制劑-Myrcludex B在歐洲作為用于治療慢性丁肝感染的藥物獲得上市批準(zhǔn)，為NTCP作為具有臨床價(jià)值的全新藥物靶點(diǎn)提供了有力支持。然而Myrcludex B是一種源自HBV Pre-S1多肽的大分子藥物，口服利用度低，僅限于靜脈內(nèi)或皮下給藥，且價(jià)格昂貴。因此，針對(duì) NTCP 的小分子抑制劑有極大的應(yīng)用前景，研發(fā)價(jià)值和市場潛力。

宿主-病原體感染或者蛋白與蛋白等生物大分子之間的相互作用多為多價(jià)多位點(diǎn)強(qiáng)相互作用，而與生物大分子相互作用的小分子一般都是相對(duì)低親和力并且與單個(gè)受體結(jié)合位點(diǎn)的單價(jià)模式，所以通過小分子靶向這類多價(jià)結(jié)合的大分子是最具挑戰(zhàn)性的策略。為了提高小分子調(diào)控功效，設(shè)計(jì)多位點(diǎn)協(xié)同相互作用的多價(jià)小分子是一種潛在的解決方案，如HCV非結(jié)構(gòu)蛋白5A（NS5A）抑制劑和通過抑制IAP激活cytochrome c依賴的細(xì)胞凋亡的雙價(jià)Smac模擬小分子等。然而并不是所有的小分子構(gòu)建成多價(jià)分子，與大分子的結(jié)合能力都會(huì)增強(qiáng)，多價(jià)小分子的核心單體骨架結(jié)構(gòu)，單體分子連接方式，甚至是整體分子構(gòu)型和剛性等都會(huì)影響多價(jià)分子的綜合結(jié)合強(qiáng)度。除了設(shè)計(jì)多價(jià)分子的協(xié)同效果增強(qiáng)結(jié)合活性以外還需要全面考量和評(píng)價(jià)多價(jià)分子的成藥性并進(jìn)行生物利用度等優(yōu)化，因?yàn)榇蟛糠诌@類藥物分子設(shè)計(jì)都超出傳統(tǒng)藥化經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。

該研究中，作者偶然發(fā)現(xiàn)了熊去氧膽酸（TUDCA）聚合而成的二聚膽酸衍生物（DBAD）具有高效抑制NTCP功能的活性，而不同連接形式的二聚體產(chǎn)生的抑制效果顯著不同?；诰哂谢钚缘亩垠w結(jié)合模式，作者進(jìn)一步設(shè)計(jì)并合成了上百種不同鏈接方式，不同骨架和不同構(gòu)型的二聚膽酸分子。通過進(jìn)行抑制乙肝病毒感染實(shí)驗(yàn)，作者對(duì)這些化合物進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系（SAR）研究，發(fā)現(xiàn)了具有高活性和高持續(xù)性抑制NTCP功能的膽酸二聚體。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)NTCP氨基酸序列157–165片段可能與二聚膽酸的結(jié)合有關(guān)，并造成了二聚膽酸對(duì)于不同種屬NTCP抑制能力上的差異。研究團(tuán)隊(duì)接下來通過優(yōu)化[AB-MPS]數(shù)值，針對(duì)性地構(gòu)建優(yōu)勢(shì)環(huán)系骨架，剛性構(gòu)型和優(yōu)勢(shì)官能團(tuán)等策略，對(duì)二聚膽酸衍生物進(jìn)行了深入的成藥性優(yōu)化。并最終得到了對(duì)人NTCP具有高度選擇性，高親和力和優(yōu)良生物利用度的強(qiáng)效化合物DBA-41（NQL-90）。對(duì)其在人NTCP敲入小鼠中的體內(nèi)功效研究中表明，DBA-41能夠影響人NTCP敲入小鼠體內(nèi)的膽酸水平，但在給藥過程中小鼠的丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）水平或體重均未觀察到差異。這些結(jié)果證明了DBA-41在抑制NTCP底物攝取方面的體內(nèi)功效，同時(shí)顯示出良好的安全性，具有被開發(fā)為HBV感染抑制劑的潛力。

綜上，齊湘兵實(shí)驗(yàn)室與李文輝實(shí)驗(yàn)室合作開發(fā)了一類抑制乙肝受體NTCP的高活性高選擇性的膽酸二聚體小分子，詳細(xì)的藥化研究最終得到一類高生物利用度并且具有臨床開發(fā)潛力的藥物分子。該類小分子藥物設(shè)計(jì)是通過多價(jià)結(jié)合模式抑制NTCP活性的第一個(gè)實(shí)例，其中許多具有出色的抑制活性和優(yōu)良的物種選擇性。全面的藥化研究特別是成藥性優(yōu)化策略為抑制NTCP介導(dǎo)的HBV病毒進(jìn)入和底物轉(zhuǎn)運(yùn)提供了新的藥物開發(fā)設(shè)計(jì)策略，也可以用作描述NTCP介導(dǎo)的病毒進(jìn)入和底物轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制的有用工具。

李文輝實(shí)驗(yàn)室博士生劉陽，嚴(yán)歡和齊湘兵實(shí)驗(yàn)室博士生張磊，王志強(qiáng)對(duì)本工作有重要貢獻(xiàn)，其他作者包括吳青翠，宋瀟，孫國梁, 周忠敏, 彭博, 嚴(yán)麗蔚等。該研究由科技部973項(xiàng)目、北京市科委、清華大學(xué)等資助，在北京生命科學(xué)研究所完成。

全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jmedchem.1c00078