Broad-spectrum antiviral; HIV-1; Ebola; Rift Valley; Dengue Fever viruses

与匹配对照相比，应用 2 μM FGI-106 导致感染性病毒滴度下降 4 个对数级。抑制病毒杀伤宿主细胞（Vero E6 细胞）的估计 EC90 为 0.6 μM。
FGI-106 处理可抑制各种病毒家族的复制，例如基于细胞的正链和负链 RNA 病毒。分析[1]。

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鉴定抗埃博拉病毒的小分子FGI-106 [1]
FGI-106化合物的选择是基于其以剂量依赖方式持续抑制埃博拉病毒复制的能力。FGI-106的抗病毒活性最初在第2节中进行了描述，其抗病毒活性是通过埃博拉病毒斑块计数作为病毒复制的直接指标得到证实的（图2A）。这些研究表明，与匹配的对照组相比，用2μM FGI-106治疗可介导感染性病毒滴度降低4个对数，抑制病毒杀死宿主细胞的EC90估计为0.6μM
研究人员随后考虑了本文观察到的抗病毒活性可能只是反映了对宿主细胞的毒性的可能性。进一步的调查试图确定药物的水平，这将导致一般的细胞毒性（独立于病毒感染）。体外毒性测试显示，在比抗病毒活性更高的浓度下观察到对Vero E6细胞的毒性（图2B）。例如，Vero E6细胞毒性（CC50）所需的药物浓度估计为10μM，而在低得多的剂量下观察到抗病毒活性。同样，FGI-106对本文使用的其他宿主细胞没有毒性，包括Marc-145（CC50>50μM）、PK-15（CC50>25μM）DC Sign（CC50>0.20μM）和MT-4（CC50=6μM）。

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FGI-106的广谱抗病毒活性 [1]
鉴于对VHF新疗法的需求，进行了基于细胞的检测，以筛选FGI-106对抗一组无关的VHF病毒，包括裂谷热病毒（RVFV）和登革热病毒（图3A和B）。FGI-106还抑制了非出血热病毒，包括丙型肝炎病毒和人类免疫缺陷病毒（HIV）（图3C和D，数据未显示）。与埃博拉病毒的发现类似，这些病毒的EC90值远低于对宿主细胞产生毒性的药物水平（定义为CC50），从而排除了这些药物仅通过对宿主的毒性作用来阻断病毒产生的可能性（总结于表1）。所研究的细胞系统包括从固体组织（Vero E6，Huh-7）或淋巴细胞（MT-4，DC Sign）分离的细胞系统，以及来自人类或非人类来源的细胞。总之，这些发现表明FGI-106对多种不同的VHF病原体和宿主细胞类型具有广谱活性。

FGI-106（0.1-5 mg/kg；腹腔注射；第 2 天和第 5 天治疗；C57BL/6 或 BALB/c 小鼠）治疗以剂量依赖性方式降低扎伊尔 EBOV 死亡率[1]。 FGI-106在埃博拉病毒感染小鼠模型中的疗效[1]
虽然基于细胞的检测中的广谱抗病毒活性很有趣，但基于动物的疗效代表了更大的挑战。在开始对小鼠进行FGI-106研究之前，有必要确定该分子的生物利用度，特别是在相关靶器官内。由于我们的目标是专注于埃博拉病毒，因此进行了一组药代动力学研究，以评估FGI-106的血清水平以及埃博拉病毒通常靶向的器官（肾脏、肝脏和脾脏）内的积聚情况。将FGI-106以3mg/kg的剂量静脉注射给C57BL/6小鼠，并随时间（0、5、15、30、60、180和300分钟）收集血清样本，使用串联质谱法分析FGI-106水平。这些研究显示，注射后5分钟达到最大浓度，估计血清半衰期约为1.8小时（见图4A）。血清中的这种快速耗竭使我们不禁要问，FGI-106是否可以有效地分布到脾脏、肝脏和肾脏。为此，三组C57BL/6小鼠接受3mg/kg静脉注射剂量的FGI-106，持续6小时。这一特定时间点是基于先前的经验选择的，即6小时足以让药物从血液中转移并在器官内积聚。处死动物，采集肺、肝、肾和脾，用于基于质谱的FGI-106浓度评估。这些研究表明，该化合物以19.5μg/g（脾脏）至43.1μg/g（肾脏）的水平进入器官（图4B）。这些发现表明，根据基于细胞的检测方法，在动物身上具有潜在的疗效前景，该方法估计埃博拉病毒的EC90为0.004μg/g。 [1]

为了评估FGI-106在小鼠模型中的抗病毒活性，根据对埃博拉病毒有效抗病毒药物的未满足需求和动物模型的可用性选择埃博拉病毒。在我们的第一组研究中，C57BL/6小鼠感染了扎伊尔EBOV的小鼠适应株（Bray等人，1998）（以下称为MA-ZEBOV）。动物接受不同剂量的FGI-106治疗，一小时后用埃博拉病毒（1000 pfu/只，3000×LD50）攻击，然后在感染后24小时和72小时再注射两次FGI-106。选择这些时间点是为了在整个研究过程中保持药物暴露。这种预防模式增加了宿主在感染前获得药物的可能性。由于在BSL4环境中工作时的安全限制，我们仅限于通过腹腔注射治疗动物。FGI-106治疗以剂量依赖的方式降低了MA-EBOV的死亡率（图5）。例如，用2（p<0.0002）或5 mg/kg（p<0.0003）的剂量治疗足以保护动物免受埃博拉病毒的侵害。较低剂量的FGI-106治疗降低了生存率。例如，与赋形剂治疗的对照组（平均生存期9.8±0.63天）相比，接受1 mg/kg FGI-106治疗的受试者的平均生存期为12.40±0.95天（p=0.029），接受0.5 mg/kg治疗的受检者的平均存活期为13.4±1.03天（p=0.0018）。用0.1mg/kg FGI-106治疗（平均存活11.1天；p=0.1726）并没有显著提高埃博拉病毒攻击后的存活率。与我们早期的发现一致，FGI-106治疗的预防性治疗也保护了BALB/c小鼠，而匹配的载体对照则没有（图6，分别为蓝色钻石和开放钻石）。 [1]

研究人员通过将治疗推迟到病毒感染后，逐步提高了我们疗效研究的严格性。使用这种治疗模型，在用1000pfu（3000×LD50）的MA-EBOV进行致命攻击后1天开始FGI-106治疗。即使在这些治疗条件下，FGI-106治疗也能保护患者免受埃博拉病毒的侵害（平均存活时间为13.3±0.63天）（图6，红色圆圈和绿色方块）。在严格程度的进一步升级中，小鼠在致命攻击后1、2或3天服用单剂量的FGI-106（1000 pfu；3000×LD50）。感染后1天服用一剂FGI-106就足以提供保护。图7；相对于其匹配的赋形剂对照组，每个FGI-106治疗组的p<0.0001）。当延迟至感染后2天时，治疗有提高存活率的趋势（与赋形剂治疗的对照组相比，平均存活率为10.9±0.88天，为9.0天），但这种影响在统计学上并不显著（p=0.1276；图7）。同样，当治疗开始延迟到感染后3天时，FGI-106治疗并没有降低致死率（平均存活时间为9.90±0.21天；p=0.1276）。 [1]

研究人员进一步提高了实验条件的严格性，询问在感染后24小时服用一剂FGI-106是否足以保护动物免受埃博拉病毒的致命攻击。事实上，单剂量FGI-106（5mg/kg）具有保护作用，并且呈剂量依赖性（图8A）。为了更详细地检查这一结果，进行了一系列平行研究，其中受试者在感染后3天被处死。选择这个特定的时间点是因为它可以让我们在死亡发生之前评估病毒的传播，死亡通常在感染后4-6天开始，并收集已知的埃博拉病毒增殖部位（肾脏、脾脏、肝脏）（图8B）。与用FGI-106治疗的动物的存活率一致（感染后1天单剂量5mg/kg），斑块分析表明，与匹配的对照组相比，FGI-106处理的动物肝脏、脾脏和肾脏中的MA-EBOV显著降低。

病毒产生降低试验[1]
用于细胞培养的所有产品均购自Invitrogen。用稀释在细胞培养基中的FGI-106或仅用培养基（阴性对照）处理24孔板中的融合Vero E6细胞。孵育过夜后，取出培养基，用扎伊尔EBOV（ZEBOV；MOI=1）感染细胞。1小时后，去除多余的病毒，补充预处理浓度下含有FGI-106的培养基。48小时后收集培养上清液，使用Vero E6细胞通过标准空斑试验定量病毒滴度。裂谷热病毒（MP-12；MOI=1）的空斑检测是在感染24小时后，在指定量的FGI-106存在下进行的。为了评估登革热病毒，DC Sign Raji细胞在有或没有化合物的情况下感染登革热（分离株DEN1、DEN2、DEN3或DEN4；MOI=0.1）72小时，如先前报道的那样（Sun等人，2009）。识别登革热复合物特异性抗原的2H2单克隆抗体（Sun等人，2009）对细胞染色的流式细胞术评估提供了登革热病毒感染的检测方法（Mady等人，1991）。所有检测至少重复三次，并显示代表性结果。

丙型肝炎病毒评估[1]
为了评估感染性HCV颗粒的释放，在IP Pharmaceuticals用表达肾荧光素酶的重组丙型肝炎病毒（HCV）感染人肝癌细胞。感染后2小时，将HCV感染的细胞与浓度在30至0.04μM范围内的化合物以3倍的连续稀释（30、10、3.33、1.11、0.37、0.12和0.04μM）孵育。感染后3天，细胞在Promega萤光素酶检测试剂盒中的缓冲液中裂解。萤光素酶表达水平通过萤光素酶测定法测定。为了评估HCV蛋白的减少，将Huh-7细胞感染HCV。感染后2小时，取出HCV，用PBS洗涤细胞一次。然后将HCV感染的细胞与指定浓度的抑制剂在37°C下孵育3天。通过在50μl RIPA缓冲液中提取细胞制备细胞裂解物。使用NS5A特异性单克隆抗体通过蛋白质印迹分析测定HCV NS5A蛋白的水平。

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HIV体外检测[1]
通过低速离心（1200×g）1小时，以0.001的MOI用HIV-1 NL4-3感染MT-4细胞（Adachi等人，1986）。将细胞接种在96孔板中（每孔100μl培养基中1.5×105）（Wei等人，2002）。立即在每孔50μl培养基中加入连续稀释的FGI-106，一式三份。从第3天开始，在相同浓度的FGI-106存在下，每天刷新一半的上清液。然后将收集的上清液转移到TZM-bl指示细胞系中，以检查经FGI-106处理的样品中的病毒产生情况。3天后，TZM-bl细胞用Bright Glo萤光素酶测定系统处理后，获得了相对发光单位（RLU）。FGI-106抑制病毒产生的百分比计算如下：（模拟处理样品的RLU-FGI-106处理样品的RL）/RLU×100。正常MT-4细胞用与上述相同的FGI-106连续稀释液处理，并根据制造商的说明通过CytoTox96非放射性细胞毒性试验测量其细胞毒性。

动物模型：将埃博拉病毒 (EBOV) 注射到 6-10 周龄的雄性或雌性 C57BL/6 或 BALB/c 小鼠体内[1]。
剂量：0.1 mg/kg、0.5 mg/kg、1 mg/kg、2 mg/kg、5 mg/kg
给药途径：腹腔注射；分别于第 2 天和第 5 天给药
结果：扎伊尔埃博拉病毒 (EBOV) 的死亡率呈剂量依赖性降低。

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实验开始时使用 6-10 周龄的雄性或雌性 C57BL/6 或 BALB/c 小鼠。小鼠饲养于微隔离笼中，并自由摄取水和饲料。FGI-106 以 0.9% 生理盐水为溶剂，通过腹腔注射 (IP) 的方式给予小鼠（每组 n = 10）。为了对小鼠进行感染实验，我们在美国陆军传染病医学研究所的生物安全四级防护设施中，通过腹腔注射的方式，将1000个噬斑形成单位（pfu；3000×LD50）的小鼠适应性埃博拉病毒（EBOV）（Bray等人，1998）接种到小鼠体内。小鼠实验至少重复六次，并展示了具有代表性的结果。在预防性研究中，小鼠在感染埃博拉病毒前2小时接受腹腔注射药物，并在感染后第2天和第5天再次给药。在治疗性研究中，根据图例所示，小鼠在感染后第1、2或3天接受治疗。为了评估统计学意义，对样本进行Kaplan-Meier生存分析和log-rank检验，并采用逐步Bonferroni校正来比较各组间的生存曲线。[1]
为了评估小鼠体内埃博拉病毒（EBOV）的器官病毒载量，采用二氧化碳窒息法处死小鼠，并收集肾脏、脾脏和肝脏样本，称重后在细胞培养基中匀浆。将匀浆组织离心，并将上清液储存于-80℃。使用Vero E6细胞对上清液进行标准噬斑试验。[1]
为了评估药代动力学参数，向雄性C57BL/6小鼠静脉注射3 mg/kg的FGI-106给药溶液。受试者在指定时间点（0、5、15、30、60、180 和 300 分钟；每组 n = 3）处死，血浆样本由 Absorption Systems, LP 公司采用质谱法进行分析。实验读数包括最大血浆浓度、半衰期、曲线下面积（计算至最后一个可用时间点，t = 300 分钟）和估计曲线下面积（外推至无穷大）。为研究药物在器官中的蓄积情况，从肝脏、肾脏和脾脏中采集组织样本，并进行相同的质谱分析。请注意，器官蓄积数据以 mg/kg 为单位报告，而血浆浓度以 mg/mL 为单位报告。[1]

尽管细胞实验中观察到的广谱抗病毒活性令人瞩目，但动物实验的疗效评估仍面临更大的挑战。在开展FGI-106小鼠实验之前，必须先确定该分子的生物利用度，尤其是在相关靶器官中的生物利用度。由于我们的目标是针对埃博拉病毒，因此进行了一系列药代动力学研究，以评估FGI-106的血清浓度以及其在埃博拉病毒常见靶器官（肾脏、肝脏和脾脏）中的蓄积情况。我们以3 mg/kg的剂量静脉注射FGI-106给C57BL/6小鼠，并在不同时间点（0、5、15、30、60、180和300分钟）采集血清样本，利用串联质谱法分析FGI-106的浓度。研究结果显示，注射后5分钟达到最大浓度，估计血清半衰期约为1.8小时（见图4A）。血清中FGI-106的快速消耗促使我们探究其是否能有效分布到脾脏、肝脏和肾脏。为此，我们给三只C57BL/6小鼠分别静脉注射3 mg/kg剂量的FGI-106，持续6小时。选择6小时是基于之前的经验，即6小时足以使药物从血液中转移并蓄积于各器官。随后处死小鼠，并采集肺、肝、肾和脾脏组织，利用质谱法测定FGI-106的浓度。结果显示，该化合物进入各器官的浓度范围为19.5 μg/g（脾脏）至43.1 μg/g（肾脏）（图4B）。鉴于细胞实验已证实FGI-106对埃博拉病毒的EC90值为0.004 μg/g，[1]，这些发现提示该化合物在动物实验中可能具有疗效。

[1]. Development of a broad-spectrum antiviral with activity against Ebola virus. Antiviral Res. 2009 Sep;83(3):245-51.

本文报道了一种小分子治疗药物FGI-106的发现，该药物在细胞实验中显示出对包括埃博拉病毒、裂谷热病毒和登革热病毒在内的多种致命性病毒性出血热病原体的强效广谱抑制作用。利用埃博拉病毒小鼠模型，我们进一步证明，FGI-106在预防或治疗中使用均能保护动物免受致命感染。感染后1天给予单次治疗即可保护动物免受致命性埃博拉病毒攻击。细胞实验还发现FGI-106对不同病毒家族具有抑制活性，这支持了FGI-106干扰不同病毒共同通路这一假设。这些发现表明，FGI-106可能为病毒性疾病的治疗提供新的靶点。[1]目前尚无抗病毒药物可用于治疗人类埃博拉病毒感染，该病毒感染的死亡率可达40%至90%（Zampieri等人，2007）。本研究的主要发现是鉴定出一种新型化合物FGI-106，该化合物在预防或治疗环境中均能有效抵御埃博拉病毒感染。我们还证实，FGI-106对多种基因不同的病毒均具有活性。本研究的一个特点是证实了其广谱抗病毒活性。在基于细胞的实验中，FGI-106处理抑制了不同病毒家族（包括正链和负链RNA病毒）的病毒复制。基于这种广泛的活性，我们推测该化合物可能靶向多种病毒家族复制所需的共同宿主因子。这一结果与新兴的宿主导向疗法理念相符，该理念提倡安全靶向对病毒至关重要但对宿主细胞正常功能或存活并非必需的关键宿主机制。基于其广谱抗病毒活性，我们推测FGI-106抗病毒活性的机制基础涉及一条保守的宿主通路。例如，使用人、小鼠或灵长类动物细胞均观察到了类似的疗效，这表明FGI-106的抗病毒作用并非特定细胞类型或物种所独有。FGI-106抗病毒活性的广谱性可能提示其靶向宿主的一种基本且高度保守的机制。基于宿主的靶向作用并非本文发现所独有。例如，利巴韦林的部分作用机制是通过抑制宿主细胞酶IMP脱氢酶（Franchetti和Grifantini，1999；Goldstein和Colby，1999；Robins等，1985）。同样，宿主编码的S-腺苷高半胱氨酸抑制剂可抑制病毒mRNA帽结构的甲基化（Hunt，1989；Rose等，1977）。尽管利巴韦林等药物已被用于抑制多种病毒的复制，但它也存在毒性（Johnson，1990；Kumar等，2002）。未来的研究对于阐明FGI-106发挥其强效抗病毒活性的分子机制至关重要。一旦确定了靶点和通路，评估其潜在的药物毒性就显得尤为重要，这可能会影响其最终的临床应用。传统的抗病毒方法以病毒分子为靶点，旨在最大限度地减少对宿主的毒性（De Clercq，2008）。然而，病毒的高复制率和易出错的聚合酶（缺乏校正功能）的组合有利于耐药变异株的筛选。我们假设，以宿主为靶点的疗法不易受到此类耐药机制的影响。与此观点一致的是，目前尚未有病毒对利巴韦林产生耐药性的报道，而利巴韦林的作用机制正是基于宿主。此外，以宿主为基础的靶向策略，特别是FGI-106，可能为开发一种适用于多种病毒类型的治疗方案提供前所未有的机会。在缺乏足够时间或能力来识别致病病原体的情况下，广谱抗病毒药物可能特别有用。进一步研究对于探索FGI-106和其他以宿主为基础的抗病毒药物的潜力至关重要，这些发现可能有助于开发具有广谱性和持久抗病毒活性的新型治疗方案。[1]

C28H42CL4N6

604.485282421112

458.32

C, 55.64; H, 7.00; Cl, 23.46; N, 13.90

1149348-10-6

FGI-106;501081-38-5

44128993

Light brown to brown solid powder

56.3

6

6

10

38

560

0

Cl.Cl.Cl.Cl.N(CCCN(C)C)C1C=C(C)N=C2C=1C=CC1C3C(C=CC=12)=C(C=C(C)N=3)NCCCN(C)C

YUQCVPFHAFZFPV-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C28H38N6.4ClH/c1-19-17-25(29-13-7-15-33(3)4)23-11-10-22-21(27(23)31-19)9-12-24-26(18-20(2)32-28(22)24)30-14-8-16-34(5)6;;;;/h9-12,17-18H,7-8,13-16H2,1-6H3,(H,29,31)(H,30,32);4*1H

N1,N7-bis[3-(dimethylamino)propyl]-3,9-dimethylquinolino[8,7-h]quinoline-1,7-diamine tetrahydrochloride

FGI-106; FGI106; FGI 106; FGI-106 HCl; FGI-106 free base; 501081-38-5; NSC-306365; UNII-BRT994456W; BRT994456W; 1-N,7-N-bis[3-(dimethylamino)propyl]-3,9-dimethylquinolino[8,7-h]quinoline-1,7-diamine; Quino(8,7-H)quinoline-1,7-diamine, N1,N7-bis(3-(dimethylamino)propyl)-3,9-dimethyl-; Quino[8,7-h]quinoline-1,7-diamine, N1,N7-bis[3-(dimethylamino)propyl]-3,9-dimethyl-; FGI-106 hydrochloride; FGI-106 tetrahydrochloride;

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： 请将本产品存放在密封且受保护的环境中，避免吸湿/受潮。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO : ~6.67 mg/mL (~11.03 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 0.67 mg/mL (1.11 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 6.7 mg/mL澄清DMSO储备液加入400 μL PEG300中，混匀；然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 0.67 mg/mL (1.11 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 6.7mg/mL澄清的DMSO储备液加入到900μL 20％SBE-β-CD生理盐水中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。