肝病治疗新突破NTCP 靶点揭秘：从病毒入侵到胆汁酸代谢的双重调控密码

乙肝病毒(HBV)感染是全球主要公共卫生问题之一，有超过2.5亿人慢性感染HBV。而其中有超三分之一的人口集中在我国，人数接近1亿人。NTCP工具细胞，特别是外源表达NTCP的肝癌细胞系如HepG2-NTCP和Huh7-NTCP，因其易操作、短周期、重现性佳的特点，在乙肝病毒(HBV)研究中扮演着至关重要的角色。这些细胞模型能够有效模拟HBV的感染过程，为研究HBV的生命周期、宿主限制因子、病毒复制以及药物筛选提供了一个强大而便捷的体外平台。它们不仅有助于揭示HBV感染的分子机制，如DDX3作为宿主限制因子阻碍cccDNA转录，GPC5作为附着因子在感染入胞过程中的作用，还能通过直接与NTCP相互作用或下调NTCP表达来筛选和验证抗病毒药物的活性，例如环孢菌素A及其衍生物、雷帕霉素及其衍生物等。此外，这些工具细胞还促进了对HBV宿主特异性分子的发现，为发展支持HBV感染的小动物模型提供了可能，这对于乙肝相关研究和药物开发具有重大意义。

基本信息

英文标题：Targeting NTCP for liver disease treatment: A promising strategy

中文标题：靶向NTCP治疗肝脏疾病：一种有前景的策略

发表期刊：《J. Pharm. Anal》

影响因子：6.1

作者单位：

1. Department of Pharmacy, Sichuan Provincial People's Hospital, School of Medicine, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, 610072, China

2. Personalized Drug Therapy Key Laboratory of Sichuan Province, School of Medicine, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, 610072, China

3. College of Medicine, University of Electronic Science and Technology, Chengdu, 610072, China

4. Guanghan People's Hospital, Guanghan, Sichuan, 618300, China

作者信息：

Xin Tan、Yu Xiang、Jianyou Shi、Lu Chen、Dongke Yu

研究背景

钠 - 牛磺胆酸共转运多肽(NTCP)作为溶质载体家族 10 成员 1(SLC10A1)基因编码的跨膜糖蛋白，在肝细胞中负责约 80% 的胆汁酸(BAs)重吸收，通过维持胆汁酸动态平衡避免肝细胞因高浓度胆汁酸诱导凋亡及死亡受体通路激活，进而预防肝损伤、肝硬化和肝衰竭。除转运功能外，NTCP 还是乙型肝炎病毒(HBV)和丁型肝炎病毒(HDV)的功能性受体，其与病毒 preS1 结构域的结合介导病毒入侵肝细胞。当前研究表明，NTCP 基因单核苷酸多态性(SNPs)与 HBV 感染进展、肝硬化及肝细胞癌(HCC)风险相关，且其表达异常参与非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、肝纤维化、原发性胆汁性胆管炎(PBC)等疾病的病理进程，因此靶向 NTCP 成为肝脏疾病治疗的新兴策略。

研究方法

本研究通过系统检索国内外文献，结合分子对接、细胞功能实验及临床试验数据，分析 NTCP 的结构功能、基因调控机制及其在肝脏疾病中的作用。重点探讨 NTCP 介导的胆汁酸转运与病毒入侵的分子基础，评估 NTCP 抑制剂(如 Myrcludex B、环孢素 A 衍生物、天然产物提取物)的作用机制与临床应用潜力，并通过构效关系分析指导新型抑制剂设计。

实验结果

图1：NTCP 介导的胆汁酸运输分子机制

NTCP 通过钠离子依赖的共转运模式，将门静脉血中的胆汁酸(BAs)摄入肝细胞，该过程受法尼醇 X 受体(FXR)负调控 ——FXR 激活后通过诱导小异源二聚体伴侣(SHP)抑制 NTCP 表达。此外，NTCP 与胆汁酸外排泵(BSEP)、细胞色素 P450 酶 CYP7A1 协同维持胆汁酸肝肠循环稳态，其功能异常可导致胆汁酸在肝内蓄积并诱导肝细胞凋亡。

图2：NTCP 的结构示意图

NTCP 由 9 个跨膜螺旋(TM1-TM9)组成，分为膜面板结构域(TM1、TM5、TM6)和核心结构域(TM2-TM4、TM7-TM9)，两者形成跨膜通道。钠离子结合位点(Na1、Na2)位于 TM3 与 TM8 的交叉基序附近，驱动胆汁酸转运;HBV preS1 肽段结合区域由 TM1、TM6、TM8b、TM9 形成隧道，通过疏水相互作用识别病毒配体。

图3：NTCP 与肝脏疾病的关联网络

图中显示 NTCP 在病毒性肝炎中作为 HBV/HDV 受体介导感染，在 NAFLD 中因游离脂肪酸刺激表达上调，促进胆汁酸吸收并加剧肝损伤，在肝纤维化中通过激活肝星状细胞(HSCs)的表皮生长因子受体(EGFR)促进细胞增殖。此外，PBC 患者晚期 NTCP表达下调可能是机体减轻胆汁酸毒性的代偿机制，而 HCC 中 NTCP 变异体(如 S267F)与肿瘤进展负相关。

图4：NTCP 抑制与 FXR 的调控关系

阻断 NTCP 可升高肝细胞内胆汁酸浓度，激活 FXR 并抑制肝星状细胞中 α- 平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和胶原蛋白合成，从而减轻肝纤维化。该负反馈调节中，FXR 通过抑制肝细胞核因子 HNF1 和 HNF4α，减少 NTCP 转录，形成 “NTCP 抑制 - FXR 激活 - 基质合成抑制” 的治疗通路。

图5：环孢素 A(CsA)及其衍生物的结构优化

CsA 通过抑制 NTCP 活性阻断 HBV 感染，其衍生物 27A 通过打开丁烯基甲基苏氨酸(BMT)双键形成五元环，并在苯环 4 位引入苄氧基，使 NTCP 抑制活性(IC₅₀=0.110 μM)显著优于母体化合物。27A 通过增强与 NTCP 的 π-π 堆积和氢键相互作用(如与 ALA348、ARG337 结合)，实现高选择性抗病毒效果。

图6：化合物 35 的结构与构效关系(SAR)

苯甲酰胺衍生物化合物 35 通过与 NTCP 的 SER-109、ASN-54、TYR-108 形成三个氢键，其苯环与 PHE-44 发生 π-π 相互作用，苄基基团深入 NTCP 疏水腔，实现高亲和力结合(IC₅₀<10 μM)。该化合物不仅抑制 NTCP 介导的胆汁酸运输，还能通过上调 Bax、下调 Bcl-2 诱导 HepG2 细胞凋亡，显示抗 HCC 潜力。

图7：二聚体胆汁酸衍生物(DBA-41)的设计与合成

DBA-41 由熊去氧胆酸(UDCA)和牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)通过刚性三唑环连接，其环状结构使 NTCP 结合亲和力(IC₅₀<50 nM)显著高于单体。Taurine 基团增强血清蛋白结合率，延长体内作用时间，在人 NTCP 敲入小鼠中有效抑制 HBV 感染，且无明显毒性。

研究结论

NTCP 在肝脏疾病中具有双重角色：作为胆汁酸转运蛋白，其功能异常可导致胆汁酸代谢紊乱及肝损伤;作为 HBV/HDV 受体，其介导病毒入侵肝细胞。当前已开发的 NTCP 抑制剂包括肽类(如 Myrcludex B)、免疫抑制剂(如环孢素 A 衍生物)、天然产物(如 EGCG、姜黄素)及合成小分子(如二聚体胆汁酸衍生物 DBA-41)，部分药物已在临床试验中显示抗病毒或改善肝纤维化的效果。然而，NTCP 抑制可能引发胆汁酸血症等副作用，需通过优化抑制剂选择性(如优先靶向病毒结合位点而非胆汁酸转运功能)平衡治疗效益与风险。未来研究应聚焦高选择性抑制剂开发及联合疗法(如 NTCP 抑制剂与核苷类似物联用)，以提升 HBV/HDV 清除率及肝纤维化逆转效果。