3月15日，國家衛健委發布《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第九版）》，在抗病毒治療中，抗新冠病毒藥物PF-07321332/利托那韋片（Paxlovid）被寫入診療方案。Paxlovid是由兩種抗病毒藥物組成，其中PF-07321332就是奈瑪特韋（Nirmatrelvir），是一種新冠病毒的3CL蛋白酶抑制劑。

3CLpro為何被選擇作為抗新冠病毒藥物靶點，它是如何發揮功能的呢？其實早在2003年SARS以來就已經積累了大量的研究，3CLpro是冠狀病毒復制所必須的酶，可作為有效的抗病毒藥物靶點。SARS-CoV-2與SARS-CoVs基因組相似，具有一個5’非翻譯區，后面為16個非結構蛋白（開放閱讀框；ORF 1a和ORF1b復合體）也稱為復制酶復合體，結構蛋白如spike (S)、envelope (E)、membrane (M)、nucleocaspid (N)以及其他輔助蛋白在3’端附近。病毒的生命周期始于病毒的S蛋白與宿主細胞上的受體ACE2的結合，之后病毒包膜與宿主細胞膜融合，病毒基因組釋放到細胞質中。病毒基因組(+ssRNA)利用宿主核糖體，翻譯成~800KDa大多肽(PP)鏈。新生成的PP鏈被PLpro和3CLpro等兩種蛋白酶自體水解切割，生成病毒復制所需的幾種非結構蛋白(NSPs)。3CLpro也稱為主蛋白酶(Mpro)，在病毒復制中起主要作用。PLpro和3CLpro將PP鏈切割成16個NSPs，在產生的16個NSPs中，3CLpro產生11個NSPs，使該蛋白酶成為開發抗SARS-CoV藥物的主要靶點之一。^[1]

圖1. SARS-CoV-2基因組排列和蛋白酶切割位點的示意圖^[1]

SARS-CoV-2與SARS-CoV的3CLpro只差12個氨基酸，同源性大于96%，兩者結構基本一致。3CLpro識別位點依賴于P1位的Gln，由于人體內沒有與3CLpro類似切割位點的蛋白酶，可篩選高特異性的抑制劑，具有更好的安全性。3CLpro在beta冠狀病毒中保守性高，篩選出的3CLpro抑制劑具有廣譜抗冠狀病毒能力。^[2]

圖2. 3CLpro蛋白質結構^[2]

2022年1月，鹽野義公布旗下口服3CL蛋白酶抑制劑S-217622臨床2/3期試驗中2a期部分積極結果。體外試驗顯示，S-217622對SARS-CoV-2、SARS-CoV、MERS-CoV、人冠狀病毒HCoV-229E以及HCoV-OC43均有抑制活性，對SARS-CoV-2的各種突變株包括引起新冠大流行的Delta和Omicron均有效。此外，S-217622對Caspase-2、胰凝乳蛋白酶、組織蛋白酶B/D/G/L、凝血酶等宿主細胞蛋白酶在100 μM范圍內均無抑制活性，表明其對冠狀病毒蛋白酶具有較高的選擇性。^[3]

圖3. 驗證S-217622對SARS-CoV-2突變株和冠狀病毒家族的體外抗病毒活性^[3]

圖4. S-217622對人類宿主蛋白酶和HIV-1蛋白酶的抑制活性。在100 μM抑制活性＜50%。^[3]

目前，輝瑞的Paxlovid已經獲批用于新冠治療中。鹽野義公布了其S-217622的II/III期臨床試驗結果。前沿生物FB2001正在美國開展臨床I期研究，采用單中心、隨機、盲法、安慰劑對照設計，主要目的為評價FB2001在人體的耐受性、安全性和藥代動力學特征。先聲藥業、歌禮制藥、云頂新耀、廣生堂、眾生藥業等也已經進入臨床前研究階段。

表1. 目前部分國內外3CLpro藥物進展

注：來源于公開網絡和官網信息整理。

3CLpro水解病毒多肽為功能性蛋白，在病毒感染與復制有重要作用，是開發抑制抗病毒藥物的重要靶點。那么如何保證靶點的高質量以及研發藥物的有效性成為藥物研發的關鍵，近岸蛋白現貨供應3CLpro蛋白，高純度、高酶活，閃電發貨，無需等待！

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參考資料：

1. V Mody, Ho J , Wills S , et al. Identification of 3-chymotrypsin like protease (3CLPro) inhibitors as potential anti-SARS-CoV-2 agents[J]. Communications Biology, 2021, 4(1):93.

2. Zhang L , Lin D , Sun X , et al. X-ray Structure of Main Protease of the Novel Coronavirus SARS-CoV-2 Enables Design of α-Ketoamide Inhibitors. 2020.

3. Discovery of S-217622, a Non-Covalent Oral SARS-CoV-2 3CLProtease Inhibitor Clinical Candidate for Treating COVID-19.

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