艾滋病(AIDS)是由人類免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的全球重大流行性傳染病。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的數(shù)據(jù)報(bào)道，截至2018年底，因感染艾滋病毒而死亡的人數(shù)達(dá)到了3200萬(wàn)，全球現(xiàn)存約有3790萬(wàn)艾滋病毒感染者，其中2018年新增感染人數(shù)約170萬(wàn)人，77萬(wàn)人死于艾滋病引起的并發(fā)癥。逆轉(zhuǎn)錄酶(RT)在HIV-1的生命周期起著必不可少的作用，是開(kāi)發(fā)抗HIV新藥的重要靶點(diǎn)之一。非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NNRTIs)以其抗病毒活性強(qiáng)、選擇性高、作用機(jī)制明確以及可與其它藥物協(xié)同作用等特點(diǎn)而備受關(guān)注，成為高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療(HAART)的重要組分之一，其中以上市藥物Etravirine和Rilpivirine為代表的二芳基嘧啶類化合物(DAPYs)表現(xiàn)格外耀眼。盡管NNRTIs在HIV-1患者的治療上取得了巨大成功，但是由于其變構(gòu)作用機(jī)制和較低的遺傳屏障，在臨床應(yīng)用中迅速出現(xiàn)了耐藥株。

近期，山東大學(xué)的劉新泳&展鵬研究組和比利時(shí)魯汶大學(xué)合作，在該合作團(tuán)隊(duì)前期的研究基礎(chǔ)上，采用基于結(jié)構(gòu)的生物電子等排原理，設(shè)計(jì)了一系列哌啶取代的噻吩[2,3-d]嘧啶衍生物5a～5f，該類化合物是DAPYs的衍生物。5a～5f的合成簡(jiǎn)便，目標(biāo)化合物均通過(guò)關(guān)鍵中間體4合成。其中化合物5a的抗HIV-1活性最強(qiáng)，對(duì)HIV-1野生株(WT)和幾乎所有受測(cè)的NNRTI耐藥HIV-1變異株的抑制活性均高于FDA批準(zhǔn)上市的二芳基嘧啶類藥物依曲韋林(Etravirine)。

化合物5a在MT-4細(xì)胞中對(duì)野生型和耐NNRTI的HIV-1變異株均表現(xiàn)出比Etravirine更優(yōu)的抗HIV-1活性，其EC50值分別為3.24 nM(WT)、2.05 nM(L100I)、2.34 nM(K103N)、6.57 nM(Y181C)、7.59 nM(Y188L)、6.70 nM(E138K)、4.81nM(F227L+V106A)和6.45 nM(RES056)。RT抑制活性結(jié)果進(jìn)一步證明，5a具有較高的抗性。此外，在5a濃度增加的情況下，將HIV-1(IIIB)經(jīng)過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)傳代30代，以進(jìn)一步研究它的抗病毒耐藥性。對(duì)有5a存在下的HIV-1(IIIB)毒株的RT編碼區(qū)進(jìn)行了測(cè)序，與野生型HIV-1(IIIB)毒株DNA序列比較，發(fā)現(xiàn)了K101E、V108I、F227C和M230I等幾個(gè)突變。然后在MT-4細(xì)胞上測(cè)定5a對(duì)所選菌株的抗病毒活性，以證實(shí)其耐藥性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，化合物5a的易感性降低了888倍。令人鼓舞的是，NRTIs藥物Zidovodine對(duì)5ares株的活性(EC50=0.0010 μM)約是抗HIV-1(IIIB)的活性(EC50=0.0127 μM)的12倍，且無(wú)表型交叉耐藥性。值得注意的是，5a在大鼠體內(nèi)表現(xiàn)出良好的藥代動(dòng)力學(xué)特性(生物利用度F=37.06%)，在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出良好的安全性(LD50>2000 mg/kg)。而且，化合物5a的溶解性大幅改善(S=22.8 μg/mL，pH=7)、不易被細(xì)胞色素P450代謝、且hERG抑制活性低。因此，化合物5a獨(dú)特的抗病毒耐藥性特征及優(yōu)良的成藥性使其在未來(lái)抗HIV的HAART療法中具有巨大的潛力。