靶向抑制RNAm6A甲基转移酶活性的抑制剂及其在制备抗新冠病毒药物中的应用

本发明涉及生物医药领域，具体地涉及靶向抑制rna m6a甲基转移酶活性的抑制剂及其在制备抗新冠病毒药物中的应用。

背景技术：

1、目前，一些针对新型冠状病毒自身蛋白的抗病毒药物研发取得了重要进展，但病毒可能通过缺失或突变以拮抗上述药物的抗病毒作用。随着临床实验的不断扩展，越来越多研究指出，目前用于临床治疗的药物存在作用机制不明、抗病毒活性不强、药代动力学性质不佳等问题。此外，不断出现的sars-cov-2变异株不但给有效化合物的疗效和安全性等带来了挑战，同时也为新药研发带来了困难。

2、sars-cov-2属于rna病毒，其基因组稳定性差，突变率高。自2019年以来，已经演化出多种突变体，是导致抗病毒药物、疫苗和中和抗体保护效果减弱的主要原因。因此，针对病毒蛋白或rna序列的抗病毒药物研发面临着巨大挑战。与病毒相比，宿主基因组稳定性高，突变率低；并且在漫长的进化过程中，宿主细胞已经形成了一套保守且广谱的抗病毒分子调控机制，其中rna m6a修饰及其相关蛋白酶在调节sars-cov-2介导的感染和covid-19疾病进展中发挥着关键性调节作用。研究表明，rna m6a修饰允许sars-cov-2病毒逃逸宿主的天然免疫反应，从而在感染个体的肺部创造一个隐蔽地带，以促进疾病恶化。mettl3作为核心的rna m6a修饰甲基转移酶，参与催化多种病毒rna分子的m6a修饰生成，从而调节病毒基因组复制、转录和翻译等。近期研究发现，mettl3作为催化sars-cov-2 rna m6a修饰形成的关键酶，对sars-cov-2的生命周期调控及宿主细胞反应至关重要。在sars-cov-2感染的早期阶段，病毒进入宿主细胞后生成5'-磷酸化的病毒rna，随后mettl3催化其生成m6a修饰以减少rig-i对其的识别，从而降低炎症基因的激活和下游天然免疫信号通路响应。病毒基因组利用宿主细胞成分逃避天然免疫反应，并且病毒rna m6a修饰在病毒逃避宿主天然免疫识别和反应中发挥着重要作用，该机制的发现可为抗病毒治疗提供新的靶点和治疗策略。

3、mettl3已被证明是sars-cov-2病毒复制的关键酶，在抗病毒治疗中发挥重要作用，因此，将其作为目的蛋白，建立高通量药物小分子筛选平台，以获得新的抗冠状病毒药物具有重要意义，同时可为后续联合用药研究提供完善的分子调控机制和理论依据。

4、奥文色替，英文别名onvansertib(pcm-075)和

5、1-(2-hydroxyethyl)-8-((5-(4-methylpiperazin-1-yl)-2-(trifluoromethoxy)phenyl)amino)-4,5-dihydro-1h-pyrazolo[4,3-h]quinazoline-3-carboxamide，是一款新型plk1抑制剂。研究者在2021年asco胃肠道研讨会(gi)上公开了其二线治疗kras阳性的转移性结直肠癌患者的疗效。此外，onvansertib具有抑制myc扩增的g3型髓母细胞瘤增殖并增强其放疗敏感性的作用；因此onvansertib可作为单药和/或联合放疗，用于治疗该亚型髓母细胞瘤。onvansertib是一类小分子化合物，相对分子质量为532.52，分子式c24h27f3n8o3，结构式如下

6、

7、维拉佐酮，英文别名vilazodone、unii-s239o2oov3和5-[4-[4-(5-cyano-1h-indol-3-yl)butyl]-1-piperazinyl]-2-benzofurancarboxamidehydrochloride，被用于治疗重度抑郁症。vilazodone是一类小分子化合物，相对分子质量为441.52，分子式c26h27n5o2，结构式如下

8、

9、经检索，在现有技术中，化合物onvansertib、vilazodone均没有被报道过有抗新冠病毒的作用，也没有报道过其可靶向抑制rna m6a甲基转移酶活性。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供靶向抑制rna m6a甲基转移酶活性的抑制剂及其在制备抗新冠病毒药物中的应用。

2、靶向抑制rna m6a甲基转移酶活性的抑制剂，其特征在于：所述的靶向抑制rna m6a甲基转移酶活性的抑制剂为化合物onvansertib和/或vilazodone，所述的onvansertib为4,5-二氢-1-(2-羟基乙基)-8-[[5-(4-甲基-1-哌嗪基)-2-(三氟甲氧基)苯基]氨基]-1h-吡唑并[4,3-h]喹唑啉-3-甲酰胺，所述的vilazodone的为5-(4-[4-(5-氰基-1h-吲哚-3-基)丁基]哌嗪-1-基)苯并呋喃-2-甲酰胺盐酸盐。

3、本发明还保护所述的靶向抑制rna m6a甲基转移酶活性的抑制剂在制备抗新冠病毒药物中的应用。

4、进一步地，所述的抗新冠病毒药物通过靶向结合mettl3蛋白从而抑制rna m6a甲基转移酶活性。

5、优选地，所述的药物为包含靶向抑制rna m6a甲基转移酶活性的抑制剂。

6、进一步地，所述的药物为在其药效上可接受的。

7、本发明首先在huh-7、caco-2、calu-3细胞系中验证敲低mettl3基因确实能够显著抑制sars-cov-2原始病毒株的复制；随后通过分子对接和分子动力学拟合分析发现onvansertib和vilazodone具备靶向结合mettl3蛋白的能力；进一步联合镍柱亲和层析蛋白纯化技术、表面等离子共振实验和细胞热位移实验，本发明证实了onvansertib和vilazodone在分子和细胞水平均可靶向结合mettl3蛋白；最后利用抗甲基转移酶活性实验，本发明证实它们均可抑制甲基转移酶mettl3与底物sam的结合，从而削弱其甲基转移酶活性。证明化合物onvansertib或vilazodone可靶向抑制rna m6a甲基转移酶活性。

8、在体外抗原始病毒株活性评估中，onvansertib和vilazodone在huh-7、caco-2和calu-3细胞中均表现出较低的细胞毒性和较好的抗病毒效果：在huh-7细胞中ec50分别为2.763±0.211μm、3.270±0.077μm，cc50分别为123.131±12.573μm、199.151±23.542μm；在caco-2细胞中ec50分别为1.778±0.357μm、2.279±0.407μm，cc50均大于200μm；在calu-3细胞中ec50分别为1.843±0.386μm、2.301±0.381μm，cc50均大于200μm。此外，在caco-2细胞中，这两个药物对omicron ba.2突变株同样具备较好的抗病毒效果，ec50分别为1.105±0.202μm、1.023±2.090μm。上述结果表明，onvansertib和vilazodone均可通过抑制mettl3甲基转移酶活性，发挥广谱的抗sars-cov-2病毒的作用。此外，onvansertib和vilazodone具备和现有抗sars-cov-2小分子药物(remdesivir和nirmatrelvir)，以及m6a甲基转移酶阳性抑制剂stm2457相当的抗病毒活性，并且对原始病毒株及omicron ba.2的抗病毒活性显著优于现有抗sars-cov-2小分子药物molnupiravir。

9、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

10、1)本发明通过靶向宿主的rna m6a修饰甲基转移酶mettl3，使用计算机辅助高通量筛选技术成功找到了一些能够竞争性抑制mettl3与底物sam结合的小分子药物，从而有效抑制新冠病毒复制，不仅实现了“老药新用”的目的，也为抗新冠病毒提供了新的策略和思路。此外，这种方法为研究和开发其他疾病的药物提供了新的方向和途径，具有广阔的应用前景。

11、2)本发明为深入了解sars-cov-2的生物学机制和药物靶点提供了理论支持，并为寻找有效的抗病毒药物和治疗手段提供了指导，具有重要的全球公共卫生意义。