CN111450097A - Abl酪氨酸激酶抑制剂在制备治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用 - Google Patents
Abl酪氨酸激酶抑制剂在制备治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了Abl酪氨酸激酶抑制剂在制备治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用。本发明还公开了Abl酪氨酸激酶抑制剂在制备冠状病毒抑制剂或制备抑制冠状病毒增殖的产品中的应用。本发明为包括格列卫、达希纳、施达赛等在内的Abl酪氨酸激酶抑制剂开辟了新适应症,由于其是FDA已批准上市用于治疗费城染色体阳性的粒系/淋巴系白血病的靶向小分子药物,已经完成了全面的安全性评价,所以可迅速用于COVID‑19临床试验治疗。Abl酪氨酸激酶抑制剂有望为COVID‑19疫情及其它冠状病毒所致疾病提供候选药物,对治疗SARS‑CoV‑2冠状病毒及其它冠状病毒所致疾病具有重大应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药领域,具体涉及Abl酪氨酸激酶抑制剂在制备治疗冠状病毒所致疾病的药物中的应用。
背景技术
SARS-CoV-2是正链RNA病毒,其核酸序列与SARS-CoV有79.5%一致性,而与 蝙蝠冠状病毒Bat CoV RaTG13株的一致性高达96.2%。SARS-CoV-2的受体结合蛋白 S与其它SARS样冠状病毒的一致性为75%,而与RaTG13株的一致性达93.1%。在 病毒受体方面,与SARS-CoV相同,SARS-CoV-2可利用除小鼠外的多种属ACE2(包 括人、中国菊头蝠、果子狸和猪)作为其细胞受体,但不能利用氨基肽酶N和二肽酶 DPP4作为受体。
SARS-CoV、MERS-CoV及SARS-CoV-2均属于β冠状病毒属,外覆包膜,因棘突蛋白呈现皇冠状而得名。其基因组大小约30kb,表达4个结构蛋白和数个非结构蛋白。结构蛋白包括表面棘突(S)蛋白,包膜(E)蛋白,膜(M)蛋白,核衣壳(N) 蛋白。冠状病毒具有相似的细胞内增殖过程,包括病毒颗粒侵入、病毒RNA复制和转录、病毒蛋白翻译、内质网-高尔基体内的病毒组装及病毒颗粒释放。其中,侵入过程又会经历病毒颗粒与细胞表面受体结合、受体介导的内吞、经内体运输以及蛋白酶依赖的S蛋白裂解,最终导致病毒胞膜与内体膜融合,进而将病毒颗粒释放入最终目的地胞质。已证实,SARS-CoV和SARS-CoV-2的细胞受体均为ACE2,SARS-CoV 包膜与内体膜融合依赖蛋白酶cathepsin L;MERS-CoV的受体为DPP4,其包膜与内体膜融合依赖蛋白酶furin。
格列卫(又名Imatinib或STI571,Novartis Pharmaceuticals,2013年专利到期)是世界上第一个获批的小分子靶向抗癌药,主要作用靶点是Abl酪氨酸激酶,以及c-Kit、PDGFR等受体酪氨酸激酶。该药2001年5月上市后,对慢性粒细胞性白血病的治疗有效率超过94%,患者的存活率从2001年的30%上升到了2018年的85%,对不能切除或发生转移的恶性胃肠道间质肿瘤有效率也高达67%。格列卫用药安全性好,患者长年服用可耐受。达希纳(又名Nilotinib或AMN107,Novartis Pharmaceuticals,2023 年专利到期)是第二代Abl酪氨酸激酶抑制剂靶向药物,主要用于对格列卫产生耐药的或者不耐受的费城染色体阳性慢性髓性白血病。此外,一种活性更高的激酶抑制剂施达赛(又名Dasatinib,百时美施贵宝,2020年专利到期)可同时抑制Abl和Src激酶。
发明内容
本发明的目的是提供Abl酪氨酸激酶抑制剂在制备预防和/或治疗冠状病毒所致疾病或冠状病毒感染的产品中的应用。
为了实现上述目的,本发明首先保护Abl酪氨酸激酶抑制剂的新用途。
本发明保护Abl酪氨酸激酶抑制剂在如下X1)-X5)中任一种应用:
X1)制备预防和/或治疗冠状病毒所致疾病的产品;
X2)制备预防和/或治疗冠状病毒感染的产品;
X3)制备冠状病毒抑制剂;
X4)制备抑制冠状病毒增殖的产品;
X5)制备抑制冠状病毒产生细胞病变效应的产品。
为了实现上述目的,本发明还保护一种产品或冠状病毒抑制剂,其活性成分为Abl酪氨酸激酶抑制剂;
所述产品功能为如下Y1)-Y4)中任一种:
Y1)预防和/或治疗冠状病毒所致疾病;
Y2)预防和/或治疗冠状病毒感染;
Y3)抑制冠状病毒增殖;
Y4)抑制冠状病毒产生细胞病变效应。
上述任一所述应用或产品中,所述冠状病毒为β冠状病毒属病毒,包括但不限于SARS-CoV-2和/或SARS-CoV和/或MERS-CoV等人感染冠状病毒。在本发明的一个具体实施例中,所述冠状病毒为SARS-CoV-2。
上述任一所述应用或产品中,所述冠状病毒所致疾病包括但不限于SARS-CoV-2导致的COVID-19和/或SARS-CoV导致的SARS和/或MERS-CoV导致的MERS等冠状病毒所致疾病。在本发明的一个具体实施例中,所述冠状病毒所致疾病为 SARS-CoV-2导致的COVID-19(COVID-19是SARS-CoV-2病毒感染疾病的统称),其症状包括发烧、白细胞降低、轻度/重度肺炎、呕吐、腹泻、胃肠道功能紊乱、肝肾功能异常、心脏毒性、多器官衰竭等。
上述任一所述应用或产品中,所述Abl酪氨酸激酶抑制剂包括但不限于达希纳(Nilotinib,尼罗替尼)和/或格列卫(Imatinib Mesylate,甲磺酸伊马替尼)和/或施达赛(Dasatinib,达沙替尼)和/或一水达沙替尼(Dasatinib monohydrate)和/或盐酸达沙替尼(Dasatinib hydrochloride)和/或雷多替尼(Radotinib,商品名Supect)和/或诺考达唑(Nocodazole)和/或巴非替尼(Bafetinib)和/或塞卡替尼(Saracatinib,AZD0530) 和/或GNF-5和/或GNF-2和/或GNF-7和/或Asciminib和/或GZD824 Dimesylate。在本发明的一个具体实施例中,所述Abl酪氨酸激酶抑制剂为达希纳(Nilotinib)。
上述任一所述应用或产品中,所述产品为药物。
需要的时候,在上述产品或药物中还可以加入一种或多种药学上可接受的载体;所述载体包括但不限于水溶性载体材料(如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、有机酸等)、难溶性载体材料(如乙基纤维素、胆固醇硬脂酸酯等)、肠溶性载体材料(如醋酸纤维素酞酸酯和羧甲乙纤维素等)。其中优选的是水溶性载体材料。此外,在上述产品或药物中还可以添加常规的助溶剂、缓冲剂、pH调节剂等。如需要,也可以向药物制剂中添加着色剂、防腐剂、香料、矫味剂、甜味剂或其它材料。上述产品或药物可以制成多种剂型,包括但不限于片剂、胶囊、滴丸、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、脂质体、透皮剂、口含片、栓剂、冻干粉针剂等。上述各种剂型的药物均可以按照药学领域的常规方法制备。使用上述剂型可以经注射给药,包括皮下注射、静脉注射、肌肉注射和腔内注射等;腔道给药,如经直肠和阴道;呼吸道给药,如经鼻腔;粘膜给药。
本发明通过实验证明:Abl酪氨酸激酶抑制剂Nilotinib可抑制SARS-CoV-2冠状病毒增殖及其产生的细胞病变效应。本发明为包括格列卫、达希纳、施达赛等在内的Abl 酪氨酸激酶抑制剂开辟了新适应症,由于其是FDA已批准上市用于治疗费城染色体阳性的粒系/淋巴系白血病的靶向小分子药物,已经完成了全面的安全性评价,所以可迅速用于COVID-19临床试验治疗。Abl酪氨酸激酶抑制剂有望为COVID-19疫情及其它冠状病毒所致疾病提供候选药物,对治疗SARS-CoV-2冠状病毒及其它冠状病毒所致疾病具有重大应用价值。
附图说明
图1为利用RT-PCR检测Nilotinib对SARS-CoV-2病毒的增殖抑制效应。Control 为DMSO对照组;C3为5μM Nilotinib实验组。***表示差异极显著(p<0.01)。
图2为利用免疫荧光检测Nilotinib抑制SARS-CoV-2病毒产生细胞病变效应。
图3为Nilotinib实验组与对照组的相对荧光强度。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平均值。
1、细胞株
Vero E6细胞(非洲绿猴肾细胞)购自ATCC,目录号为ATCC-1586。
2、毒株
SARS-CoV-2(原名2019-nCoV)毒株记载于文献“A Novel Coronavirus fromPatients with Pneumonia in China,2019DOI:10.1056/NEJMoa2001017”中,由中国人民解放军军事科学院军事医学研究院分离保存,公众按照国家生物安全的有关规定可从中国人民解放军军事科学院军事医学研究院获得该生物材料,该生物材料只为重复本发明的相关实验所用,不可作为其它用途使用。
3、分子生物学试剂与抗体
RNA提取试剂盒(QIAamp Viral RNA Mini Kit)是Qiagen的产品,目录号为52906。Trizol(目录号为T9424)、TritonX-100(目录号为T8787)、DAPI核染料(目录号为 D9542)均是Sigma的产品。DMEM培养基(目录号为C11995500BT)、胎牛血清(目录号为16000-044)、胰酶(目录号为25200-056)、1XPBS(目录号为C10010500BT) 均是GIBCO公司的产品。4%多聚甲醛是索来宝公司的产品,目录号为P1110。羊血清白蛋白(目录号为ZLI-9021)和FITC标记的山羊抗兔二抗(山羊抗兔-FITC二抗,目录号为ZF-0311)均是中山金桥的产品。Nilotinib是Abmole Bioscience Inc.的产品,目录号为M1912。兔抗SARS-CoV N蛋白多克隆抗体是北京义翘神州科技有限公司的产品,目录号为40143-162。新型冠状病毒(2019-nCoV)核酸检测试剂盒(RT-PCR 荧光探针法)为“军事科学院军事医学研究院全军传染病分子诊断新技术重点实验室”研制,公众可从中国人民解放军军事科学院军事医学研究院购买获得,该试剂盒只为重复本发明的相关实验所用,不可作为其它用途使用。
实施例1、利用RT-PCR评价Nilotinib对SARS-CoV-2病毒细胞内增殖的影响
一、细胞和病毒培养
以下实验均在BSL-3实验室中进行:
1、将Vero E6细胞在含有DMEM培养基的24孔板(内置爬片盖玻片)中培养至汇合度为70%时加入含有SARS-CoV-2病毒的DMEM培养基(MOI=1),37℃吸附1 小时后,弃去含病毒的培养上清,1XPBS洗两次。
2、完成步骤1后,向24孔板中加入药物,根据是否加入药物Nilotinib,分为如下各组:
Nilotinib实验组(C3):向24孔板中加入1mL的含有5μM Nilotinib和0.5μL DMSO溶剂的DMEM培养基,在37℃,5%CO2条件下培养70小时。
DMSO对照组(Control):向24孔板中加入1mL的含有0.5μL DMSO溶剂的 DMEM培养基,在37℃,5%CO2条件下培养70小时。
3、完成步骤2后,分别从Nilotinib实验组和DMSO对照组中取200μL培养上清,然后加入200μL Trizol混匀,56℃放置90min灭活病毒后带出生物安全三级(BSL-3) 实验室。
以上每组处理做三个复孔。
二、病毒RNA提取
1、将400μL的培养上清和Trizol(培养上清和Trizol的体积比为1:1)的混合物震荡15s混匀,然后加入400μL无水乙醇(RNAse-Free),再次震荡15s混匀,得到混合液。
2、完成步骤1后,将混合液加入QIAamp Viral RNA Mini Kit试剂盒吸附柱(QIAamp Mini column),8000rpm离心1min,将吸附柱转移至新的2mL收集管中。
3、完成步骤2后,向2mL收集管中加入500μL Buffer AW1(已按需求加入无水乙醇),8000rpm离心1min,将吸附柱转移至新的2mL收集管中。
4、完成步骤3后,向2mL收集管中加入500μL Buffer AW2(已按需求加入无水乙醇),8000rpm离心1min,将吸附柱转移至新的2mL收集管中。
5、完成步骤4后,12000rpm离心5min,离心后将吸附柱转移至新1.5mL离心管中。
6、完成步骤5后,将60μL Buffer AVE加入吸附柱,室温放置1min,充分溶解 viralRNA。
7、完成步骤6后,8000rpm离心1min,离心管中即为viral RNA样品,样品分装冻存于-80℃。
三、Real-Time PCR检测SARS-CoV-2病毒RNA
使用新型冠状病毒(2019-nCoV)核酸检测试剂盒(RT-PCR荧光探针法)检测SARS-CoV-2病毒RNA。具体步骤如下:
1、配置PCR反应液(n为反应管数):PCR反应液A为13.5μL*n,PCR反应液B为1.5μL*n。
2、完成步骤1后,将PCR反应液A与PCR反应液B混合震荡均匀,离心数秒去除管身液体残留,按照每管15μL分装至PCR反应管中。
3、完成步骤2后,将15μL病毒RNA样品及15μL阴性对照(试剂盒自带的 A549细胞培养液)、15μL阳性对照(试剂盒自带的含新型冠状病毒目的基因片段的质粒菌)分别加入相应反应管中,混合均匀。
4、完成步骤3后,将PCR反应管放入Bio-Rad iQ5 Real Time PCR System中进行扩增检测。按照表1所示条件设定循环参数。
表1
仪器检测通道选择:FAM为新型冠状病毒(2019-nCoV)扩增信号,ROX为内标扩增信号。结果分析阈值设定以阈值线刚好超过正常阴性对照曲线的最高点为准, FAM基线选取6-15个循环区域,ROX基线选取10-20个循环区域,后记录仪器自动分析计算出的样品Ct值。质控标准如下:
a)阴性对照:FAM通道(新型冠状病毒)结果为阴性(Ct值为0或无Ct值);同时ROX通道(内标)为阳性,且Ct值≤36;
b)阳性对照:FAM通道(新型冠状病毒)结果为阳性,且Ct值≤36;
c)以上两项需在一次实验中同时满足,否则,本次实验无效,实验应重新进行。
结果如图1所示。结果表明:与DMSO对照组(Control)相比,Nilotinib实验组 (C3)的SARS-CoV-2病毒RNA的相对表达水平显著降低,5μM Nilotinib可有效抑制SARS-CoV-2病毒增殖达80%以上,抑制效果显著。说明Abl酪氨酸激酶抑制剂 Nilotinib可有效抑制SARS-CoV-2病毒增殖。
实施例2、利用免疫荧光检测Nilotinib对SARS-CoV-2病毒产生细胞病变效应的影响
一、细胞和病毒培养
以下实验均在BSL-3实验室中进行:
1、将Vero E6细胞在含有DMEM培养基的24孔板(内置爬片盖玻片)中培养至汇合度为70%时加入含有SARS-CoV-2病毒的DMEM培养基(MOI=1),37℃吸附1 小时后,弃去含病毒的培养上清,1XPBS洗两次。
2、完成步骤1后,向24孔板中加入药物,根据是否加入药物Nilotinib,分为如下各组:
Nilotinib实验组(Nilotinib):向24孔板中加入1mL的含有5μM nilotinib和0.5μL DMSO溶剂的DMEM培养基,在37℃,5%CO2条件下培养70小时。
DMSO对照组(DMSO):向24孔板中加入1mL的含有0.5μL DMSO溶剂的 DMEM培养基,在37℃,5%CO2条件下培养70小时。
No virus对照组(No virus):在含有DMEM培养基的24孔板(内置爬片盖玻片) 中培养至汇合度为70%且不加病毒感染的Vero E6细胞。
3、完成步骤2后,弃培养上清,用1XPBS洗三次,加入500μL 4%多聚甲醛固定细胞30min,56℃放置90min灭活病毒后带出BSL-3实验室。
以上每组处理做三个复孔。
二、免疫荧光检测
采用免疫荧光技术对各组爬片细胞进行抗SARS-CoV N蛋白抗体免疫染色,在荧光显微镜下观察细胞病变效应(CPE)。具体步骤如下:
1、将步骤一中Nilotinib实验组、DMSO对照组和No virus对照组中的爬片盖玻片在24孔板中用1XPBS洗三次,然后用1XPBS配制0.3%TritonX-100,每孔加入200 μL穿孔10min。
2、完成步骤1后,用1XPBS洗三次,然后用1XPBS配制羊血清白蛋白1mg/mL,每孔加入200μL,37℃孵育封闭30min。
3、完成步骤2后,用1XPBS洗三次,然后加入200μL封闭液配制的兔抗 SARS-CoV N多克隆抗体(1:100),37℃孵育30min。
4、完成步骤3后,用1XPBS洗三次,然后加入200μL封闭液配制的山羊抗兔-FITC 二抗(1:100),避光37℃孵育30min。
5、完成步骤4后,用1XPBS洗三次,然后加入200μL用PBS配制的DAPI核染料,置于Zeiss LSM800激光共聚焦下观察并拍照(FITC:Em488/Ex535;DAPI: Em360/Ex450)。
结果如图2和图3所示。结果表明:与DMSO对照组相比,Nilotinib实验组的 CPE显著减少,且相对荧光强度显著降低。说明Abl酪氨酸激酶抑制剂Nilotinib可有效抑制SARS-CoV-2病毒产生的细胞病变效应。
综上所述,Abl酪氨酸激酶抑制剂对SARS-CoV-2病毒增殖及其产生的细胞病变效应有显著的抑制作用,可用于COVID-19的治疗。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.Abl酪氨酸激酶抑制剂在如下X1)-X5)中任一种应用:
X1)制备预防和/或治疗冠状病毒所致疾病的产品;
X2)制备预防和/或治疗冠状病毒感染的产品;
X3)制备冠状病毒抑制剂;
X4)制备抑制冠状病毒增殖的产品;
X5)制备抑制冠状病毒产生细胞病变效应的产品。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述冠状病毒包括SARS-CoV-2和/或SARS-CoV和/或MERS-CoV。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于:所述冠状病毒所致疾病包括SARS-CoV-2导致的COVID-19和/或SARS-CoV导致的SARS和/或MERS-CoV导致的MERS。
4.根据权利要求1-3任一所述的应用,其特征在于:所述Abl酪氨酸激酶抑制剂为达希纳。
5.根据权利要求1-4任一所述的应用,其特征在于:所述产品为药物。
6.一种产品或冠状病毒抑制剂,其活性成分为Abl酪氨酸激酶抑制剂;
所述产品功能为如下Y1)-Y4)中任一种:
Y1)预防和/或治疗冠状病毒所致疾病;
Y2)预防和/或治疗冠状病毒感染;
Y3)抑制冠状病毒增殖;
Y4)抑制冠状病毒产生细胞病变效应。
7.根据权利要求6所述的产品,其特征在于:所述冠状病毒包括SARS-CoV-2和/或SARS-CoV和/或MERS-CoV。
8.根据权利要求6或7所述的产品,其特征在于:所述冠状病毒所致疾病包括SARS-CoV-2导致的COVID-19和/或SARS-CoV导致的SARS和/或MERS-CoV导致的MERS。
9.根据权利要求6-8任一所述的产品,其特征在于:所述Abl酪氨酸激酶抑制剂为达希纳。
10.根据权利要求6-9任一所述的产品,其特征在于:所述产品为药物。
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CN113144194A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-07-23 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 一种GP73抑制剂在制备治疗SARS-CoV-2肺炎及其并发症的药物中的应用 |
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