中藥防治耐藥菌創新結構藥物研發
技術分析(創新性、先進性、獨占性)
(1)耐藥菌感染已經成為危害公共安全和人類健康的重大疾病
近年來,隨著抗菌藥物的增加和廣泛應用,細菌耐藥性問題日益突出,尤其是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)、耐青霉素肺炎鏈球菌(PRSP)、耐萬古霉素腸球菌(VRE)、產超廣譜β-內酰胺酶(ESBL)腸桿菌、多種耐藥性結核桿菌(MDRMT) 等超級耐藥致病菌相繼產生和擴散,嚴重危害公共安全和威脅人類健康,減少耐藥菌株的生成和研制新的抗菌藥物不僅成為醫藥界必須解決的重大問題,而且引起了國際社會和各國政府的高度關注。2014年,WHO首次發布了全球抗生素耐藥報告;2016年,聯合國在紐約聯合國總部召開“抗生素耐藥性問題高級別會議”,WHO再次發布報告,全面審視了全球的耐藥菌情況。2016年在杭州舉行的二十國集團(G20)領導人峰會,專門提出要推動全球應對抗生素耐藥性問題。美國、中國等國家高度重視耐藥菌的危害和防控,美國政府2015年制定了為期5年的抗擊耐藥細菌國家行動計劃;中國政府制定了《遏制細菌耐藥國家行動計劃(2016 —2020 年)》。耐藥菌感染,已經成為危害世界公共安全和人類健康的重大疾病。
(2)中醫藥防治感染性疾病具有確切的療效和明顯的優勢
感染性疾病在中醫典籍中常被稱為外感疾病,有外感熱病、傷寒、溫病、溫疫等稱謂。幾千年來,中醫藥為中國人民的健康,尤其是在預防和控制感染疾病方面做出了重大貢獻。中藥藥效物質研究是中藥實現現代化和國際化的突破口,《“十三五”中醫藥科技創新專項規劃》明確了中藥藥效物質研究是國家中長期重點關注的內容之一,強調發展前沿關鍵技術與創新方法的重要性;同時要求在中醫藥原創思維的指導下,加強系統生物學、合成化學、大數據等多學科前沿技術與中醫藥的深度交叉融合,促進中醫藥研究策略的優化和復雜系統研究方法學上的變革,解決當前中醫藥的研究瓶頸問題。
(3)項目建立了中藥防治耐藥菌創新藥物發現新模式
項目建立了以“方-病證-菌”、“藥-病證-菌”、“有效部位-病證-菌”、“有效成分-病證-菌”和“結構-網絡-靶標”的中藥防治耐藥菌創新藥物發現的新模式,建立了抗耐藥菌創新藥物發現與評價的技術體系和平臺,為解決日益嚴重的細菌耐藥性問題提供新思路、建立新體系、開發新藥物。
抗耐藥菌創新藥物發現新平臺
項目建立中藥防治耐藥菌創新藥物發現新模式,基于計算機輔助設計的防治耐藥菌創新中藥發現;基于高通量高內涵篩選的防治耐藥菌創新中藥發現;基于網絡藥理學的防治耐藥菌創新中藥發現;基于新靶點的防治耐藥菌創新中藥發現,突破了中藥防治耐藥菌新品種的評價技術:基于病證菌模型的創新中藥評價;基于毒效整合的創新中藥評價。
(4)篩選出中藥防治耐藥菌候選藥物兩個
① 基于“方-病證-菌”、“藥-病證-菌”、“有效部位-病證-菌”理念篩選出中藥五類新藥1個-廣藿香油
通過前期對大量中藥方劑抗耐藥菌活性進行篩選,發現廣藿香在大量具有抗耐藥菌活性的中藥方劑中都有出現,初步活性測試也表明,中藥廣藿香具有較強的抗耐藥菌效價。進一步研究還發現廣藿香水提物和醇提物的抗耐藥菌效果遠不如廣藿香油,因此廣藿香油是廣藿香抗耐藥菌活性的有效部位。
廣藿香油的藥效學研究
針對廣藿香油能“芳香化濕”治療陰道炎的臨床應用,我們通過構建家兔陰道炎模型、大小鼠陰道炎模型、原發性痛經模型、斑馬魚血管損傷模型、多種動物離體子宮模型等,通過細菌篩選、細胞篩選等試驗平臺,借助超高分辨率激光共聚焦顯微鏡、高內涵成像系統、流式細胞儀等先進設備對廣藿香油治療陰道炎的物質基礎、量效關系、藥理作用機理等進行了研究,表明廣藿香油對于陰道炎具較好的治療效果。隨后項目對廣藿香油栓劑的制備工藝、質量標準草案等進行了研究制定,并對藥理作用與毒理進行了評價。
② 基于“有效成分-病證-菌”理念篩選出抗耐藥菌新藥1個-廣藿香酮共軛取代衍生物(CDPC-B7)片劑
廣藿香酮是廣藿香油的有效成分之一,具有多種生物活性,包括胃腸道調節功能、抗炎和抗菌等作用。經實驗證明,廣藿香酮能夠抑制白色念珠菌(Candida albicans)、新型隱球菌(Cryptococcus neoformans)、黑根霉菌(Rhizopus nigricans)和其他真菌,體內研究表明對大腸埃希菌(E. coli)和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)均有抑制作用。而且,廣藿香酮單體對棒狀桿菌和金黃桿菌的最小抑菌濃度小于0.098 μg/mL。經藥代動力學研究表明,廣藿香酮具有良好的口服吸收效果。
為了進一步優化藥物抑菌療效,降低毒副作用,我們利用分子對接以及網絡藥理學等方法,研究了廣藿香酮復雜的抗菌作用機制和抗菌作用的靶點。并通過基于靶點藥物設計方法,針對性的設計了一類能與靶點緊密結合的廣藿香酮創新衍生物,并通過借助有機合成方法學手段對化合物合成工藝進行了設計和優化,實現了創新廣藿香酮衍生物庫的構建。隨后通過抗菌活性驗證、片劑制備工藝、質量標準草案等進行了研究制定,并對藥理作用與毒理進行了評價。
成都中醫藥大學
2021-05-10