CN111420024B - 杆菌酞a在制备预防和治疗冠状病毒的药物中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及杆菌酞A在制备预防和治疗冠状病毒的药物中的应用，具体公开了。杆菌酞A或其可药用的盐、同位素、立体异构体、立体异构体的混合物、互变异构体、酯、酰胺或前药在制备预防和/或治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用。所述的冠状病毒为新型冠状病毒SARS‑Cov‑2、SARS‑CoV、HCoV 229E、NL63、OC43、HKU1和MERS‑CoV。杆菌酞A对新冠肺炎新型冠状病毒(SARS‑Cov‑2)的半数有效浓度(EC50)为2.38μM，毒性低，表明具有一个良好的治疗窗口。

Description

杆菌酞A在制备预防和治疗冠状病毒的药物中的应用
技术领域
本发明属于抗病毒药物领域，具体涉及杆菌酞A在制备预防和治疗抗冠状病毒的药物中 的应用。
背景技术
新冠肺炎(COVID-19)是由新型冠状病毒(SARS-Cov-2)感染人体而引起的传染性疾 病，其症状主要包括发热、乏力、干咳、呼吸困难和肾衰竭等[The Lancet,2020,395(10223): 507-513；The Lancet,2020,395(10223):497-506]。冠状病毒在***分类上属冠状病毒科 (Coronaviridae)冠状病毒属(Corona virus)。冠状病毒属的病毒是具外套膜(envelope)的 正链单股RNA病毒，直径约80～120nm，其遗传物质是所有RNA病毒中最大的，一般只会感 染人、鼠、猪、猫、犬、禽类脊椎动物。冠状病毒于1937年被首次从鸡身上分离出来。冠状 病毒粒子形状并不规则，直径约60～220nm。病毒具有包膜结构，上面有三种蛋白：刺突糖蛋 白(S，Spike Protein)、小包膜糖蛋白(E，Envelope Protein)和膜糖蛋白(M，Membrane Protein)， 少数种类还有血凝素糖蛋白(HE蛋白，Haemaglutinin－esterase)[Nederlands Tijdschrift Voor Geneeskunde,2014,158(158):A8119-A8119]。
SARS-Cov-2病毒颗粒直径在60～140nm之间，包膜外有9～12nm的尖刺，形似花冠。基因 组测序表明，SARS-Cov-2是一种单链RNA冠状病毒。通过与其他病毒样品基因序列的比较， 发现SARS-Cov-2与SARS-CoV(79.5％)[Nature,2020]和蝙蝠冠状病毒(96％)相似[bioRxiv, 2020,2020.01.22.914952]，并推测该病毒可能起源于蝙蝠[bioRxiv,2020,2020.01.24.915157； Nature,2020]。SARS-Cov-2病毒属于βCoV，是区别于SARS-CoV和MERS-CoV的HCoV家族 的第7个成员[New England Journal of Medicine,2020]，其余6个成员包括HCoV 229E、NL63、 OC43、HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV。
引起新型冠状病毒肺炎的是一种新型冠状病毒，它与人们熟知的引起非典型性肺炎的 SARS-CoV同属冠状病毒，但类型不同，其致死率虽低于SARS-CoV但传染性远远高于SARS-CoV。全球传播表明新型冠状病毒肺炎疫情仍存在扩散的可能。开发有效的抗病毒药物和疫苗成为当下最为紧迫的任务。目前关于COVID-19的治疗主要依靠对症辅助治疗，尚缺 乏有效的特效药物和疫苗。然而，新药开发和疫苗的制备是一项耗时的过程，不仅研发周期 长，上市批准后的批量生产亦是一项耗时的工程。从上市药物中寻找具有抗SARS-Cov-2病毒 感染作用的“老药”，是治疗和预防COVID-19这种爆发性感染疾病的一种有效策略。目前正 在研究的抗SARS-Cov-2病毒药物主要包括RNA聚合酶抑制剂、β干扰素、单克隆抗体以及疫 苗等。然而，到目前为止，尚无确切有效的抗病毒药物和疫苗。从对这些药物的体外抗病毒 活性数据的分析来看，大多数药物的抗病毒IC50处于低微摩尔至中微摩尔之间，体内疗效尚 在观察之中。
杆菌酞A是由Bacillus subtilis var生物体产生的环状多肽，通过干扰细胞壁肽聚糖的合成， 从而抑制***的增殖。杆菌酞A会影响细菌的生化过程，包括金属离子的迁移， 肽聚糖的合成，细胞膜渗透性和诱导酶的合成。除了抗菌活性外，杆菌酞A被证明可作为工 具用于研究分子水平的的脂质-蛋白质相互作用。
开发有效的冠状病毒肺炎治疗特效药物成为了当下一个迫在眉睫需要解决的课题。在针 对新型冠状病毒(SARS-Cov-2)病毒药物研发方面，本发明研究了杆菌酞A抗SARS-Cov-2病 毒作用。
发明内容
本发明的目的在于提供杆菌酞A在制备预防或治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用。
具体而言，为解决的本发明的技术问题，采用如下技术方案：
本发明提供了杆菌酞A或其可药用的盐、同位素、立体异构体、立体异构体的混合物、 互变异构体、酯、酰胺或前药在制备预防和/或治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用。
在本发明的技术方案中，所述的冠状病毒为新型冠状病毒SARS-Cov-2、SARS-CoV、HCoV 229E、NL63、OC43、HKU1和MERS-CoV。
在本发明的技术方案中，冠状病毒所致疾病为SARS-Cov-2、SARS-CoV、HCoV 229E、NL63、OC43、HKU1或MERS-CoV任一病毒引起的感染性疾病或其并发症；优选为呼吸道 感染疾病，例如，严重急性呼吸综合征、严重急性呼吸道综合征冠状病毒2型、中东呼吸综 合症。
在本发明的技术方案中，杆菌酞A如结构式(1)所示的
在本发明的技术方案中，杆菌酞A或其可药用的盐、同位素、立体异构体、立体异构体 的混合物、互变异构体、酯、酰胺或前药作为唯一活性成分在制备预防和/或治疗冠状病毒所 致疾病的药物中的应用。
在本发明的技术方案中，杆菌酞A或其可药用的盐、同位素、立体异构体、立体异构体 的混合物、互变异构体、酯、酰胺或前药，与其他抗病毒药物制备的组合物作为活性成分在 制备预防和/或治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用。
在本发明的技术方案中，其他抗病毒药物选自更昔洛韦、阿昔洛韦、金刚烷胺、金刚乙 胺、奥司他韦、阿巴卡韦、醋孟南、阿昔洛韦钠、阿德福韦、阿洛夫定、阿韦舒托、盐酸三环癸胺、阿拉诺丁、阿立酮、阿替韦啶甲磺酸酯、阿夫立定、西多福韦、西潘茶碱、恩曲他 滨、盐酸阿糖胞苷、甲磺酸地拉韦啶、地昔洛韦、去羟肌苷、二噁沙利、依度尿苷、乙米韦 林、依曲西他平、恩韦拉登、恩韦肟、贺普丁、泛昔洛韦、盐酸氯苯氢异喹、非西他滨、非 阿尿苷、磷利酯、膦甲酸钠、膦乙酸钠、甘西洛维钠、碘苷、茚地那韦、乙氧丁酮醛、拉米 夫定、洛布卡韦、洛德腺苷、洛匹那韦、盐酸美莫汀、甲红硫脲、那非那韦、奈韦拉平、喷 昔洛韦、吡罗达韦、利巴韦林、甲磺酸沙奎那韦、利托那韦、盐酸索金刚胺、索立夫定、匍 枝青霉菌素、司他夫定、替诺福韦、盐酸梯络龙、曲氟尿苷、盐酸伐昔洛韦、阿糖腺苷、磷 酸阿糖腺苷、阿糖腺苷磷酸钠、替拉那韦、韦罗肟、扎西他滨、齐多夫定、净韦肟。
本发明另一个方面提供了一种治疗或预防冠状病毒科病毒所致疾病的药物组合物，所述 药物组合物中包含杆菌酞A或其可药用的盐、同位素、立体异构体、立体异构体的混合物、 互变异构体、酯、酰胺或前药。
在本发明的技术方案中，药物组合物的还包括药学上可接受的辅料。
在本发明的技术方案中，药物组合物的剂型为口服制剂、肺部吸入制剂、粘膜给药制剂、 眼用制剂或注射剂。
在本发明的技术方案中，口服制剂选自颗粒剂、粉末剂、丸剂、片剂、胶囊或口服液。
本发明另一个方面提供了杆菌酞A作为抗冠状病毒科病毒的消毒剂的用途。
本发明另一个方面提供了一种消除冠状病毒科病毒污染的消毒剂，所述消毒剂包括杆菌 酞A。
本发明另一个方面提供了一种用于治疗冠状病毒科病毒所致疾病的方法，包括将治疗有 效量的杆菌酞A或其药物学上可接受的盐、同位素、立体异构体、立体异构体的混合物、互 变异构体、酯、酰胺或前药给药于受试者。
本发明另一个方面提供了一种用于预防受试者感染冠状病毒科病毒的方法，包括将治疗 有效量的杆菌酞A或其药物学上可接受的盐、同位素、立体异构体、立体异构体的混合物、 互变异构体、酯或前药给药在感染前给予受试者。
本发明公开了以杆菌酞A为主要成分的药物及其在药学上可接受的盐在抗新冠肺炎 (COVID-19)新型冠状病毒(SARS-Cov-2)感染方面的应用。本发明首次发现杆菌酞A对新型冠状病毒有抗病毒作用，可阻断新型冠状病毒感染宿主细胞，可用作治疗抗新冠肺炎新型 冠状病毒感染方面的疾病治疗。
有益效果
杆菌酞A对新型冠状病毒有抗病毒作用，可阻断新型冠状病毒感染宿主细胞，可用作治疗 抗新冠肺炎新型冠状病毒感染方面的疾病治疗。杆菌酞A对新冠肺炎新型冠状病毒(SARS-Cov-2)的半数有效浓度(EC50)为2.38μM，毒性低，具有一个良好的治疗窗口。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方 式做详细的说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1病毒扩增
将非洲绿猴肾细胞(VeroE6)按3×105个/孔，接种至96孔板中，在含有10％胎牛血清 (FBS；GibcoInvitrogen)的Eagle最低基础培养基(minimum Eagle’smedium，MEM；GibcoInvitrogen)中，置37℃,5％CO2培养，待长满单层。将新冠肺炎新型冠状病毒临床分离株100倍稀释接种到长满单层细胞的96孔板中，置37℃，5％CO2培养两天(含正常对照组)。
两天后病变程度高达75％以上，置于-80℃超低温冰箱，反复冻融一次，收集细胞扩增的 病毒液，3000r/min离心30分钟，去沉淀物，分装小管置-80℃超低温冰箱长期保存。
实施例2杆菌酞A药物毒性评价
杆菌酞A粉末用DMSO溶解后，加入培养液稀释至20mg/mL，DMSO终浓度为1％，经0.22μm滤膜过滤后置4℃保存；过滤后置4℃保存。按每孔约2.5×104细胞接种到96孔 板，24～48h后待细胞长成单层后，弃去培养液，加入不同稀释度的药物l00μL/孔，正常细胞 对照孔加入l00μL/孔MEM，37℃ 5％CO2继续培养2～5天，每孔加CCK8法溶液(5mg/mL) 20μL，置37℃ 5％CO2保温箱中继续孵育4小时。吸弃培养上清液，每孔加l00μL二甲基 亚砜(DMSO)，低速振荡10分钟，使结晶物充分融解。选择490nm波长，在酶联免疫监测 仪上测定各孔光吸收值。通过毒性评价可知药物添加浓度达到400μM时，依然未见明显细 胞毒性，说明药物的细胞毒性低，具有良好的治疗窗口。
实施例3杆菌酞A抗新冠肺炎新型冠状病毒药效评价
为了评估药物的抗病毒效力，将VeroE6细胞在密度为5×104细胞/孔的48孔细胞培养皿 中培养过夜。添加病毒(MOI为0.05)使其感染2小时。然后加入2倍梯度稀释的药物，每 个浓度设置4个复孔，以200μM为药物起始浓度，在34℃、5％CO2培养箱中孵育2天。 记录细胞病变(Cytopathogenic Effect,CPE。细胞出现CPE按6级标准记录。记录CPE后，用 CCK8法染色，进行OD值测定。用Reed—Muench法计算药物半数有效浓度(EC50)，对新 冠肺炎新型冠状病毒(SARS-Cov-2)的半数有效浓度(EC50)为2.38μM，半数有效浓度低， 说明具有较高的抗病毒效果。
实施例4免疫荧光检测
免疫荧光显微镜：为了检测VeroE6细胞中病毒蛋白的表达，将细胞用4％多聚甲醛固定 并用0.5％TritonX-100透化。然后在室温下用5％牛血清白蛋白(BSA)封闭细胞2小时。将 细胞与一抗(蝙蝠SARS相关冠状病毒的病毒核衣壳蛋白多克隆抗体，anti-NP，以1：1000 稀释度)一起孵育2小时，然后与二抗孵育抗体(488AffiniPure Donkey Anti-RabbitIgG(H+L)。 细胞核用Hoechst33258染料(Beyotime,China)染色。通过荧光显微镜观察可知杆菌酞A能 有效杀灭细胞中的病毒，并且对细胞影响较小，具有良好的治疗窗口。

Claims (2)

1.杆菌酞A作为唯一活性成分在制备预防和/或治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用，所述的冠状病毒为新型冠状病毒SARS-Cov-2；
杆菌酞A如结构式(1)所示的
2.根据权利要求1所述的应用，冠状病毒所致疾病为SARS-Cov-2引起的感染性疾病或其并发症；感染性疾病为呼吸道感染疾病。
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