人冠状病毒OC43对主蛋白酶抑制剂FB2001的耐药性

作     者：陈露 尚卫娟 张磊砢 肖庚富 刘文 张宇旻 

作者机构：三峡大学生物与制药学院 中国科学院武汉病毒研究所生物安全大科学中心病毒学国家重点实验室 

出 版 物：《微生物学通报》 (Microbiology China)

年 卷 期：2025年第6期

页      面：2828-2843页

核心收录：

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100103[医学-病原生物学] 10[医学] 

基　　金：武汉市知识创新专项(2023000123) 中国科学院特别研究助理资助项目(2022000025) 

主　　题：人冠状病毒OC43 主蛋白酶3CLpro FB2001 耐药机制 

摘      要：【背景】人冠状病毒OC43 (human coronavirus OC43, HCoV-OC43)属β冠状病毒，其感染会对免疫低下的老人和幼儿的健康带来严重威胁。FB2001作为已进入临床试验的抗冠状病毒主蛋白酶3CLpro抑制剂，前期研究表明其对HCoV-OC43也具有良好的抗病毒活性，但HCoV-OC43对FB2001的耐药特征有待阐明。【目的】研究HCoV-OC433CLpro对FB2001产生的耐药突变位点及耐药机制，发现冠状病毒对3CLpro抑制剂耐药的共性特征，对广谱抗冠状病毒3CLpro小分子药物的开发和优化改造具有重要意义。【方法】通过在体外进行药物压力下连续传代实验获得具有明显耐药表型的HCoV-OC43耐药适应株，二代测序(next generation sequencing, NGS)发现病毒3CLpro上存在多个突变位点，然后构建HCoV-OC43 3CLpro Flip GFP活细胞酶活系统验证耐药突变特征，最后通过Alphafold 3和DiffDock人工智能平台获得突变蛋白-小分子的结合模式，分析耐药机制并通过生长竞争试验研究耐药适应株的生长适应性变化。【结果】耐药适应株3CLpro出现D65G、L165V、I300T、D65G+L165V氨基酸突变，这些突变均会导致3CLpro在HEK-293T细胞中对FB2001的敏感性降低，其中L165V造成的耐药特征最显著；3CLproL165V-FB2001复合物结构预测显示，突变后第165位的Val侧链残基改变3CLpro活性中心S1位局部构象，导致蛋白酶与FB2001的P1位亲和力下降；生长竞争试验结果表明，耐药适应株在与HCoV-OC43野生株的生长竞争中不具有生长竞争优势。【结论】本研究提示冠状病毒主蛋白酶对P1位为γ-内酰胺环的拟肽抑制剂具有耐药共性机制。