Nirmatrelvir

回望2024年，中国医药产业的前行之路依然布满荆棘。 在“A股+港股”的741家医药产业公司中，超过70%公司的股价在2024年出现下跌，圣诺医药、健世科技、创胜集团等几家港股Biotech公司的股价更是跌幅接近九成。 寒风瑟瑟之中，歌礼制药却独树一帜，突破困境实现了逆势上扬，赢得了市场的关注与认可。具体来看，今年年初的时候，歌礼制药股价仅为1.46港元，其间股价更是一度跌至0.76港元。然而让人意外的是，在此后4个月中，歌礼制药股价却连续上涨，至12月一度涨至3.22港元的新高，涨幅超120%。 在市场情绪并未发生明显变化的情况下，歌礼制药究竟为何股价会出现如此迅速的涨幅呢？这一切还要从歌礼制药失败的过去说起。 1 核心管线大溃败 商业化一直都是Biotech迈向Biopharma的重要门槛，一旦跨过这个门槛，便如同开启了新的篇章。 当企业有了商业化的产品，也就拥有了创造稳定现金流的能力，为后续研发注入源源不断的动力，并逐步构建起完善的产业链布局，进而实现向综合性生物制药巨头的蜕变。因此，商业化开端是Biotech投资的关键节点。 歌礼制药曾经就是这样一家距离全面商业化仅一步之遥的Biotech公司。在2018年以“18A第一股”的头衔在港股IPO上市时，歌礼制药核心产品丙肝药戈诺卫（达诺瑞韦）已经获批上市，并且还有7大在研管线，覆盖病毒性肝炎、脂肪肝、艾滋病、癌症等适应症领域，其中两个处在临床后期阶段。 对于当时的歌礼制药而言，它已经有半只脚迈过商业化门槛，朝着 Biopharma 的方向大步迈进，前景可谓一片光明。戈诺卫作为其重磅产品，上市仅仅半年就斩获7000万元的销售收入佳绩，次年更是势如破竹，销售额飙升至1.24亿元，亮眼的成绩让市场对其充满期待。资本市场也对歌礼制药青睐有加，市值曾一度攀升至156.9亿港元。 转折点发生在上市后的第二年。戈诺卫虽然是首个国产丙肝靶向药，但彼时丙肝药市场竞争异常激烈，默沙东的艾尔巴韦格拉瑞韦片等三种丙肝进口药物降价85%成功进入医保，而戈诺卫由于需要与干扰素联用，在医保谈判时不得不考虑干扰素价格，导致价格过高而国谈失败。2020年，歌礼制药主动终止了戈诺卫联用治疗方案，但2021年其产品销售收入仅3.3万元。 尽管在戈诺卫遭遇危机的时候，歌礼制药的第二款创新药丙肝药物新力莱（拉维达韦片）已经在2020年7月获批上市，并于2021年与戈诺卫一同纳入医保。但此时，丙肝药物市场已经发生了天翻地覆的变化。 吉利德推出的丙肝革命性药物索非布韦将丙肝的治愈率从 50%～80%提高至90%以上，以及随后推出的第二、第三代产品Harvoni和Epclusa将丙肝治愈率提高到了几乎100%，彻底颠覆了丙肝的治疗格局。随着越来越多的丙肝病人被治愈，丙肝药物市场也随之萎缩，而错失先发优势的歌礼制药，丙肝药物收入自然十分低迷。 图：吉利德丙肝药物营收趋势，来源：锦缎研究院 雪上加霜的是，在吉利德的威压下，罗氏也调整了在中国的丙肝药物策略，决定在2022年将丙肝药物派罗欣退出中国市场。作为派罗欣在中国的销售代理，歌礼制药2021年自派罗欣的推广服务收入达到0.71亿元，占当时总营收的90%以上，这也使得歌礼制药丙肝药物市场消失殆尽。 失去丙肝药物市场的歌礼制药，推出了第三款产品利托那韦片。作为新冠特效药Paxlovid（Nirmatrelvir+利托那韦）的组成之一，利托那韦片在2023年为歌礼制药贡献了近0.5亿元的收入，占当年总营收的80%以上。可随着新冠疫情结束，利托那韦片也就失去了市场。 整个2024年上半年，歌礼制药营收归零，三大核心产品颗粒无收，陷入“无药可卖”的窘境。 2 破釜沉舟式转型 尽管歌礼制药遭遇了一场大败局，但8亿港元的市值显然还是太低估了。仅就现金而言，截至2024年中报，歌礼制药现金储备就高达21.17亿元，可以保证未来5年的研发、运营。 对于一家手握多款在研管线的Biotech而言，5年时间足以改变一切。歌礼制药当下最紧迫的任务，便是在其众多研发管线中精准挖掘出可以力挽狂澜的重磅产品。在此之前，歌礼制药需要砍掉竞争力疲软、市场前景不明的研发管线项目，将有限的资源和资金集中到核心项目开发上。 先是在2023年6月，歌礼制药发布公告，终止治疗肝癌的候选药物ASC06和HIV新药ASC09两款候选药物的开发。 其中，ASC06是一种采用RNA干扰递送技术开发的系统性递送治疗药物，是歌礼制药IPO上市时的核心管线之一，但随着RNA干扰递送技术的研究进展，ASC06采用的RNA干扰递送技术已过时，不再具备市场竞争优势。 ASC09则是一种HIV蛋白酶抑制剂候选药物，但治疗相同适应症的替代产品（如HIV融合抑制剂药物）已在中国获批上市，成为治疗HIV 1型感染的主流药物，并相较于蛋白酶抑制剂类表现出更佳的疗效、安全性及耐药性。因此，歌礼制药停止了这两款药物的开发。 随后在2024年3月，歌礼制药宣布不再继续开展ASC42治疗PBC临床试验的战略决定，同时也决定不再继续开展ASC42联用治疗MASH和乙肝的临床研究。ASC42是一款法尼醇X受体（FXR）激动剂，II期临床研究结果表明，与目前处于开发和注册阶段的新型PBC候选药物相比，ASC42未显示出竞争优势。 一系列的“断舍离”操作之后，歌礼制药全面收缩战略焦点，将几乎全部资源投入到了MASH赛道上。 图：歌礼制药代谢性疾病在研管线，来源：公司官网 从歌礼制药的在研管线看，目前MASH领域的候选管线主要为ASC40和ASC41。 ASC40（地尼法司他）是一款口服、选择性的脂肪酸合成酶（FASN）抑制剂，于2024年10月获得了美国FDA授予的突破性疗法认证，用于治疗伴有中度至重度肝纤维化（即F2至F3期纤维化）的非肝硬化MASH患者。 II期临床试验结果显示，ASC40在疾病活动、MASH缓解和肝纤维化方面均实现了具有统计学显著性和临床意义的改善。歌礼制药从Sagimet获得ASC40的大中华区独家授权，计划与Sagimet共同启动MASH的III期临床试验。此外，该药的中、重度寻常性痤疮适应症III期临床研究正在国内开展中。 ASC41是一种每日一次肝脏靶向的小分子药物，是一种潜在的同类最佳THR-β激动剂。II期临床中期数据显示，服用ASC41片12周后，93.3%患者肝脏脂肪含量较基线相对降低30%及以上，其ALT和AST的数据使得ASC41明显区别于目前处于临床或商业化阶段的其他THR-β激动剂，具有一定的全球竞争优势。 砍掉多余管线，聚焦MASH领域后，歌礼制药的研发投入并未减少，2024年上半年研发投入1.32亿元，同比增长43.5%，研发人员占比提升至68.9%。破釜沉舟式的转型下，歌礼制药寄希望于快速培育出具有竞争力的核心产品，重塑其在生物医药领域中的地位。 3 道阻且长 歌礼制药选择MASH治疗领域，一方面是“山穷水尽”的无奈，另一方面也是因为MASH治疗领域存在极大未被满足的临床需求，而歌礼制药此前在肝病领域拥有丰富的销售经验。 根据弗若斯特沙利文报告，全球NASH（现称为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH））患病人数从2016年的3.1亿人上升到2020年的3.5亿，并预计到2030年将达到4.9亿人；其中，2020年中国NASH患病人数达到3870万人，预计到2030年将加速增长至5550万人。 图：全球NASH流行病学分析，来源：弗若斯特沙利文 尽管MASH市场规模庞大，但由于致病机理尚未完全摸清，过去40多年，科学家们针对MASH的药物研发几乎都以失败告终，庞大的MASH 患者面临无药可治的困境。直到2024年3月，全球首款MASH新药——Resmetirom获FDA批准用于治疗伴有肝纤维化的成人MASH患者，填补了MASH药物的空白，也掀开了MASH这个百亿美元大市场的面纱。 上市后的Resmetirom单片定价138.96美元，2024年第二、三季度销售额分别为1400万美元和4800万美元，增势迅猛。根据弗若斯特沙利文预测，随着MASH治疗药物逐步商业化，预计2025年全球和中国的MASH市场规模将分别达到107亿美元、32亿元,并于2030年达到322亿美元、355亿元。 不过，歌礼制药虽然布局MASH领域较早，但MASH治疗药物领域也是著名的“研发坟场”，不少MNC都折戟其中。同时，在巨大的市场诱惑面前，国内不少企业也开始争相布局MASH新药，目前进入临床阶段的管线超过20款，除歌礼制药外，还有正大天晴、众生药业、轩竹生物、雅创医药、拓臻生物等。鹿死谁手，犹未可知。 此外，歌礼制药与美国制药公司Viking Therapeutics的专利纠纷又为其前景蒙上了一层阴影。后者指控歌礼制药的两款药物ASC41和ASC43F窃取了V2809相关的商业机密，去年10月4日，歌礼制药被美国国际贸易委员会的行政法官认定为违反了《1930年关税法案》第337条，并建议委员会禁止这两款药物进口到美国，为期7年。 对此，歌礼制药表示正在审阅初裁结果并与其法律顾问讨论以评估可采取的措施，如要求委员会复审并推翻初裁等，但这意味着歌礼制药相关产品可能难以在美国上市，或者需要付出额外的调解费用。 另外值得关注的是，歌礼制药除了重点押注MASH领域，还在近期宣布将进军减肥药领域。旗下ASC30是首款也是唯一一款既可每月一次皮下注射也可每日一次口服用于治疗肥胖症的小分子GLP-1受体（GLP-1R）激动剂，目前正在开展I期临床试验。虽然目前布局GLP-1相对较晚，但ASC30每月一次的注射周期具有潜在的差异化优势。 总体来看，歌礼制药股价在2024年出现如此剧烈的波动主要有两方面原因。首先是公司股价确实被低估了，公司市值甚至比账面资金还要少很多；其次是公司转向的MASH和GLP-1管线确实有可取之处，一定程度上提升了企业的竞争力。 歌礼制药通过实施果断的转型策略，初步展现出摆脱困境的态势，在一定程度上提升了资本市场对其的信心。然而，投资者也必须清醒地认识到，无论是MASH还是GLP-1，歌礼制药都有很长的路要走，必然要面对诸多严峻的挑战，比如被专利阻击。 同写意媒体矩阵，欢迎关注↓↓↓

新冠病毒 RNA 病毒的特征导致了高突变率，从而产生了药物耐药性问题。针对关键病毒蛋白（如主蛋白酶Mpro）的抑制剂开发是控制病毒复制的有效策略。然而，随着临床广泛使用Nirmatrelvir，对耐药性的担忧日益增加。虽然临床上尚未报道对Nirmatrelvir产生耐药性的Mpro变体，但体外研究表明，病毒在选择压力下可获得耐药性突变。研究者发现，Mpro的底物结合口袋中的S1和S4位点突变会破坏Nirmatrelvir的结合能力。此外，S2和S4'位点突变导致主蛋白酶活性增加。常见的突变包括L50F和E166V，而且Mpro能同时沿着两个途径进化，产生L50F+E166V双突变。 为了应对耐药性问题，研究者提出了一个新颖的药物筛选策略。他们首先使用分子动力学（MD）模拟来探索耐药机制。随后，研究者进行了高通量虚拟筛选 (HTVS), 综合运用基于配体的相似性搜索、多构象对接和MD模拟。结果显示，NMI-003 (Z1557501297) 与 Nirmatrelvir 相比，对Mpro E166V和Mpro_L50F+E166V具有更强的抑制活性，其EC50分别为8.76±0.96μM和13.67±1.33μM。这些发现突出了开发针对耐药突变体的新型抑制剂的重要性。研究者认为，这种方法对于快速识别针对新冠病毒Mpro耐药突变的有效抑制剂至关重要。 相关研究于2024年10月10日，以Molecular Mechanism-Driven Discovery of Novel Small Molecule Inhibitors against Drug-Resistant SARS-CoV-2 Mpro Variants为题发表在Journal of Chemical Information and Modeling上。 针对SARS-CoV-2 Mpro抑制剂的计算与实验方法 作者通过分子动力学模拟、虚拟筛选和体外实验相结合，系统性地研究了SARS-CoV-2 Mpro抑制剂的活性。 分子动力学模拟 (Molecular Dynamics Simulations)：首先使用PyMOL对SARS-CoV-2 Mpro的野生型和L50F、E166V、L50F+E166V突变体与NMI-001和NMI-002复合物进行了建模。随后，使用Antechamber工具包和AMBER ff14SB力场分别准备了小分子化合物和蛋白质的力场参数。利用LEaP模块生成模拟系统的拓扑和坐标文件，并加入反离子和水分子，构建了符合要求的周期性边界模拟系统。 模拟设置 (Simulation Settings)：所有分子动力学模拟均在AMBER18软件中，通过GPU加速进行。能量最小化分两步进行：首先使用约束势，然后释放所有原子进行自由移动。随后进行两阶段升温，最终进行平衡模拟。所有体系在NPT系综下，于310K温度和1atm压力下进行了100 ns的生产模拟。通过自动脚本，获得了总时长为 54.2 μs的分子动力学模拟轨迹，涵盖了NMI-001、NMI-002以及536个新化合物与三种突变体Mpro的复合物。 模拟分析 (Analysis of MD Simulations)：CPPTRAJ用于分析轨迹的结构性质，例如稳定性。计算了每个复制相对于初始结构的均方根偏差（RMSD）来监测模拟的收敛性，并通过Mpro的Cα均方根波动（RMSF）研究了突变导致的构象变化。此外，还提取了平衡轨迹中的代表性结构，用于展示抑制剂和Mpro之间的结合模式。通过MM/GBSA方法计算了结合能，并通过能量分解分析确定了关键残基。公式 (1)： 公式 (2): 高通量虚拟筛选 (High-Throughput Virtual Screening)：研究者结合基于配体的相似性搜索和基于结构的对接方法，对来自多个供应商的六个化合物库进行了高通量虚拟筛选。 基于整体分子相似性的骨架跳跃 (Scaffold Hopping by Holistic Molecular Similarity Search)：使用WHALES描述符对NMI-001（模板）进行骨架跳跃，检索出与模板相似的化合物。选择WHALES描述符来编码几何原子间距、分子形状和原子性质。最终保留968个化合物进入后续步骤。 基于结构的虚拟筛选 (Structure-Based Virtual Screening)：考虑靶蛋白口袋的灵活性，利用来自MD模拟的八种SARS-CoV-2 Mpro构象系综进行对接。采用三阶段对接流程，包括高通量虚拟筛选、标准精度对接和额外精度对接。对接前使用Protein Preparation Wizard和LigPrep模块准备了化合物结构和复合物结构。选择对接分数低于-4.60 kcal/mol的分子，并使用分子动力学模拟验证了其结合模式和结合亲和力。 体外实验 (In Vitro Experiments)：SARS-CoV-2抑制试验 (SARS-CoV-2 Inhibition Assay)：使用Vero E6细胞，以不同浓度化合物处理细胞后，感染野生型或表达mNeonGreen报告蛋白的耐药SARS-CoV-2突变体（L50F、E166V、L50F+E166V）。24小时后，测定细胞裂解物的荧光值，并计算EC50值。 IC50测定 (IC50 Measurement)：在大肠杆菌中表达并纯化His标签的SARS-CoV-2 Mpro野生型和三个突变体。使用底物Dabcyl-KTSAVLQSGFRKME-Edans测定Mpro的活性。在与不同浓度化合物共培养后，测量荧光强度，计算IC50值。 主要结果 作者研究了两种化合物NMI-001和NMI-002与野生型及突变型SARS-CoV-2 Mpro的结合稳定性。通过分子动力学模拟，发现L50F、E166V以及L50F+E166V突变对NMI-001和NMI-002的结合影响较小。如图2所示，这些突变体与抑制剂的结合模式与野生型相似，氢键和疏水相互作用是主要的结合方式。 图1 严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 Mpro野生型（WT）和三个突变体（L50F、E166V和L50F+E166V）中（A）NMI-001和（B）NMI-002结合模式的结构比对。带有耐火砖和灰色的虚线分别代表氢键和疏水相互作用。 Mpro的RMSD值显示突变体与抑制剂的复合物在模拟过程中保持稳定，且活性位点残基的RMSD值较低，说明突变对配体结合影响不大。RMSF分析表明，突变并未引起蛋白质构象的显著变化。 图2 严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型Mpro的野生型（WT）和三个突变体（L50F、E166V和L50F+E166V）中关键残基的能量分布有助于（A）NMI-001和（B）NMI-002结合。绝对能量贡献高于0.5千卡/摩尔的残留物被定义为关键残留物。这些关键残基对结合能量有重大贡献，有助于稳定Mpro活性位点的抑制剂。颜色越深，结合能贡献的绝对值就越大。 进一步的结合能分析（如图3所示）显示，E166V突变体中残基166的能量贡献增加，这表明该位点在突变体与抑制剂结合中起重要作用。 为了筛选出能克服耐药性的新型抑制剂，作者使用了基于NMI-001的骨架跳跃相似性搜索和基于结构的虚拟筛选相结合的方法。研究者从1500多万个小分子中筛选出了968个结构与NMI-001相似的分子，并进行了分层聚类分析。基于多个Mpro构象（从分子动力学模拟中提取）的虚拟筛选过程，通过计算对接评分和MM/GBSA结合能（如图4所示）筛选出了潜在的候选化合物。 图3（A）nirmatrevir和（B-F）五种候选化合物对严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型Mpro WT的抑制作用以及Vero E6细胞中预测的相应突变体；通过检测发光来计算最大效应中值（EC50）值的浓度。 通过MD模拟评估，并根据结合稳定性，结合模式和结合能等指标，最终选择了六种化合物进行分析。其中，Z1557501297（NMI-003）被选中进入实验验证。实验结果表明，NMI-003在体外对SARS-CoV-2的E166V突变体和L50F +E166V突变体具有较好的抑制活性（如图5，6所示），且优于nirmatrelvir。 图4（A）nirmatrevir和（B-F）五种化合物对严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型Mpro WT的抑制活性特征以及预测的相应突变体。通过基于荧光共振能量转移（FRET）的切割试验确定中值抑制浓度（IC50）值。 作者进一步深入研究了NMI-003的抗耐药机制，通过分子动力学模拟分析了NMI-003与Mpro E166V和L50F+E166V突变体的复合物，（如下图 7 所示）发现NMI-003能与突变体的结合口袋很好地匹配，其结合能分别为-49.04和-43.17 kcal/mol，疏水相互作用和氢键是主要的驱动力。 图5 新型化合物NMI-003抗药性特征的分子机制。NMI-003与Mpro（A）E166V和（B）L50F+E166V的相互作用模式。Mpro（C）E166V和（D）L50F+E166V与NMI-003结合的配合物中关键残基的能量贡献。 对复合物的结合能详细分析表明，V166突变残基在结合中起关键作用。NMI-003与突变体Mpro结合时的关键残基在活性位点均匀分布，与S1-S4口袋良好匹配。同时，NMI-003与V166和Q189之间的相互作用进一步稳定了抑制剂与蛋白的结合。 总结 针对新冠病毒Mpro蛋白的Nirmatrelvir药物在体外选择性压力下，促使Mpro蛋白产生了多种耐药突变。其中，L50F和E166V突变及其组合L50F+E166V突变，对新冠病毒有效治疗构成显著障碍。前期研究者已发现NMI-001和NMI-002这两种新型非肽抑制剂，它们具有独特的骨架和结合模式，区别于Nirmatrelvir。基于此，作者提出了一种药物设计策略，旨在快速筛选能够对抗突变诱导的耐药性的抑制剂。首先，利用分子动力学（MD）模拟，研究了NMI-001和NMI-002与三种耐药突变体（Mpro L50F、Mpro E166V和Mpro L50F+E166V）的结合机制。 随后，作者进行了两阶段的高通量虚拟筛选。第一阶段，以NMI-001为模板，在一个包含15,742,661个化合物的库中进行了基于骨架跳跃的相似性搜索。第二阶段，通过分子对接和MD模拟，对968个与NMI-001相似的化合物进行了评估。鉴定出六个可能对至少一种突变体有效的化合物，并采购了五个化合物进行体外实验。最终，发现化合物Z1557501297（NMI-003）对E166V（IC50=27.81±2.65μM）和 L50F+E166V（IC50=8.78±0.74μM）突变体表现出抑制作用。研究者进一步在原子水平上阐明了NMI-003 与Mpro E166V和NMI-003与Mpro L50F+E166V的结合模式。NMI-003是首个对E166V和L50F+E166V突变体均有活性的化合物，为设计治疗耐药新冠病毒的新型抗病毒药物提供了良好的起点。 要点回顾 Q1：本文研究的主要目标是什么？ A：本文研究的主要目标是寻找能够有效对抗SARS-CoV-2 Mpro蛋白药物耐药突变的新型小分子抑制剂。具体而言，研究针对尼马瑞韦 (Nirmatrelvir) 选择压力下产生的L50F, E166V以及L50F+E166V这些具有代表性的耐药突变，旨在快速发现能够克服这些突变导致的药物耐药性的抑制剂。 Q2：研究中使用了哪些主要的实验和计算方法？ A：研究中主要使用了以下方法： 分子动力学 (MD) 模拟：用于研究NMI-001和NMI-002与野生型及突变型Mpro 的结合机制。 高通量虚拟筛选：包括基于骨架跃迁的相似性搜索和基于结构的分子对接，用于筛选潜在的抑制剂。 体外实验：通过细胞感染实验和酶活性检测来评估化合物的抑制效果。 MM/GBSA（分子力学-广义玻恩表面积）方法: 用于计算抑制剂与Mpro的结合能，并通过残基能量分解分析识别关键残基。 Q3：为什么选择NMI-001作为模板进行相似性搜索？ A：选择NMI-001作为模板的原因是： NMI-001是一种新型非肽抑制剂，它具有与尼马瑞韦不同的独特骨架和结合模式。 NMI-001在与Mpro结合时，与166位残基的相互作用较强。 本研究发现的E166V突变对尼马瑞韦产生最严重的耐药性，因此NMI-001被认为是开发针对该突变抑制剂的合适模板。 Q4：在分子动力学模拟中如何制备和设置系统？ A：分子动力学模拟中的系统制备和设置包括以下步骤： 结构准备：基于NMI-001和NMI-002与野生型Mpro的复合物结构，通过计算机模拟诱变生成L50F, E166V和L50F+E166V突变体的复合物。 力场参数：使用Antechamber套件和AM1-BCC电荷模型计算小分子化合物的电荷，并使用parmchk2程序获得缺失的参数。蛋白质使用AMBER ff14SB力场描述。 系统构建：使用LEaP模块生成模拟系统的promtop和inpcrd文件，包括分配力场参数，加入抗衡离子，并将结构浸入一个边长为10.0Å的TIP3P水分子矩形周期性盒子中。 模拟设置：所有MD模拟均使用AMBER18软件进行，包括能量最小化（约束和无约束）、两阶段加热、平衡模拟和最终100ns的生产模拟。 Q5：什么是WHALES描述符？在本文中是如何应用的？ A：WHALES（Weighted Holistic Atom Localization and Entity Shape）描述符是一种用于表征分子结构的描述符，它能够以整体的方式编码几何原子间距离、分子形状和原子属性。在本文中，WHALES描述符被用于执行基于NMI-001的骨架跃迁相似性搜索： 所有化合物（包括 NMI-001）都被WHALES描述符编码。 通过计算WHALES描述符的欧几里得距离来衡量化合物与NMI-001的相似性。 保留了与NMI-001距离较近的968个化合物用于后续的筛选步骤。 Q6：高通量虚拟筛选是如何进行的？ A：高通量虚拟筛选分为两个阶段： 第一阶段 (基于配体的相似性搜索)：使用基于NMI-001的WHALES描述符进行骨架跃迁相似性搜索，从超过1500万的化合物库中筛选出968个与NMI-001结构相似的化合物。 第二阶段 (基于结构的虚拟筛选)：将第一阶段保留的968个化合物与从MD模拟中提取的8个Mpro构象（分别与NMI-001和NMI-002结合的野生型和三个突变体）进行分子对接。分子对接分为高通量虚拟筛选（HTVS）、标准精度（SP）对接和超高精度（XP）对接三个阶段。最终保留每个对接程序中对接评分低于-4.60 kcal/mol 的分子。 Q7：为什么分子对接之后还需要分子动力学模拟评估？ A：尽管分子对接能够筛选出大量有潜力的抑制剂，但由于其本质上是基于静态结构的，因此在准确预测配体 - 蛋白相互作用方面存在局限性。分子动力学模拟： 可以模拟更真实的蛋白结构动态变化，并能更好地反映化合物与蛋白之间的相互作用。 可以更准确评估抑制剂与靶蛋白结合的稳定性。 可以进一步验证候选化合物的结合模式和结合亲和力。 Q8：研究发现了哪种最有效的抗耐药突变的化合物？ A：研究发现化合物Z1557501297（也称为NMI-003）在体外实验中有效抑制了携带 E166V(IC50=27.81±2.65μM) 和 L50F+E166V (IC50=8.78±0.74μM) 突变的 SARS-CoV-2 Mpro。NMI-003是第一个被报道对E166V和L50F+E166V突变体具有活性的化合物。 Q9：NMI-003与Mpro的结合有什么特点？ A：NMI-003与Mpro的结合具有以下特点： NMI-003通过氢键和疏水相互作用与Mpro结合。 NMI-003的4-甲基苯基磺酰胺基团嵌入S1口袋，通过氢键与G143和V166相互作用，并通过疏水相互作用与L141、N142和V166接触。 NMI-003的5-羟基哌啶部分占据S2和S3亚口袋。 NMI-003的苯环部分位于S4亚口袋，哌啶部分与S4口袋中的Q189形成氢键。 突变残基V166是稳定NMI-003与Mpro突变体结合的关键，并且V166与NMI-003之间的氢键和疏水相互作用为NMI-003带来显著结合能。总体而言，NMI-003与E166V和L50F+E166V突变体的结合模式十分相似，且都通过不同亚口袋的氢键和疏水相互作用共同稳定结合。 Q10：研究结果对未来抗病毒药物设计有何意义？ A：研究结果表明： 该研究成功地通过计算模拟和实验验证结合的方法，快速识别了一种针对SARS-CoV-2 Mpro耐药突变的新型抑制剂NMI-003。 NMI-003是第一个被发现对E166V和L50F+E166V突变体具有活性的化合物。 这项研究证实结合分子动力学模拟和高通量虚拟筛选相结合的方法在快速发现抗耐药药物或优化先导化合物方面具有实用价值。 为设计新型抗病毒药物提供了良好的起点，特别是针对SARS-CoV-2的耐药变种。 参考资料： https://pubs-acs-org.2421.top/doi/pdf/10.1021/acs.jcim.4c01206 --------- End --------- 感兴趣的读者，可以添加小邦微信加入读者实名讨论微信群。添加时请主动注明姓名-企业-职位/岗位 或  姓名-学校-职务/研究方向。