Effects of various antiviral agents on the cytopathic activity of oncolytic vaccinia virus JX-594

윤기태 부산대학교 대학원 2015 국내박사

배경 및 목적: 항암 백시니아 바이러스인 JX-594는 간세포암종 (이하 간암)을 대상으로 하는 1상 및 2상 임상 연구에서 효과와 안전성이 입증되었다. 대부분의 간암은 B형간염 바이러스 및 C형간염 바이러스와 연관되어 발생하며, 항바이러스제 치료의 대상이 된다. 지금까지 간암 환자에서 사용될 수 있는 항바이러스제와 JX-594 간의 상호작용에 대한 연구 결과는 없다. 본 연구에서는 생체 외 평가 시스템을 구축하여 다양한 항바이러스제가 JX-594의 세포독성 활성도에 미치는 영향을 평가하였다. 대상 및 방법: 간암 세포주인 HepG2에 항바이러스제를 세 가지 농도 (0, Cmax, Cmax의 10배)로 처리한 후 JX-594를 감염시켰다. 평가에는 B형간염 항바이러스제 (라미부딘, 아데포비어, 아데포비어 디피복실, 엔테카비어, 테노포비어, 엠트리시타빈), C형간염 바이러스 항바이러스제 (리바비린), 단순포진바이러스 항바이러스제 (아시클로비어, 간시클로비어) 및 거대세포바이러스 항바이러스제 (시도포비어)를 사용하였다. 48시간 배양을 시행한 후 세포 생존 분석법을 사용하여 JX-594의 세포독성 활성도를 평가하였다. 결과: B형간염 항바이러스제인 라미부딘, 아데포비어, 아데포비어 디피복실, 엔테카비어, 테노포비어 및 엠트리시타빈은 모두 JX-594의 세포독성 활성을 억제하지 않았다. C형간염 항바이러스제인 리바비린은 용량 의존적으로 JX-594의 세포독성 활성을 억제하였다. 아시클로비어는 JX-594의 세포독성 활성을 억제하지 않았으나, 간시클로비어는 고농도인 100ug/ml에서 JX-594의 세포독성 활성을 억제하였다. 시도포비어는 20 및 200ug/ml 농도 모두에서 JX-594의 활성을 강하게 억제하였다. 결론: 리바비린, 간시클로비어와 시도포비어를 제외한 대부분의 항바이러스제는 JX-594 활성을 억제하지 않았으며, 이는 향후 JX-594를 투여하는 다양한 임상연구에서 간염 바이러스와 단순포진바이러스에 대한 항바이러스제 투약에 대한 제한을 결정하는 중요한 근거가 될 수 있을 것으로 생각한다. Background and Aims: JX-594, oncolytic vaccinia virus, has been proven to be effective and safe in phase I and II clinical trial for HCC. Most of HCC is caused in association with HBV and/or HCV and is candidate of antiviral therapy. There is no report about cross reactivity between JX-594 and antiviral drugs prescribed to HCC patients until now. In this study, we developed in vitro assay system and evaluated the effects of various antiviral drugs on cytopathic activity of JX-594. Methods: JX-594 was infected to HepG2, hepatocellular carcinoma cells and in the presence of three concentration (0, Cmax concentration, ten folds of Cmax concentration) of commercialized anti-HBV (lamivudine, adefovir, adefovir dipivoxil, entecavir, tenofovir, emtricitabine), anti-HCV (ribavirin), anti-HSV (acyclovir, ganciclovir) and anti–CMV (cidofovir) drugs. After 48 hours incubation in the presence of antiviral drugs, the cytopathic activity of JX-594 was analyzed by cell viability assay. Results: Anti-HBV drugs, such as lamivudine, adefovir, adefovir dipivoxil, entecavir, tenofovir and emtricitabine, did not inhibit the cytopathic activity of JX-594. Ribavirin, anti-HCV drug, inhibited the cytopathic activity of JX-594 in dose dependently. Acyclovir did not cause any effect to JX-594 cytopathic activity, but ganciclovir caused to inhibit in 100ug/ml concentration. Cidofovir showed strong inhibitory activity on the cytopathic activity of JX-594 in 20ug/ml and 200ug/ml concentration. Conclusions: In this study we identified most of antiviral agents cause no inhibition to JX-594, except RVB, GCV and CDV. We expect the results of current study to provide the evidence for permission or limitation of co-treatment with antiviral agents for HBV, HCV or HSV in planning the clinical study design and practical use with JX-594.

만성 B형간염 환자에서 경구용 항바이러스제 사용 현황

하혜민 부산대학교 대학원 2025 국내석사

배경: 만성 B형간염은 만성 간질환과 간암 발생의 주요 원인으로 장기간 항바이러스제 치료가 요구된다. 최근 10년 동안 항바이러스 효과와 안전성이 개선된 새로운 경구 항바이 러스제들이 개발되었으며 급여 조건의 변화로 인해 항바이러스제 사용에도 큰 변화가 있 었다. 본 연구에서는 초치료 환자의 특성과 항바이러스제 사용 변화 양상을 분석하고, tenofovir disoproxil fumarate(TDF) 사용 환자에서 신기능 및 골밀도 저하 부작용을 개선 한 tenofovir alafenamide(TAF)로의 전환에 미치는 요인을 파악하고자 한다. 방법: 건강보험심사평가원에서 제공하는 맞춤형 연구 데이터베이스를 이용하여 2013년 부터 2023년까지 만성 B형간염(B18.0, B18.1)을 진단받고 항바이러스제를 처방 받은 환자 를 대상으로 하였다. 초치료 환자 특성 및 항바이러스제 사용량 변화를 분석하였다. TAF 급 여 시작 시점을 기준으로, 해당 시점에 TDF 투여 중인 환자들을 추적하여 1년 내 TAF로의 변경 여부를 조사하고 콕스 비례위험모형을 사용하여 TAF 변경에 영향을 미치는 동반질환 및 병용 약제 요인을 분석하였다. TAF 급여가 간세포암에 확대된 시점을 기준으로 단절 시 계열 분석을 통해 급여 확대 전 후 TAF 변경 빈도 변화를 분석하였다. 결과: 초치료 환자 수는 2014년 25,352명에서 2022년 14,837명으로 감소하였으며, 60 세 이상 환자 비율은 약 2.3배, 여성 환자 비율은 약 1.2배 증가하였다. 2014년과 2015년에 는 약 70% 이상의 환자들이 초치료로 TDF를 투여 받았으며, 2017년 11월 TAF 출시 이후 TAF 사용량이 급격하게 증가하여 2023년에는 TAF 비율이 52%로 가장 높았다. TAF 출시 이후 1년 동안 TDF 투여를 유지한 환자는 94,458명, 1년 이내 TAF로 변경한 환자는 1,361 명으로 TAF 변경률은 약 1.4%였다. 콕스 비례위험모형 결과 60-69세의 위험비는 2.34(95% CI: 1.51-3.62, p<0.001), 70세 이상의 위험비는 3.04(95% CI 1.91-4.82, p<0.001)로 연령군 이 높아질수록 TAF 변경 경향이 증가하였다. 고혈압(HR 1.29, 95% CI: 1.08-31.54, p=0.004), 신질환(HR 6.84, 95% CI: 5.73-8.17, p<0.001), 골질환(HR 2.31, 95% CI: 1.96-2.73, p<0.001) 을 동반한 경우, 안지오텐신전환효소억제제/안지오텐신수용체차단제(HR 1.38, 95% CI: 1.15-1.66, p<0.001)를 병용하는 경우 TAF 변경이 유의하게 증가하였다. 반면에 여성(HR 0.65, 95% CI: 0.57-0.74, p<0.001), 간세포암 동반(HR 0.34, 95% CI: 0.27-0.41, p<0.001), 비 스테로이드소염제 병용(HR 0.80, 95% CI: 0.68-0.94, p=0.007)한 경우 TAF 변경률이 낮았 다. 단절시계열 분석 결과 간세포암에 TAF 급여 확대 후 변경 빈도는 즉각적으로 증가 (β2=143.897, p=0.004) 하였다. 결론: 만성 B형간염 환자에서 고령 여성 환자층 비율이 증가하고 있으며, TDF 투여 중 TAF 변경에 영향을 미치는 요인으로는 고령, 남성, 고혈압 및 신질환, 골질환 동반, 안지오 텐신전환효소억제제/안지오텐신수용체차단제 병용이 확인되었다. TAF 급여가 간세포암 환 자에게 까지 확대되는 정책이 시행되면서 TAF로의 변경 빈도가 유의미하게 증가하였다.

In vitro and In vivo evaluation of antivirals against acute respiratory viruses and their variants

정주환 충북대학교 2023 국내박사

인플루엔자 바이러스와 SARS-CoV-2는 현재 전 세계적으로 유행하는 급성 호흡기 바이러스이다. 매년 수많은 감염자와 사상자를 발생시키는 바이러스로 예방을 위한 백신이 있지만 빠른 변이 발생으로 백신의 효능이 낮아졌다. 따라서 항바이러스제가 감염환자를 치료하기 위한 1차적인 수단으로 사용하고 있다. 대부분의 항바이러스제는 바이러스의 표면단백질, 중합효소 및 프로테아제와 같은 다양한 바이러스 단백질을 표적으로 개발되었다. 뉴라미니다제 억제제 (NAI)는 숙주 세포의 Sialic acid와 유사한 구조를 지녀 인플루엔자 바이러스의 뉴라미니다제 단백질과 구조적으로 결합하여 억제하게 된다. 하지만 NAI에 대한 내성 돌연변이가 지속적으로 발생하여 약물의 효용성이 감소하고 있다. 현재 사람에서 유행하는 대부분의 인플루엔자 바이러스에 대한 NAI 내성 변이 연구와는 달리, 미래에 사람에게 판데믹을 일으킬 수 있는 조류인플루엔자에 대한 NAI 내성 프로파일에 대한 연구가 부족하다. 선행연구를 통해 다양한 조류 인플루엔자 뉴라미니다제 (NA) 아형에서 72개의 Oseltamivir, Zanamivir, Peramivir 내성 돌연변이를 선별하였다. 따라서 또 다른 NAI인 Laninamivir에서 내성 변이 프로파일을 수행하였고, 그 중 10개의 돌연변이가 Laninamivir에 대해 내성을 가졌다. In vitro에서 확인한 NAI 감수성이 In vivo 동물모델에서도 관련성이 있는지를 검증하기 위해 마우스 적응형 조류 인플루엔자 바이러스를 이용하여 평가하였다. H5N3-R292K 변이 바이러스는 In vitro에서 Laninamivir에 의해 억제되고 Oseltamivir, Zanamivir, Peramivir에 대해 내성을 갖는다. H5N3-R292K 변이 바이러스를 마우스에 감염 후 Oseltamivir, Zanamivir, Peramivir를 투여한 마우스에서는 30% 이하의 생존율을 보인반면, Laninamivir를 투여한 마우스에서는 80%의 생존율을 보여 In vitro 결과와 관련성이 높았다. H5N8-Q136K 변이 바이러스는 In vitro에서 Oseltamivir에 의해 억제되지만 Zanamivir, Peramivir, Laninamivir에 내성을 갖는다. H5N8-Q136K 변이 바이러스를 마우스에 감염 후 Zanamivir, Peramivir, Laninamivir를 투여한 마우스에서는 20% 이하의 생존율을 보였지만, Oseltamivir를 투여한 마우스는 70%의 생존율을 나타내어 마찬가지로 In-vitro - In vivo 약물 효능 관련성이 높다는 것을 확인할 수 있었다. 본 결과는 항바이러스제 내성 프로파일을 통해 미래에 발생가능한 조류인플루엔자 인체감염과 약제내성 변이 발생시 치료제 사용에 대한 기초자료로 활용될 수 있다. SARS-CoV-2는 2019년 중국 우한시에서 처음 발생하여 2022년 현재까지 전 세계적으로 약 6억명의 감염자와 6백만명의 사망자를 발생시켰다. SARS-CoV-2 발생 이후 신속하게 백신을 개발하였지만 빠른 변이 발생으로 백신의 효능이 급격히 감소하여 치료제의 중요성이 더욱 대두되었다. 현재 SARS-CoV-2의 항바이러스제로 사용되는 약물인 Remdesivir와 Molnupiravir는 Nucleoside Analogue로 바이러스 유전체 중합 효소를 억제한다. 하지만 Remdesivir의 경우 혈관 내 주사제로 복용이 불편하며, Molnupiravir의 경우 임산부에 부작용이 나타날 수 있다. 3CL protease Inhibitor인 Nirmatrelvir는 짧은 반감기를 지녀 Ritonavir와 함께 투여하기 때문에 함께 복용해야하는 다른 약물 대사에 문제를 일으킬 수 있는 한계가 있다. 따라서 새로운 SARS-CoV-2 항바이러스제를 선별하기 위해 508개의 단일물질 및 Nucleoside analogue에 대해 In vitro 스크리닝을 하였다. 그 중 Z-FA-FMK가 높은 SARS-CoV-2 억제 효능을 보여 마우스 모델에서 효능을 검증하였다. 승인된 약물인 Nirmatrelvir (20mg/kg)와 Molnupiravir (20mg/kg)를 투여한 마우스에서는 SARS-CoV-2 감염시 43%가 생존하였으나 Z-FA-FMK (25mg/kg)를 투여한 마우스에서는 57%의 생존율이 확인되었다. 또한 최근 유행하고 있는 Omicron 하위변이인 BA.5에 대해서도 폐조직에서의 바이러스 증식 억제 효능을 확인 할 수 있었다. 이를 통해 Z-FA-FMK가 SARS-CoV-2와 변이에 대한 억제 효과가 있으며 긴 생체내 약물 작용시간을 갖는 장점이 있어 SARS-CoV-2 감염환자에게 새로운 약물 투여 옵션으로 제안하고자 한다. FDA 승인된 SARS-CoV-2 항바이러스제 3종 (Remdesivir, Molnupiravir, Nirmatrelvir)에 대해 마우스 모델에서 단일 그리고 병합효능을 평가하였다. Molnupiravir, Nirmatrelvir 그리고 Remdesivir를 단일 투여한 마우스는 SARS-CoV-2 바이러스 감염 시 각각 43%, 36%, 그리고 21%의 생존율을 보였다. 그러나 3CL protease인 Nirmatrelvir과 Nucleoside analogue인 Molnupiravir를 병합 투여한 마우스 그룹은 79%의 높은 생존율과 개선된 임상증상을 나타냈다. 또한, 감염된 마우스의 폐와 뇌조직에서 바이러스 역가가 유의미하게 감소하였다. 하지만 Nirmatrelvir와 Remdesivir를 병합 투여한 마우스 그룹에서는 단일투여에 비해 개선된 항바이러스 효능을 보이지 않았다. Nirmatrelvir와 Molnupiraivir의 병합투여 방법을 통해 SARS-CoV-2에 감염된 환자에게 개선된 약물 투여 대안을 제시하고자 한다. Influenza virus and SARS-CoV-2 are currently circulating acute respiratory viruses worldwide. Although there are vaccines for prevention against the viruses that cause numerous infections and casualties yearly, the vaccine's effectiveness has been lowered due to the rapid viral mutations. Therefore, antiviral agents are used as a primary measure to treat infected patients. Most antiviral agents have been developed to target viral proteins such as surface proteins, polymerases, and proteases. Neuraminidase inhibitor (NAI) has a structure similar to that of sialic acid in host cells and structurally binds to and inhibits the neuraminidase protein of influenza virus. However, mutations resistant to NAI continue to occur, reducing the drug's effectiveness. Unlike studies of NAI resistance mutations for most influenza viruses currently circulating in humans, there is a lack of studies on the NAI resistance profile for avian influenza that may cause human pandemics in the future. Through previous studies, 72 Oseltamivir, Zanamivir, and Peramivir-resistant mutants were selected from various avian influenza neuraminidase (NA) subtypes. Therefore, a resistance mutation profile was performed in another NAI, Laninamivir, and ten mutations were resistant to Laninamivir. To verify the relevance of the NAI susceptibility confirmed In vitro to an In vivo animal model, a mouse-adapted avian influenza virus was used for evaluation. The H5N3-R292K mutant virus is inhibited by Laninamivir In vitro and is resistant to Oseltamivir, Zanamivir, and Peramivir. After infection with the H5N3-R292K mutant virus, mice administered with Oseltamivir, Zanamivir, and Peramivir showed a survival rate of less than 30%, whereas mice administered with Laninamivir showed a survival rate of 80%, which was highly related to In vitro results. The H5N8-Q136K mutant virus is inhibited by Oseltamivir In vitro, but is resistant to Zanamivir, Peramivir, and Laninamivir. After infection with the H5N8-Q136K mutant virus, mice administered with Zanamivir, Peramivir, and Laninamivir showed a survival rate of less than 20%, but mice administered with Oseltamivir showed a survival rate of 70%, demonstrating high In vitro-In vivo correlation of drug susceptibility. These results can be used as an antiviral susceptibility database for the use of therapeutic agents in the event of avian influenza human infection and drug resistance mutations that may occur in the future through antiviral drug resistance profiles. SARS-CoV-2 first emerged in Wuhan, China, in 2019 and has infected approximately 600 million people and killed 6 million worldwide by 2022. Although vaccines were quickly developed after the outbreak of SARS-CoV-2, the efficacy of vaccines rapidly decreased due to rapid mutations, and the importance of therapeutics has emerged. Remdesivir and Molnupiravir, currently used as antiviral agents for SARS-CoV-2, are nucleoside analogs that inhibit viral genome polymerase. However, in the case of Remdesivir, it is inconvenient to take as an intravascular injection, and in the case of Molnupiravir, side effects may occur in pregnant women. Since Nirmatrelvir, a 3CL protease inhibitor, has a short half-life and is administered together with Ritonavir, it may cause problems with the metabolism of other drugs that must be taken together. Therefore, to develop a new SARS-CoV-2 antiviral agent, In vitro screening was performed for 508 single substances and nucleoside analogs. Among them, Z-FA-FMK showed high SARS-CoV-2 inhibitory efficacy, and its efficacy was verified in a mouse model. Mice administered with the approved drugs Nirmatrelvir (20mg/kg) and Molnupiravir (20mg/kg) survived SARS-CoV-2 infection by 43%, whereas mice administered with Z-FA-FMK (25mg/kg) survived 57%. In addition, the effect of inhibiting viral replication in tissues was also confirmed for both WT and BA.5, an Omicron sub-variant that has recently become popular. The results demonstrate that Z-FA-FMK has an inhibitory effect on SARS-CoV-2 and variant and has the advantage of long In vivo drug action time, so it is proposed as a new drug administration option for patients infected with SARS-CoV-2. Single and combined efficacies of three FDA-approved SARS-CoV-2 antivirals (Remdesivir, Molnupiravir, and Nirmatrelvir) were evaluated in mouse models. Mice given a single dose of Molnupiravir, Nirmatrelvir, and Remdesivir showed 43%, 36%, and 21% survival rates, respectively, when infected with the SARS-CoV-2 virus. However, the mouse group administered with Nirmatrelvir, a 3CL protease, and Molnupiravir, a nucleoside analog, showed a high survival rate of 79% and improved clinical symptoms. In addition, virus titers were significantly decreased in infected mice's lung and brain tissues. However, the mouse group administered with Nirmatrelvir and Remdesivir did not show improved antiviral efficacy compared to a single administration. Here, we demonstrated that an alternative drug administration regimen improved SARS-CoV-2 viral inhibition and clinical outcome In vivo animal model, representing a potential option for treating patients infected with SARS-CoV-2 through the combined administration of Nirmatrelvir and Molnupiraivir.

만성 B형 간염 치료제와 검사표지자와의 관계 규명

정다운 을지대학교 보건대학원 2011 국내석사

만성 B형 간염은 전세계적으로 문제가 되는 간질환으로 일정기간 지속되면 간경변이나 간세포암종으로 진행하게 된다. 만성 간염인 환자의 치료목표는 바이러스의 활동을 종식시키고 간질환을 호전시킴으로써 만성으로의 진행을 막아 합병증 예방과 사망률의 감소, 삶의 질을 향상시키는 데 있다. 현재 만성 B형 간염 치료는 항바이러스제를 투여해 B형 간염 바이러스의 증식을 억제시키고 간질환에 의한 사망률을 줄이고 있다. 경구용 항바이러스제인 라미부딘(Lamivudine)을 시작으로 페그 인터페론(Peg interferon), 아데포비어(Adefovir), 엔테카비어(Entecavir), 클레부딘(Clevudine)까지 출시되었지만 바이러스를 완전히 제거하기 어렵고, 경구용 항바이러스제는 초기 치료반응은 좋지만 약제 내성문제, 투여 종료시점이 불분명하다는 점, 투여 종료 후 재발률이 높다는 점 등이 문제로 대두되었다. 약제 내성 바이러스의 출현을 줄이기 위해서 만성 B형 간질환 환자에서 항바이러스제의 무분별한 사용을 제한하는 것이 필요하다. 2004년 5월부터 2009년 09월까지 대전의 E대학병원에서 소화기 내과로 내원하여 간기능 검사, 간염 검사를 실시한 환자 중 만성 B형 간염 진단을 받고 B형 간염 치료 약제를 처방받은 환자 100명을 무작위로 대상 선정하였다. 내원하여 처음 B형 간염 진단받고 치료제를 처방 받은 시점으로부터 3개월, 6개월, 12개월 동안 HBe 항원/항체, AST, ALT, HBV DNA 등을 측정하여 치료 약제에 따른 검사표지자간의 변화되는 추이와 그 결과에 따른 약제 처방 및 변경, 추가 등을 조사하고 약제내성이 생겼는지의 여부를 관찰하였다. 만성 B형 간염 진단 이외의 A형이나 C형 중복 감염된 환자와 복합질환이 있는 환자는 배제하였다. 결과를 보고 진단받은 약제와 그 약제를 사용한 후, 3개월 때의 검사결과와의 관계를 보면 라미부딘을 처방받은 환자는 전체 100명중 66명이다. 이 중 HBe 항원 양성에서 음성으로 바뀐 12명 중 6명(50.0%), ALT 40 IU/L 이상인 사람 39명 중 23명(59.0%), HBV DNA가 1 log 이상 감소한 65명 중 41명(63.1%)이 라미부딘을 처방받았다. 이는 통계적으로 유의한 상관성이 없다. 아데포비어를 처방받은 환자는 100명 중 3명이다. 이 중 HBe 항원 양성에서 음성으로 바뀐 12명 중 1명(8.3%)이 아데포비어를 처방받았다. 이는 통계적으로 유의한 차이가 없다. 엔테카비어를 처방받은 환자는 100명중 19명이다. 이 중 HBe 항원 양성에서 음성으로 바뀐 12명 중 3명(25.0%), ALT 40 IU/L 이상인 사람 39명 중 9명(23.1%), HBV DNA가 1 log 이상 감소한 65명 중 14명(21.5%)이 엔테카비어를 처방받았다. 이는 통계적으로 유의한 차이가 없다. 클레부딘을 처방받은 환자는 100명 중 7명이다. 이 중 HBe 항원 양성에서 음성으로 바뀐 12명 중 1명(8.3%), ALT 40 IU/L 이상인 사람 39명 중 5명(12.8%), HBV DNA가 1 log 이상 감소한 65명 중 6명(9.2%)이 클레부딘을 처방받았다. 이는 통계적으로 유의한 차이가 없다. 라미부딘과 아데포비어를 병합 사용한 예도 통계적으로 유의한 차이가 없다. 각각의 치료제와 기간별 검사표지자와의 관계를 보았을 때 HBe 항원 음성전환과 ALT 정상화, HBV DNA 치료에 유의한 상관성을 보이지 않았다. 그러나, 치료 전 AST, ALT가 높았던 환자군에서 HBV DNA 감소하는 비율이 유의하게 높게 관찰되었다. 또한, 치료 12개월 후 HBV DNA 감소가 관찰되는 비율이 라미부딘 복용자에서 다른 약제에 비해 적게 관찰되었다. 이는 라미부딘에 의한 내성으로 보여진다. 아직까지 치료제와 진단표지자와의 정확한 연관성이 밝혀지지 않아서 치료제의 선택 및 치료정도를 정확히 알기는 어렵지만 이 연구에서와 같이 치료 약제와 검사표지자간의 변화되는 추이와 결과를 보면 그에 따른 약제 처방 및 변경, 추가, 약제내성 여부 등을 추측할 수 있고 치료 결과에 영향을 미치는 지표가 무엇인지 알 수 있다.

신세대 항생제의 개발동향

김해연 목포대학교 교육대학원 2006 국내석사

많은 질병은 박테리아나 바이러스가 원인이 되고 있다. 박테리아에 기인되는 질병의 퇴치는 페니실린의 발견 후 급속한 발전을 이루어 수많은 의약품들이 합성되어졌다. 그러나 바이러스에 의한 질병은 치료제가 없거나 극히 일부만 알려져 있을 뿐이다. 또한 현재 가장 큰 문제로 대두되고 있는 항생제의 내성에 대해서 무분별한 항생제 사용을 규제하는 한편, 내성균에 대한 지속적인 감시체제를 확립하는 일이 시급하다. 본 연구에서는 항생제의 최근 개발동향(Quinolone와 항바이러스제 등)을 살필 뿐 아니라 항균제 치료의 가장 큰 장애인 내성균을 퇴치할 차세대 항균제등을 살펴보았다. 이들 중 FACTIVE는 국내 최초로 FDA의 승인을 받은 유망한 차세대 항균제이다. Generally the reason of many diseases has come from bacteria or virus. Since the discovery of penicillin, the diseases caused by bacteria have accomplished rapid development and lots of agents have been synthesized. But the medicine of diseases caused by virus is still under the development. Still some diseases by virus have no remedies. Even if there are, they have been known to just few people. Also it is very urgent to control antibiotics abuses which cause the biggest problem today and to establish continuous monitoring systems about resistant bacteria. In this research we observe not only the latest development tendency of antibiotics (Quinolone and antiviral agents etc.) but also wish to recognize continuous soft palate motion direction about resistant bacteria. Among these antibiotics FACTIVE is promising the FDA approval at the domestic beginning and it should be a next generation antibiotics.

Synthesis of Novel Non-classical Nucleosides as Antiviral Agents

박복선 조선대학교 2009 국내석사

선택성이 높고 우수한 약효를 나타내는 항 바이러스제의 개발은 신약개발의 중요한 영역의 하나이다. 이미 발견된 acyclovir 와 AZT등과 같은 항바이러스제의 대부분은 구조적으로nucle-oside 유도체이며, 이들을 중심으로 한 연구가 활발하게 진행하고 있다. 본 연구에서는 항바이러스 활성이 기대되는 새로운 nucleoside유도체 4'-위치에 측쇄를 가진 신규 apio C-nucleoside를 설계하고, 합성하였다. apiose nucleside는 furanose ring의 산소와 C2'의 methylene기의 위치가 바뀐 새로운 계열의 nucleoside에 속하는 물질로서 이 계열에 속하는 nucleoside는 항바이러스 활성이 있으며 바이러스 효소에 의한 deamination 및 glycosyl 본드의 가수분해작용이 적은 것으로 알려져 있다. C-nucleoside는 당부분과 헤테로사이클의 C-N본드를 C-C본드로 교체하는 것으로 구조적으로 가수분해 및 효소분해에 의한 안정성을 얻을 수 있다. With the increasing worldwide problems of viral diseases, there continues to be a significant need for safe and effective antiviral agents. since the discovery of selective antiviral agents such as acyclovir and AZT, nucleoside analogues have become one of the most promising candidates that might meet the need. Novel branched apio C-nucleosides were synthesised in this studay. Apio nucleoside are non classical nucleoside in which 4'-hydroxymethyl group of the classical 2', 3'-dideoxynucleoside moves to the C3'position. this type of nucleosides have selective antiviral agents and appears to possess metabolic resistance to adenosine deaminase or stabilization of the glycosyl bond. C-nucleosides have been of interest as a unique class of compounds that contain a C-C bond instead of the C-N bond between the carbohydrate and heterocyclic moiety, which stabilizes the glycosylic bond, resulting in a different biological profile.

항바이러스제로서 새로운 1,3 - oxathiolanyl nucleosides의 合成

신유석 서울대학교 대학원 1999 국내석사

A Synthesis of novel nucleosides as antiviral agents : 항바이러스제로서 새로운 뉴크레오사이드의 합성

이재영 조선대학교 대학원 2002 국내박사

뉴크레오사이드는 다양한 생물학적 활성도를 보여줌으로 항암제와 항바이러스제로서 관심의 집중이 되어져왔다. 하지만 여러 가지 장점과 아울러 치료제로서 성공을 거두기는 하였지만 글라이코사이드의 결합이 쉽게 분해될 수 있고 또한 원하지 않는 부작용과 독성이 나타남으로서 좀더 생물학적 및 화학적으로 개선된 새로운 유형의 치료제가 절실이 요망된다. 따라서 개선된 화합물을 개발하기 위해서 당부분과 헤테로사이클 부분을 중심으로 많은 구조적인 변형이 되어졌다. 특히 고전적인 뉴크레오사이드의 당부분의 산소원자를 탄소원자로 치환된 카보사이클릭 뉴크레오사이드를 개발함으로서 효소에 의한 가수분해를 방지할 수 있었다. 이와 같은 아이디어를 가지고 본 연구에서는 뉴크레오사이드의 6 번위치에 하이드록실기를 가지고 있는 새로운 유형의 카보사이클릭 뉴크레오사이드를 설계하여 합성하기로 하였다. 첫 번째로, 최종 목표로 하는 뉴크레오사이드의 입체화학을 조절하기 위하여 잘 알려진 Claisen 전위반응과 Grubb의 반응을 이용하였다. 아울러 최종 염기들과 축합하기 위해서 Palladium을 촉매로한 Trost반응을 수행하여 여러종류의 최종 뉴크레오사이드를 합성할 수 있었다. 두번째로, 비교적 값이 저렴할 뿐 아니라 상업적으로도 구입할 수 있는 D-Lactose를 출발물지로 하여 일련의 비환성 뉴크레오사이드를 합성하였다. 최종 염기와의 축합반응은 잘 알려진 친핵성 치환반응을 통해서 완성할 수 있었다... 이렇게 합성된 최종 화합물에 대한 항바이러스 작용검색은 각종 바이러스 (에이즈바이러스, B형 간염바이러스, 각종 허르페스 바이러스)에 대하여 실시하였으며 그 결과 대부분의 화합물이 약효를 보이지 않았지만 42번 화합물이 허르바이러스의 일종인 HCMV 대하여 중간정도의 약효를 보임을 알 수 있었다. (EC_(50) 13.5 μM in AD-169 and Davis cells) Nucleoside analogues display a wide range of biological activities and have attracted particular attention as antitumor and antiviral agents. In spite of the initial success obtained with several nucleosides, the instability of the glycosidic bond of the classical 4'-oxonucleoside under physiological conditions as well as undesirable side effect and toxicities of certain nucleosides have prompted the search for other antiviral or antitumor agents with improved biological properties. Consequently, extensive modifications have been made to both the heterocyclic bases as well as the sugar moieties, and the latter have been extensively substituted by acyclic and carbocyclic moieties. Among several approaches to modify the structure of nucleosides, carbocyclic nucleosides have attracted great interest because the replacement of the furanose ring oxygen offers greater metabolic stability to the endogenous phosphorylase. In view of these results, we have designed and synthesized novel nucleosides. First, stereocontrolled synthetic route of novel 6'(β)-hydroxy-carbocyclic nucleosides was described. The stereochemistry of target nucleosides was successfully achieved by sequential stereoselective glycolate Claisen rearrangement ring closing metathesis(RCM), and Pd(0) catalyzed allylic alkylation strategy from the D-glyceraldehyde. Second, a series of novel acyclic nucleosides have been synthesized starting from D-lactose. Condensation of the mesylate and with adenine and cytosine base under nucleophilic substitution reaction condition (K_(2)CO_(3), 18-Crown-6, DMF) afforded a series of acyclic nucleosides. The antiviral assays against human immunodeficiency virus 1 (HIV-1), herpes simplex virus 1,2 (HSV- 1, 2), Hepatitis B virus, and human cytomegalovirus (HCMV) were performed. Any compounds did not show antiviral activity against except adenine derivative 42, which exhibit moderate anti-HCMV activity (EC_(50) 13.5μM in AD-169 and Davis cells).

항바이러스제로서 티오에피오 뉴크레오사이드의 합성 및 약효검색

이래상 조선대학교 대학원 2007 국내석사

Abstract - Novel 4'-hydroxymethyl branched thioapiosyl nucleosides were synthesized in this study. The introduction of hydroxymethyl group in the 4'-position was accomplished by a [3,3]-sigmatropic rearrangement. Thioapiosyl sugar moiety was constructed by sequential ozonolysis, reduc- tion and cyclization. The pyrimidine nucleosidic bases (uracil, 5-fluorourac- il, 5-iodouracil, 5-chlorouracil, 5-bromouracil) were efficiently coupled by Vorbruggen glycosyl condensation procedure (persilyated base and TMSOTf ). The antiviral activities of the synthesized compounds were evaluated against the HIV-1, HSV-1, HSV-2 and EMCV. 5-Iodouracil 18 showed weak antiviral activity against HSV-1 (EC50 = 30.7 μM).

항바이러스제로서 신규 뉴크레오사이드의 합성

김애홍 조선대학교 2008 국내박사

The synthesis of 4'-phenyl and 1'-methyl doubly branched, 1',4'-dimethyl branched, 1'-methyl and 4'-hydroxy methyl doubly branched, 4', 6'-methyl doubly branched carbocyclic nucleosides was accomplished from 2-hydroxy acetophenone, acetol and 1,3-dihydroxy acetone. The 4'-phenyl, methyl, hydr-oxymethyl group was installed via a [3,3]-sigmatropic rearrangement reaction and the carbonyl addition of methylmagnesium bromide was used to introduce the 1'-methyl group. The introduction of a methyl group in the 6'(α)-position was accomplished by Felkin-Ahn controlled alkylation. Cyclization of divinyls 5, 15, 26, 42, 200 was performed using 2nd generation Grubbs catalyst. The coupling of cyclopeantenols 8α, 16α, 27, 43, 201 with bases by Mitsunobu reaction, Pd(0) catalyst and desilylation was used to synthesize the target nucleosides 11, 21, 22, 34~37, 49~51, 206. The synthesis of apiosyl nucleosides was accomplished from material and 1,3-dihydroxy acetone. The key apiosyl intermediates of 58, 177 were constructed by sequential ozonolysis, reductions and acetylation from the 52, 174. Condensation of the acetates of 59, 180 with silylated pyrimidine bases and a purine base under Vorbruggen conditions and deblocking afforded a series of apiosyl nucleosides of 66~69, 184~189, 194, 195. The synthesis of a novel carboacyclic version of 5'-norcarboacyclic nucleosides, acyclic nucleosides, phosphonic acid nucleosides, cyclopentene phosphonate nucleosides, acyclic phosphonate nucleoside, fluorocyclopropyl nucleosides, acyclic version 6'(α)-methylene and 6'(α)-methylated nucleosides was accomplished from 1,1-cyclobutane dicarboxylic acid, diethyl malonate, 2-methylenepropane-1,3-diol, 2-butene-1,4-diol, 1,3-dihydroxy methyl. The introduction of a compound 209 methylene group to the requisite 6'-position was carried out employing a Mannich type reaction using Eshenmoser’s salt. Carbonyl enolate alkylation was used to introduce a compound 215 methyl group to the 6'(α)-position. The condensation of the mesylates 73, 87, 98, 109, 120, 127, 141 and bromides 156, 157, 211, 217 with the natural nucleosidic bases under standard nucleophilic substitution and deblocking conditions, afforded the target nucleosides 78~81, 92~95, 103~106, 114~117, 121~124, 132~135, 146~149, 166~173, 214, 220. The synthesized compounds were evaluated for their antiviral activity against HIV-1, HSV-1, 2 and HCMV. Compounds 34, 37, 79, 122, 135, 194, 206, 214, 220 exhibit toxicity nonrelated to any anti-HIV-1 activity. Compounds 49, 78, 116, 146, 167 exhibited good antiviral activity against the HCMV. 4'-페닐과 1'-메틸 더블 측쇄, 1',4'-다이메틸 측쇄, 4'-하이드록시 메틸과 1'-메틸 더블 측쇄, 4', 6'-메틸 더블 측쇄를 가진 카보사이클릭 뉴크레오사이드의 합성은 간단한 2-하이드록시 아세토페논, 아세톨, 1,3-다이하이드록시 아세톤에서 완성되었다. 4'-페닐, 메틸, 하이드록시 메틸 그룹은[3,3]-sigmatropic rearrangement 반응을 경유하여 설치되었고 1'-메틸 그룹을 도입하기 위하여 methylmagnesium bromide의 카보닐 추가를 이용하였으며 6'(α)-위치의 메틸 그룹의 소개는Felkin-Ahn에 의하여 통제된 알킬화에 의해 완성되었다. Divinyls 5, 15, 26, 43, 200의 cyclization은 Grubbs catalyst 2nd를 사용하여 실행되었다. Cyclopentenols 8, 16, 27, 43, 205과 Bases의 연결에 Mitsunobu 반응, Pd(0) catalyst, desilylation을 이용하여 목표의 뉴크레오사이드 11, 21, 22, 34~37, 49~51, 206을 합성하였다. 또한 apiosyl 뉴크레오사이드의 합성은 간단한 material과 1,3-다이하이드록시 아세톤에서 완성되었다. 중간물질 58, 177을 ozonolysis, reductions, acetylation을 이용하여 52과 174에서 얻어 피리미딘, 퓨린 Bases와 연결하여 apiosyl 뉴크레오사이드 66~69, 184~189, 194, 195을 얻었다. 또한 새로운 5'-norcarboacyclic 뉴크레오사이드, acyclic 뉴크레오사이드, phosphonic acid 뉴크레오사이드, cyclopentene phosphonate 뉴크레오사이드, acyclic phosphonate 뉴크레오사이드, fluorocyclopropyl 뉴크레오사이드, acyclic version 6'-methylene and 6'(α)-methylated 뉴크레오사이드를 얻기 위하여 간단한 1,1-사이클로뷰탄 다이칼복실릭산, 다이에틸 말론네트, 2-메틸렌프로판-1,3-다이올, 2-뷰텐-1,4-다이올, 1,3-다이하이드록시 메틸에서 완성되었다. 화합물 209의 6'-위치의 메틸렌 그룹은 Mannich 반응Eshenmoser’s salt을 이용하여 설계하고 화합물 215의 6'(α)-위치의 메틸 그룹은 알킬화반응을 이용하여 설게하였다. 중간물질인 mesylates 73, 87, 98, 109, 120, 127, 141 bromides 156, 157, 211, 217와 Bases는 친핵성 치환반응과 deblocking condition을 통하여 뉴크레오사이드 78~81, 92~95, 103~106, 114~117, 121~124, 132~135, 146~ 149, 166~173, 214, 220을 합성하였다. 그리고 합성한 화합물들을 HIV-1, HSV1, 2, HMCV에 대한 항바이러스를 검색한 결과 화합물 34, 37, 79, 122, 135, 194, 206, 214, 220는 항 HIV-1 약효를 나타내고 화합물 49, 78, 116, 146, 167는 항 HMCV 약효를 나타내었다.