[发明专利]一种预防和治疗人乳头瘤病毒感染类疾病的化合物及其筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及治疗和预防人乳头瘤病毒感染和子宫颈癌相关的领域，尤其在设计和使用的E1解旋酶抑制剂，以预防或治疗HPV相关宫颈癌和其他疾病。

背景技术

子宫颈癌(Cervical Cancer)是世界范围内仅次于乳腺癌的威胁妇女生命健康的第二号杀手(国际卫生组织资料)，每年造成约超过30万成年女性因患子宫颈癌而死亡。目前已证实导致宫颈癌的病因是人乳头瘤病毒(Human Papillomavirus，简称HPV)的DNA致癌病毒的侵染所致。该病毒主要通过两性接触传染，专性侵染人体上皮细胞特别是生殖器官，部分病毒携带者在反复感染后表现出多种临床症状。女性受高危险型(HPV16、HPV18等)病毒感染后，小部分患者由最初的宫颈细胞学异常，发展成I-III的宫颈内皮细胞瘤样变(CINI-III)和浸润性宫颈癌变(ICC)，最终发展成致命的子宫颈癌。

HPV病毒在长期的进化中形成了上百种变异类型，其中HPV16、HPV18等13种高危险类型，已被确认能够导致宫颈癌症。部分低危险型(HPV6、HPV11等)病毒感染可导致男女两性生殖器官部位的尖锐湿疣。HPV除了直接导致宫颈癌，新的研究质料也提供了证据，HPV的感染很可能和支气管肺癌、直肠癌、口腔癌和皮肤癌等癌症有这紧密的关系。根据国际卫生组织WHO的有关资料，除了导致宫颈癌，HPV感染还可能和60％的皮肤癌，60％的食管癌，50％的肺癌、50％的乳腺癌、25％的口腔癌等人类重大癌症的发病相关。

目前国内外还没有任何有效的预防和治疗人乳头瘤病毒的化合物，主要是由于很难通过常规的手段(如普遍撒网的大通量筛选等)找到针对该病毒的具有特异性高的抑制剂化合物。而由于我们对人乳头瘤病侵染毒繁殖所必须的解旋酶的分子结构和分子机理的掌握和了解，我们可以通过对分子结构进行计算机的模拟和分析，并通过以结构为基础的分子对接用计算机对大分子库进行有效的筛选，从而能从几十万到上百万的分子库中很快的选出能结合目标蛋白的少数的化合物，从而通过试验筛选很快验证和确定具有对目标蛋白有高特异性的抑制功能的化合物。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的上述缺陷，提出一种方便、省时、高效的预防和治疗人乳头瘤病毒感染类疾病的化合物的筛选方法，并提供了通过上述筛选方法筛选出来的特异性高、针对性强的预防和治疗人乳头瘤病毒感染类疾病的化合物，由其指出了其在预防和治疗HPV感染、子宫颈癌及尖锐湿疣等疾病上的应用。

实现上述目的的技术方案如下：

一种预防和治疗人乳头瘤病毒感染类疾病的化合物的筛选方法，采用结构计算机辅助药物设计方法，以人乳头瘤病毒E1解旋酶结构为基础进行筛选，得到能抑制E1的候选化合物。

进一步地，所述的以人乳头瘤病毒E1解旋酶结构为基础包括：

(a)一个由原子坐标确定下来的E1蛋白分子结构和由E1形成的六聚体的结构；

(b)一个由原子坐标确定下来的E1蛋白分子与ATP或ADP相结合的复合体结构；

(c)一个E1蛋白单独的结构或与一个化合物或多肽结合的复合体结构。

进一步地，上述筛选方法还包括E1解旋酶功能检测，所述E1解旋酶功能检测方法采用电泳迁移率试验。

本发明还提供了利用上述筛选方法得到的预防和治疗人乳头瘤病毒感染类疾病的化合物，所述化合物为曲伐沙星及其衍生物、加替沙星及其衍生物。

进一步地，本发明所述的人乳头瘤病毒感染类疾病包括子宫颈癌或尖锐湿疣。

即本发明主要是使用乳头瘤病毒E1解旋酶的三维分子结构，来设计和筛选特异对E1抑制剂，用于治疗和预防HPV感染及相关的宫颈癌和尖锐湿疣药物。本发明所述阐明了一个通过结构和计算分析设计，以及试验筛选的方法来找到针对E1分子靶点的有效抑制化合物。这些化合物结合在E1空间分子结构的不同的点，用于破坏E1自身的功能，阻断E1与DNA，与三磷酸腺苷，以及与E2的相互作用，所有这些都是E1对病毒基因组复制必不可少的功能。本发明提供了对抑制E1功能的抗HPV病毒分子药物的设计，筛选，识别和检测的方法，同时还提供对这类抑制剂化合物在预防和治疗病毒感染和癌症(包括但不限于在HPV和宫颈癌和尖锐湿疣上使用这些化合物)中的应用。

本发明主要是基于以下原理进行相关化合物筛选的：