截性克隆病治疗

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TUhjnbcbe - 2023/2/20 15:10:00
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▎药明康德编译整理(NatureReviewsDrugDiscovery)

慢性乙型肝炎病*(HBV)感染在全球范围内是导致肝脏疾病的常见原因,在东南亚地区疾病负担尤其严重。根据世界卫生组织(WHO)估计,全球有大约2.57亿HBV感染患者。目前,疫苗、核苷或核苷酸(NUC)类药物不但能够降低新感染率(newinfectionrates),而且对于坚持长期病*抑制疗法的HBV患者来说,能够延缓肝病的进展。然而科学和医学界并不满足于现状,他们已经开始共同努力,开发旨在治愈这一感染的创新抗病*药物和免疫学疗法。近日NatureReviewsDrugDiscovery上的一篇综述对目前治疗HBV感染的研发策略进行了全面的盘点。药明康德内容团队今天将与读者分享这一综述的精彩内容。

功能性治愈HBV感染面对的挑战

共价闭合环状DNA(cccDNA)

HBV能够在被感染细胞的细胞核中生成cccDNA和整合序列。这些序列是病*蛋白的转录模板。cccDNA是生成前基因组RNA(pgRNA)的模板。pgRNA提供了逆转录和病*基因组复制所需的模板。

cccDNA是一个病*微型染色体(minichromosome),它是导致病*在受到感染的细胞中长期存在的原因。它的半衰期非常长,目前的标准疗法不能有效清除cccDNA。

▲cccDNA的表观遗传学调控(图片来源:参考资料[2])

HBV的特殊免疫特征

HBV具有的一些重要免疫学特征让它们能够长期存在并且不易清除。HBV在肝细胞内的复制不会被细胞内的先天免疫系统察觉。HBV能够生成和分泌大量病*抗原,逐渐改变和耗竭HBV特异性T细胞和B细胞的功能。即便使用目前的标准疗法,免疫反应的缺陷导致患者很难将HBV特异性免疫力恢复到正常水平,因而无法有效控制感染。

HBV的生命周期和创新治疗手段

HBV的基因组是长为3.2kb的松弛环状DNA(rcDNA)基因组。它与聚合酶一起包装在病*衣壳中,外面覆盖着包膜蛋白(HBsAgs)。HBV的生命周期可以分为以下几步:

HBV通过与肝细胞表面的NTCP受体相结合进入细胞,而后,病*脱去包膜蛋白,衣壳进入细胞核,释放环状DNA。宿主的DNA修复机制会将这些外源DNA转换成cccDNA。它们与宿主的组蛋白和其它蛋白一起包装成微型染色体。这种微型染色体是肝细胞核中长期存在的病*基因组储备库,它的数量可以通过感染新肝细胞和细胞间核衣壳的回收而不断增加。cccDNA是生成pgRNA的模板,它需要肝炎X蛋白(HBx)才能维持正常表达。cccDNA转录生成6种RNA,其中包括与HBV聚合酶结合的pgRNA。与pgRNA结合的聚合酶通过与核蛋白和P蛋白构成的6聚体结合,启动核衣壳的组装。prgRNA在未成熟的核衣壳内引导松弛环状DNA的合成,生成成熟的核衣壳。成熟核衣壳如果与HBsAg相结合,会引发病*获得包膜蛋白,并且被释放到细胞外。

▲HBV的生命周期(图片来源:参考资料[2])

目前,多种创新疗法可以靶向HBV生命周期中的这些步骤,达到降低病*负荷的目的。

防止HBV进入细胞

病*的不断复制和释放会导致新的肝细胞被感染,从而维持慢性感染和cccDNA库的稳定。在大多数患者中,NUC疗法无法完全抑制病*产生。因此,将病*进入抑制剂与复制抑制剂联用是减少cccDNA库的有力手段。

防止病*进入细胞的方法包括开发从HBsAg中衍生的多肽。它可以通过与NTCP受体结合,阻碍HBV病*进入细胞。例如MyrcludexB(又名bulevirtide),这款多肽作为单药疗法,能够在48周之后,将HDV的RNA水平降低2.84log。它与干扰素联用的效果更好。

除了多肽以外,小分子药物(例如ezetimibe和环孢素衍生物)和靶向HBsAg的单克隆抗体也在研究中被用于阻断HBV进入细胞。

直接靶向cccDNA

抑制cccDNA的生成是一个有吸引力的策略。然而,我们需要对cccDNA合成的过程具备更全面的了解,才能靶向这一过程。因为cccDNA生成过程中的很多关键步骤需要宿主细胞核中的蛋白酶,微型染色体的形成也需要宿主的组蛋白和其它蛋白。抑制cccDNA生成的疗法可能会靶向宿主蛋白,它们可能比靶向病*蛋白的疗法具有更多的*副作用。

锌指核酸酶(zinc-fingernucleases)可以被用来直接靶向cccDNA,这一策略在细胞培养模型中已经能够成功编辑HBV的cccDNA。

基于CRISPR-Cas9的治疗方法可以在cccDNA中加入突变或者缺失,导致cccDNA失活。临床前研究表明,超过90%的HBVDNA可以被Cas9切割。然而,大约7%的cccDNA基因组在经过CRISPR-Cas9介导的切割之后,能够被修复成不影响cccDNA功能的状态。因此,这一策略需要引入靶向cccDNA中不同位点的多个指导RNA(gRNA),确保cccDNA的失活。

基因编辑疗法的继续开发需要解决肝细胞递送、脱靶效应等挑战,然而,目前这是唯一一种在组织中让cccDNA永久性失活的方法。

靶向病*基因表达

高病*抗原负荷被认为在维持慢性感染中起到重要作用,因此,通过沉默cccDNA的转录或者降解病*RNA来降低病*抗原的表达水平也获得研究人员的

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