关于趋化因子受体阻断剂与艾滋病防治

代写论文网： 【摘要】 化学趋化因子受体作为协同受体，主要包括CCR5与CXCR4，为人免疫缺陷病毒(HIV1)进入细胞所必需. HIV协同受体的发现为治疗艾滋病开辟了新的途径. 利用趋化因子拮抗剂与天然配体封闭趋化因子受体可阻止HIV的感染；以靶细胞表面的趋化因子受体为靶点治疗HIV感染的新方法已成为国内外研究的热点，现对这一方面研究进展作一综述.
【关键词】 化学趋化因子 HIV1 治疗 AIDS
　　0引言
　　艾滋病自1981年被首次发现以来一直以惊人的速度在全球蔓延，至今人类仍然没有找到治疗艾滋病的有效方法. 当前，对艾滋病的研究主要集中在预防HIV1感染疫苗的开发和对艾滋病患者病情的控制. AIDS是由人免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的严重疾病. 通常认为HIV作用的主要靶细胞为淋巴细胞和单核巨噬细胞，经吸附、融合过程后进入宿主细胞. HIV基因组RNA经逆转录酶转录成前病毒DNA，在细胞核内再被整合酶整合进入宿主基因组，利用宿主细胞已有的基因复制和蛋白表达系统进行复制. 在1986年证明，CD4是HIV进入免疫系统细胞的主要受体，但很快就有证据表明仅CD4并不足以产生有效的感染. 直到1996年最终证实，趋化因子受体CXCR4和CCR5是HIV1进入的共受体. 由此，以趋化因子受体为靶点的抗HIV药物成为研究的新热点.
　　1HIV入侵细胞的机制
　　HIV外层脂蛋白膜中的包膜蛋白gp160由gp120和gp41两种病毒特异性的糖蛋白组成，编码基因为结构基因env. 在gp120的肽链上，V3含病毒颗粒中和抗体结合位点，C4段是病毒与靶细胞表面CD4结合的位点H9［1］. HIV1侵入细胞时首先与细胞表面的CD4结合，引起其本身的包膜蛋白gp120发生构象变化，并与细胞表面的趋化因子受体发生结合. gp120与趋化因子受体的结合最终导致了HIV1穿膜蛋白gp41与细胞的融合和病毒进入细胞. 根据HIV1感染细胞种类将病毒分为：巨噬细胞噬性病毒(M．tropic)，T细胞噬性病毒(T．tropic)和双重噬性病毒(Dual．tropic). M．tropic是无症状患者携带的主要病毒，主要利用CCR5，又称为R5病毒株，在病毒传播中起主要作用. T．tropic主要利用的辅助受体为CXCR4，又称为X4病毒株. Dual．tropic既可利用CCR5，又可利用CXCR4，被称为R5X4病毒株.
　　2趋化因子受体
　　2.1CXCR4趋化因子受体CXCR4
　　由352个氨基酸组成，编码基因位于人染色体2q21，其分子质量为39.7 kD. 主要表达于单核细胞，中性粒细胞，淋巴细胞和PHA激活的T细胞，是HIV1感染T细胞的辅助受体. CXCR4是7次跨膜受体，分胞外区、跨膜区和胞内区. 胞外区有1个N端和3个胞外环，N端对其活性并非特别重要，可在相当大的范围内删失或替换而不影响对HIV1的敏感性. 而第2胞外环对受体活性显示出重要作用. CXCR4有2个潜在糖基化位点，分别在N端和第2胞外环，糖基化作用可遮盖与病毒包膜蛋白结合位点，但点突变对辅助受体活性无太大影响. 跨膜区含一些脯氨酸残基；胞内区包括3个胞内环和富含丝氨酸、苏氨酸的高度保守序列. IL1，TGF可上调CXCR4的表达，而SDF1，IFNa则可使其下调.
　　2.2趋化因子受体
　　5CC chemokine receptor 5，CCR5是CC亚族趋化因子MIP1a，MIP1b和RANTES的特异性受体. CCR5是典型的跨膜蛋白偶联受体［2］，含352个氨基酸，基因位于人3q21上. 主要表达于原始单核巨噬细胞、静止T细胞. 在小神经胶质细胞，早幼粒细胞亦有表达. 其胞外部分包括N端和3个胞外环. 一般认为CCR5的胞外部分与HIV1感染与配体结合有关，其中N端和第2胞外环在HIV1感染时起着关键作用. 第2胞外环是趋化因子与HIV的理想作用点，N端的Tyr硫化有助于CCR5与HIV包膜蛋白gp120／CD4复合物结合，提高HIV1进入细胞的能力.
　　3趋化因子受体阻断剂
　　3.1CCR5受体阻断剂
　　①TAK779.N，N二甲基N［4［［［2(4甲基苯基)6，7二氢5H苯并环庚8烯］羧基］氨基］苄基］四氢2H吡喃4铵氯化物. 本品是由日本Takeda制药公司开发的第1个小分子CCR5拮抗剂. 它属于季铵衍生物，可以阻滞HIV膜融合阶段gp120与细胞膜上CCR5的结合，其作用位点在受体的细胞外侧面跨膜a螺旋1，2，3，7形成的袋状结构内［3］. 本品能够强烈地抑制RANTES与表达CCR5的CHO(中国仓鼠细胞)结合，它是1个潜在的选择性CCR5拮抗剂，对CCR1，CCR3，CCR4和CXCR4等其他趋化因子受体无特定抑制作用. 另外，TAK799能显著抑制MAGI CCR5细胞和外周血液单核细胞(PBMCs)中嗜巨噬细胞性HIV1病毒株(BaL)的复制. 并且TAK799对MAGICCR5细胞和PBMCs显示较小的毒性. ②SCHC是由ScheringPlough公司开发的一个小分子肟哌啶类化合物. 研究发现，本品与CCR5的结合比TAK779更具特异性［4］，它不抑制CYP3A4， 2C9，2C19等酶，也不作用于CCR1，CCR2，CCR3和CCR7；它可以拮抗RANTES的诱导作用；转贴于 另外，它可以抑制绝大多数的R5HIV1在PBMCs中增殖；在所进行的21种病毒株中，IC值的变化范围为0.40~8.9 nmol/L. 只有一种病毒株RU570对SCHC有抗性(IC50=200 nmol/L，IC90&>1000 nmol/L)，这可能与该病毒株可以交替使用其它趋化因子受体(CCR3)有关. 啮齿类和灵长类动物的体内实验表明，本品的口服生物利用度为50％～60％，血浆半衰期为5～6 h，具有良好的应用前景. ③ AD101是与SCHC结构类似的一种小分子，能特异地与人CCR5和短尾猿CCR5结合但不产生钙流信号，对各种基因亚型的R5 HIV1都有很强的抑制活性. 活性可为TAK779的500倍，IC50约为1 nmol/L，是一种很有前途的HIV1抑制剂. ④ UK427，857是由Pfizer公司研制的哌啶类CCR5抑制剂［5］，服药后患者病毒载量下降，同时发现UK427，857的耐受性好，没有严重的副作用，目前正处于Ⅱ期临床试验阶段.
　　3.2CXCR4受体阻断剂
　　① SDF1.CXCR4的配体基质细胞衍生因子1(SDF1)与辅助受体CXCR4有高度亲和性，并与CXCR4相结合，从而阻断了T嗜向性HlV病毒株与CXCR4的结台而强烈抑制其T嗜向性感染. 且SDF1的一种等位基因型SDF-13A突变纯合体对AIDS的延缓作用要比CCR5突变强2倍. ②CXCR4的肽抑制剂T22(含18个残基的阳离子寡肽拈抗剂)［6］是从美洲鲎血细胞碎片中分离到的polyphemusin II的类似物，有很强的抗HlV感染活性；它可以阻止以CXCR4做为共受体的T嗜向性HIV1进入靶细胞，竞争性抑制CXCR4，从而起到阻碍H1V1感染的作用. ③ T134与TW70是2个分子较小的结构类似物，Tl34含有14个氨基酸残基，较T22少了4个还原性的碱性氨基酸残基口. TW70和T134抗HIV1感染的活性比T22还要强2倍. ④ALX404C是一种含有9个精氨酸残基的肽类CXCR4抑制剂，它可与CXCR4膜外第1襻及第2襻的负极相互作用阻止CXCR4依赖性HIV1介导的膜融合，阻止病毒的进入，但不能抑制嗜巨噬细胞性的病毒感染.
　　目前关于H1V辅助受体的研究已经成为一个热点，为艾滋病的治疗开辟了新的研究领域. 自从HIV1必须通过gp120/CD4复合物与辅助受体结合才能侵人靶细胞这一过程得到证实以来. 通过H1V1共受体的配体及各种拮抗剂来竞争性的抑制辅助受体与gp120 CD4复台物相结合就成为一种新的有效防治AIDS的方法. 当然由于HIV病毒本身的高变异性和对辅助受体的多种选择性，在设计治疗方案时，也不可能只用一种疗法. 趋化因子受体的靶向治疗要与传统的抗逆转录法结合起来，而不是单一使用，才能获得成功.

【参考文献】
　　［1］Jiang S， Sidiqui P， Liu S. Blocking of viral entry， a complimentary strategy for HIV therapy［J］. Drug Discov Today: Therstrateg， 2004，1(4):497-503.

　　［2］吴孔田，张英起，颜真. 趋化因子受体CCR5胞外段重组蛋白的克隆、表达、纯化及鉴定［J］. 第四军医大学学报，2006，25(7):412-415.

　　［3］Tremblay CL， Giguel F， Guan Y， et al. TAK220， a novel smallmolecule CCR5 antagonist， has favorable antihuman immunodeficiency virus interactions with other antiretrovirals in vitro［J］. Antimicrob Agents Chemother， 2005，49(8):3483-3485.

　　［4］Kazmierski W，Bfulco N，Kenakin T. Recent progress in discovery of smallmolecule CCR5 ehemokine receptor ligands as HIV1 inhibitors［J］. Bioorg Med Chem，2003，11(13):2663-2776.

　　［5］Walker DK， Abel S， Comby P， et al. Species differences in the disposition of the CCR5 antagonist， UK427， 857， a new potential treatment for HIV［J］. Drug Metab Dispos， 2005， 33(4):587-595.

　　［6］Liu S， Lu H， Niu J， et al. Different from the HIV fusion Inhibitor C34， the antiHIV drug Fuzeon(T22) inhibits HIV1 entry by targeting multiple sites in gp41 and gp120［J］. J Biol Chem， 2005， 260(12):11259-11273.