現有藥物被發現可治療猴痘和天花等痘病毒
科學家們發現了痘病毒繞過細胞防禦系統的機制,並確定了可以防止這種逃避的現有藥物。研究人員通過研究痘病毒繞過人體細胞防禦系統的方法,找到了一種可能比現有方法更持久的治療策略。這一突破是在他們發現痘病毒利用一種細胞蛋白逃避宿主細胞防禦系統,從而有效複製和傳播的機制之後取得的。
科學家發現,痘病毒利用一種細胞蛋白繞過宿主細胞的防禦系統,幫助它們進行複制。針對這種蛋白質的現有藥物有望限制痘病毒的傳播,為包括猴痘和天花在內的各種痘病毒提供了一種持久的治療方法。
現有的藥物,無論是用於免疫抑制還是治療不同的病毒感染,都是針對這種細胞蛋白的。科學家們發現,這些藥物也能阻礙痘病毒的生長和繁殖。通過以細胞而非病毒為直接靶標,這種方法大大增加了病毒產生抗藥性的難度。
由於這種劫持機制在許多痘病毒中都是相同的,因此這些藥物將能有效治療一系列疾病,如天花和麻疹。
這項研究最近發表在《自然》雜誌上。
儘管天花作為一種疾病已於1979 年被根除,但天花病毒仍被保存在兩個高度安全的實驗室中–一個在美國,另一個在俄羅斯。由於天花病毒被用於生物恐怖主義的威脅,一種名為tecovirimat 的藥物獲得了治療天花的許可。
由猴痘病毒引起的疾病目前仍在流行:儘管英國的感染人數已經下降,但這種與天花具有親屬關係的疾病仍然存在,尤其是在倫敦和許多其他國家。
去年,特考韋利馬特(Tecovirimat)被用於治療嚴重的水痘病例,但這導致了猴痘病毒多種耐藥株的出現。
劍橋大學病理學系、牛津大學鄧恩病理學學院和皮爾布萊特研究所的杰弗裡-史密斯(Geoffrey L. Smith)教授說:”我們發現的藥物可能比目前的猴痘治療方法更持久,而且我們預計這些藥物對包括導致天花的痘病毒在內的一系列其他痘病毒也會有效。”
痘病毒一旦感染宿主細胞,就必須抵禦細胞蛋白質的攻擊,這些蛋白質會限制病毒的複制和傳播。研究人員發現,一種名為TRIM5α 的特定細胞蛋白能限制病毒的生長,而另一種名為cyclophilin A 的細胞蛋白則能阻止TRIM5α 的生長。現有藥物以環嗜蛋白A 為靶標,從而使病毒對TRIM5α 更加敏感。
史密斯說:”目前有多種針對環嗜蛋白A的藥物,由於其中許多藥物已經通過了臨床試驗,因此我們不是從零開始,而是重新利用現有藥物,這要快得多。”
許多其他痘病毒也會影響動物,例如,”結節性皮膚病”目前正在全球範圍內流行,可能會對牛造成致命影響。
史密斯補充說:”我們的研究結果完全出乎意料。我們之所以開始這項研究,是因為我們對了解痘病毒如何逃避宿主防禦的基礎科學很感興趣,我們完全沒有想到這可能會帶來治療猴痘病毒和其他痘病毒的藥物。”
生物技術與生物科學研究理事會(BBSRC)臨時執行主席蓋伊-波比(Guy Poppy)教授說:”國家猴痘病毒聯盟的成立是出於英國應對猴痘病毒引起的新疾病威脅的迫切需要。至關重要的是,公共資助者和政策制定者能夠靈活協調地採取行動,支持迅速的科學應對措施。BBSRC和醫學研究理事會(MRC)採取’一個健康’的方法,通過英國科研機構應對感染戰略主題與政策制定者合作,做出了快速反應,使英國各地的頂尖研究人員能夠匯集他們的專業知識,並迅速取得有影響力的成果。”
該項目始於一個簡單的觀察結果,即疫苗病毒感染會導致人體細胞中TRIM5α 水平下降。為了找出原因,研究小組設計了缺乏TRIM5α的人類細胞,結果發現病毒在這些細胞中復制和傳播得更好。這表明TRIM5α具有抗病毒活性。
接下來,他們確定了TRIM5α 針對的疫苗病毒蛋白質。他們還發現,病毒對TRIM5a的攻擊有兩種防禦措施:首先,它利用另一種細胞蛋白–環纖蛋白A–來阻斷TRIM5α的抗病毒活性;其次,它製造一種蛋白– C6–來誘導TRIM5α的破壞。
研究小組針對包括猴痘在內的一系列痘病毒測試了一系列這些藥物,結果發現它們在所有情況下都有抗病毒作用。這些藥物的作用原理是使病毒對TRIM5α更加敏感。