严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)引发的新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019, COVID-19)自2019年以来在全世界范围内持续蔓延。肺纤维化作为COVID-19最典型的后遗症之一,其发生发展机制仍需进一步深入研究,用于治疗SARS-COV-2引发肺纤维化的治疗药物也亟待开发。

N蛋白(Nucleocapsid)作为SARS-CoV-2的结构蛋白之一,与病毒RNA基因组成串珠状结合,组成核糖核蛋白复合体,以维持病毒基因组的正确构象。N蛋白序列高度保守性,并且具有很强免疫原性,被认为是一个良好的治疗靶点与分子检测指标。

2023年3月16日,我院吴乔、林天伟和药学院李福男三个课题组合作在Cell Chemical Biology发表题为“Therapeutic potency of compound RMY-205 for pulmonary fibrosis induced by SARS-CoV-2 nucleocapsid protein ”的研究成果,揭示了SARS-CoV-2编码的N蛋白通过激活肺成纤维细胞促进肺纤维化进程,并开发出有效的抗纤维化的小分子化合物RMY-205。

厦门大学吴乔教授、林天伟教授和药学院李福男副教授合作发现干预SARS-COV-2引发肺纤维化的新型小分子化合物-肽度TIMEDOO

研究者发现SARS-CoV-2编码的N蛋白通过激活肺成纤维细胞诱导肺纤维化。机制上,N蛋白通过抑制FKBP12与TGF-β受体(TβR1)的结合,促进TβR1自身多聚化,从而激活下游转录因子Smad3入核,调控促纤维化相关基因的表达,最终促进肺纤维化的进程。通过进一步的筛选,研究者鉴定出能够有效抑制N蛋白引起肺纤维化的小分子化合物RMY-205。RMY-205直接靶向Smad3的MH1区域,维持Smad3 MH1和MH2区域的紧密结合,从而抑制TβR1对Smad3的磷酸化。通过搭载N蛋白的AAV在小鼠体内诱导肺纤维化,也证实了RMY-205对N蛋白诱导的小鼠肺纤维化具有良好的抑制效果。最后,研究者对RMY-205进行药代动力学分析表明,口服RMY-205的生物利用率(bioavailability)达到了37.6%,具备良好的成药可能性。同时,RMY-205作为有效的Smad3抑制剂,也能够对Adriamycin诱导的小鼠肾纤维化有显著的抑制作用,提示RMY-205具有治疗多种器官纤维化的潜力。

综上所述,本文阐明了SARS-CoV-2引发肺纤维化的全新分子机制,并筛选出一种以Smad3为靶点,有效干预肺纤维化的小分子化合物RMY-205,为治疗SARS-CoV-2引发的肺纤维化提供了新思路和新颖的先导化合物。

该论文的共同第一作者为博士生张致远、硕士生鞠翠钰、博士生吴流政、硕士生颜晗以及博士生洪文斌;共同通讯作者为吴乔教授,李福男副教授和林天伟教授。

厦门大学吴乔教授、林天伟教授和药学院李福男副教授合作发现干预SARS-COV-2引发肺纤维化的新型小分子化合物-肽度TIMEDOO

论文链接:https://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456(23)00053-3

(图/文 吴乔课题组)

来源:厦门大学