5分+中药网络药理学结合临床数据文献解读

本期分享一篇中南大学于今年2月新发表在International Journal of Biological Macromolecules杂志(影响因子5.16)上的论文《中药活性成分表没食子儿茶素-3-没食子酸酯可抑制SARS-CoV- 2的3CLpro蛋白活性》。

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SARS-CoV-2是造成2019冠状病毒病(covid-19)持续流行的病原。SARS-CoV-2的主要蛋白酶3CLpro在病毒复制和病毒蛋白基因表达中发挥着不可或缺的作用,是抗病毒抑制剂的一个有吸引力的靶点。目前,人们正在广泛寻找能有效抑制3CLpro关键活性的化合物,从而干扰病毒的生命周期。本文报道了中草药的有效成分表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate, EGCG)是3CLpro的有效抑制剂,半最大抑制浓度(IC50)为0.874±0.005 μM。


本研究对123例COVID-19患者的临床资料进行回顾性分析,发现3个有效的中药复方。采用网络药理学、分子对接法、表面等离子体共振(SPR)结合法和基于荧光共振能量转移(FRET)的抑制法等多种方法,从中药活性成分中筛选对SARS-CoV-2的3CLpro蛋白的有效抑制剂。SPR检测结果表明EGCG与3CLpro之间具有良好的相互作用(KD ~6.17μM),表明EGCG与SARS-CoV-2 3CLpro具有较高的亲和力。此研究结果为EGCG作为一种潜在的抗COVID-19治疗药物的作用机制提供了重要参考。

论文的研究路线见下图。

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研究分为以下几步:

  1. 病例收集:对2020年1月19日至2020年3月10日在贵州省某医院确诊的186例新冠肺炎确诊病例进行回顾性分析。排除不完整的记录和18岁以下的儿童,获得123名符合研究条件的患者。

  2. 临床数据分析:患者的临床、实验室和放射学特征以及治疗和临床结果均来自电子医疗记录,并由一组训练有素的医生进行审查。资料包括性别、年龄、既往疾病、发病日期、入院日期、出院日期、临床诊断、实验室检查、影像学资料和接受的治疗。治疗方案包括标准护理、抗病毒药物、静脉注射糖皮质激素、静脉注射γ球蛋白、血流灌注、呼吸支持及三个中药复方:养阴解毒(YYJD)、大元消毒(DYYD)、柴胡清燥(CHQZ)。

  3. 复方活性成分识别:通过TCMSP和ETCM数据库搜索三个复方包含的化合物,采用OB≥30%,DL≥0.18作为阈值筛选活性成分。将3个复方包含的活性成分求交集,得到共同的活性成分共7个:槲皮素、山奈酚、木犀草素、异鼠李素、表没食子儿茶素-3-没食子酸酯、柚皮素和乌高宁(quercetin, kaempferol, luteolin,isorhamnetin, epigallocatechin-3-gallate, naringenin, wogonin)。

  4. 分子对接:用AutoDock Vina 软件分别将7个共同的化合物与3CLpro蛋白(PDB: 6LU7)进行分子对接,筛选标准为结合能≤− 5.0 kcal/mol。结果见下表和图,说明7个分子都与3CLpro蛋白有潜在结合。

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5. 实验验证:分别用SPR, FRET, TSA实验验证5个可溶的活性成分(quercetin, luteolin, kaempferol,naringenin, epigallocatechin-3-gallate)与 3CLpro的结合。发现epigallocatechin-3-gallate对3CLpro抑制强度 最高(IC50为0.847 μM)。

评论:此研究思路清晰、另辟蹊径,并没有象通常的网络药理学研究那样去预测靶标、进行通路和网络分析等,而是只奔主题,直接验证主要活性成分是否与关键病毒蛋白有结合,从而推断复方的抗病毒作用。

参考文献:

Du A, Zheng R, Disoma C, Li S, Chen Z, Li S, Liu P, Zhou Y, Shen Y, Liu S, Zhang Y, Dong Z, Yang Q, Alsaadawe M, Razzaq A, Peng Y, Chen X, Hu L, Peng J, Zhang Q, Jiang T, Mo L, Li S, Xia Z. Epigallocatechin-3-gallate, an active ingredient of Traditional Chinese Medicines, inhibits the 3CLpro activity of SARS-CoV-2. Int J Biol Macromol. 2021 Feb 4;176:1-12. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2021.02.012. Epub ahead of print. PMID: 33548314; PMCID: PMC7859723.

文章来源于网络药理学课堂

版权声明:Robin 发表于 2022年3月7日 下午7:14。
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