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乙型肝炎病毒（HBV）慢性感染导致全球2500万患者及每年110万死亡，现有核苷类似物和干扰素治疗无法根治且副作用明显。研究聚焦于HBV逆转录酶H（RNase H）抑制剂，筛选出四类化合物：α-羟基吨酮（αHT）、N-羟基异喹啉酮（HID）、N-羟基萘啶酮（HNO）、N-羟基吡啶酮（HPD）。其中HPD类表现最佳，EC50低至61nM，选择指数＞1000，与核苷类似物协同抑制病毒复制，并在小鼠模型中验证初步疗效。未来需推进HPD类化合物临床前研究及联合疗法开发。
霍莉·M·沃尔登（Holly M. Walden）| 海伦娜·辛西皮利（Helena Tsimpili）| 莫莉·E·伍德森（Molly E. Woodson）| 格里戈里斯·佐伊迪斯（Grigoris Zoidis）| 约翰·E·塔维斯（John E. Tavis）
美国密苏里州圣路易斯大学医学院分子微生物学与免疫学系
摘要
乙型肝炎病毒（HBV）在肝细胞中通过逆转录进行复制。该病毒全球慢性感染人数超过2.5亿，每年导致约110万人死亡。目前针对慢性HBV的治疗方法主要依赖于核苷（核苷酸）类似物或聚乙二醇化干扰素α。这两种疗法均无法根治HBV，核苷（核苷酸）类似物治疗通常需要终身服用，而干扰素α治疗则会产生严重的副作用。因此，迫切需要新的HBV治疗方法。HBV核糖核酸酶H（RNase H）是HBV逆转录所必需的两种病毒酶之一，但目前现有的HBV药物并未针对这一酶发挥作用。我们研究了四种化学类型的化合物作为HBV RNase H抑制剂：N-羟基异喹啉酮（HID）、α-羟基托普隆（αHT）、N-羟基萘啶酮（HNO）和N-羟基吡啶酮（HPD）。由于无法提高疗效及存在体外药理学问题，HID和αHT被放弃；HNO因疗效有限而不再被重点研究，而HPD则正处于积极开发阶段。最佳的HPD对HBV复制的抑制效果达到纳摩尔级别，选择性指数超过1000，并且能与核苷（核苷酸）类似物协同作用。一种早期HPD分子已证明其疗效原理，目前这些最佳HPD正在进入小鼠疗效、药理学和毒性研究阶段。本文综述了这些HBV RNase H抑制剂的合成化学、疗效、细胞毒性、作用机制、对病毒复制的影响以及体外药理学特性，目标是开发出能够与其他药物联合使用以实现慢性HBV患者功能性治愈的药物。
部分内容摘录
HBV及其医学影响
乙型肝炎病毒（HBV）是急性及慢性乙型肝炎的病原体。急性乙型肝炎通常在六个月内痊愈，但全球有超过2.5亿人长期感染HBV，每年因此死亡的人数超过100万（世界卫生组织2024年数据），主要原因是肝细胞癌（HCC）和肝衰竭（El-Serag 2012年）。美国食品药品监督管理局已批准了六种核苷（核苷酸）类似物（NAs）和两种干扰素α（IFN-α）。
HBV复制
HBV是一种有包膜的、部分双链DNA病毒（Seeger, Zoulim等人，2021年；Jeng, Papatheodoridis等人，2023年）。病毒通过细胞表面的肝素硫酸蛋白聚糖与肝细胞结合，随后通过NTCP受体进入细胞（Yan, Zhong等人，2012年）（图1）。进入细胞后，病毒核衣壳释放出其基因组——一种3.2 kb的松弛环状DNA（rcDNA）。
检测RNase H抑制剂的实验方法
由于RNase H被抑制后仍残留有负极性DNA（Tavis, Zoidis等人，2018年），传统的DNA检测方法（如定量PCR）会受到干扰，因此筛选RNase H抑制剂具有挑战性。目前已开发出三种克服这一问题的实验方法。
第一种方法是Southern印迹异源双链检测法，该方法可在RNase H活性被基因敲除或抑制时检测病毒衣壳中RNA:DNA异源双链的积累。
α-羟基托普隆（αHTs）
αHTs含有七个碳原子的非苯类芳香环，以及一个氧三齿结构（图3）。其抗病毒活性被认为与生理pH条件下羟基的离子状态有关，这既与羟基的酸性有关，也与托普隆羰基的路易斯碱性有关（Tavis, Zoidis等人，2018年）。
托普隆的合成方法包括氧化吡啶鎓双极环加成反应和环扩张步骤（方案1）。8-氧杂环[3.2.1]辛烯类化合物可以发生环开环反应。
HBV感染过程中RNase H抑制剂的作用
在RNase H抑制剂的研究中，常用的HBV复制实验模型是HepDES19细胞，这些细胞稳定转染了四环素可抑制的HBV pgRNA表达载体，其表面糖蛋白基因已发生突变（Guo, Jiang等人，2007年）。pgRNA的表达可启动HBV的逆转录过程，而表面蛋白的突变则阻止了传染性病毒颗粒的形成，因此该模型能够有效揭示抑制剂对病毒逆转录的影响。
体外药代动力学（ADME）
我们评估了36种结构多样的托普隆（Woodson, Mottaleb等人，2023年）和29种结构多样的HPD（Woodson, Walden等人，2025年）的体外吸收、分布、代谢和排泄参数以及药物间的相互作用潜力。影响化合物吸收速率的因素包括溶解度限制、被动扩散的渗透率（αHTs和HPDs）以及主动转运（HPDs）。研究结果表明，33种αHTs...
未来方向与展望
RNase H抑制剂是有效的HBV复制抑制剂，可与核苷（核苷酸）类似物联合使用，可在HBV感染的小鼠模型中发挥协同作用。已对四种化学类型的化合物进行了广泛研究：αHTs、HIDs、HNOs和HPDs。其中，HPD的表现最为优异，其EC50值低至61 nM，在培养条件下的选择性指数高达1200，且没有明显的体外药理学问题。这些数据表明HBV RNase H是一个有前景的药物靶点。下一步将是...
作者贡献声明
莫莉·E·伍德森（Molly E. Woodson）：负责撰写、审稿和编辑工作，以及原始稿件的撰写和数据整理。霍莉·M·沃尔登（Holly M. Walden）：负责撰写、审稿和编辑工作，以及原始稿件的撰写和数据整理。海伦娜·辛西皮利（Helena Tsimpili）：负责撰写、审稿和编辑工作，以及原始稿件的撰写和数据整理。格里戈里斯·佐伊迪斯（Grigoris Zoidis）：负责撰写、审稿和编辑工作，以及原始稿件的撰写和数据整理，并参与概念设计。约翰·埃德温·塔维斯（John Edwin Tavis）：负责撰写、审稿和编辑工作，以及原始稿件的撰写，同时负责资金筹措和数据整理，并参与概念设计。未引用的参考文献
Agyemang等人，2019年；Alter等人，2017年；Azuma等人，2007年；Billamboz等人，2008年；Bradley等人，2022年；Bradley等人，2025年；Cai等人，2014年；Chang等人，2013年；Chauhan等人，2021年；Chotzalli等人，2025年；Clark等人，2021年；Coffin等人，2011年；Edwards等人，2017年；Edwards等人，2019年；Gerelsaikhan等人，1996年；Giannakopoulou等人，2024年；Guo等人，2007年；Himmel等人，2009年；Hu等人，2013年；Huber等人，2017年；Hyjek等人，2019年；Jeng等人，2023年；Jumper等人，2021年；Li等人...
利益冲突
JET和GZ拥有涉及使用RNase H抑制剂治疗HBV感染的专利。其他作者均无利益冲突。
利益冲突声明
? 作者是该期刊的编委会成员/主编/副主编/特邀编辑，未参与本文的审稿或发表决定。
? 作者声明以下可能构成利益冲突的财务关系/个人关系：JET和GZ拥有涉及使用RNase H抑制剂治疗HBV感染的专利。其他作者均无利益冲突。
致谢
我们感谢Ryan Murelli博士及其团队合成了本文中提及的大部分αHTs化合物。同时感谢Marvin Meyers博士及其团队合成了大部分HNOs化合物。本文档的撰写得到了美国国立卫生研究院（US National Institutes of Health）的R01 AI150610号资助的支持。
