抗病毒治療的一種新方法是利用類蛋白腖破壞病毒的脂膜，從而有可能治療多種病毒並應對抗病毒抗藥性的挑戰。研究人員正在開發新一代抗病毒藥物，這種藥物的標靶是病毒的膜而不是表面蛋白。這些藥物受到人體免疫系統的啟發，有望對抗寨卡和基孔肯雅等病毒，並有助於防止抗藥性的產生。

眾所周知，抗病毒療法很難開發，因為病毒會快速變異，產生抗藥性。 但是，如果新一代抗病毒藥物無視病毒表面快速變異的蛋白質，而是破壞它們的保護層呢？

“我們發現了許多病毒的致命弱點：它們的氣泡狀膜。”紐約大學化學教授、該研究的資深作者kent Kirshenbaum說：”利用這一弱點並破壞膜是開發新型抗病毒藥物的一種很有前景的作用機制。

在《ACS傳染病》雜誌上發表的一項研究中，研究人員展示了一組受人類自身免疫系統啟發的新型分子是如何滅活包括寨卡和基孔貢尼亞在內的幾種病毒的。 他們的研究方法不僅可能開發出可用於對付多種病毒的藥物，還有助於克服抗病毒抗藥性。

病毒表面有不同的蛋白質，通常是單株抗體和疫苗等療法的標靶。 但以這些蛋白質為標靶有其局限性，因為病毒會迅速進化，改變蛋白質的特性，使治療效果大打折扣。 當新的SARS-CoV-2變種出現時，這些限制就顯現出來了，它們既能躲避藥物，也能躲避針對原始病毒開發的疫苗。

Kirshenbaum 說：「我們迫切需要能以新方式滅活病毒的抗病毒藥物。」理想的情況是，新的抗病毒藥物不會對一種病毒或蛋白質具有特異性，因此它們可以毫不拖延地治療新出現的病毒，並能克服抗藥性的產生.我們需要現在就開發出下一代藥物，並將它們擺上貨架，以便為應對下一次大流行威脅做好準備–肯定還會有下一次大流行。 “

蛋白腖透過破壞包膜病毒的膜使其失去活性。 圖片來源：David Song/紐約大學

我們的先天免疫系統透過產生抗菌肽來對抗病原體，這是人體抵抗細菌、真菌和病毒的第一道防線。 大多數致病病毒都包裹在由脂質構成的膜中，而抗菌肽的作用就是破壞甚至撐破這些膜。

雖然抗菌肽可以在實驗室中合成，但很少用於治療人類的傳染病，因為它們很容易分解，而且對健康細胞有毒性。 取而代之的是，科學家們開發出了名為類蛋白腖（peptoids）的合成材料，這種材料的化學骨架與勝肽相似，但能更好地突破病毒膜，而且不易降解。

Kirshenbaum說：”我們開始思考如何模仿天然勝肽，創造出具有許多與勝肽相同的結構和功能特徵的分子，但這些分子由我們的身體無法快速降解的東西組成。”

研究人員研究了七種蛋白腖，其中許多最初是在史丹佛大學的Annelise Barron 實驗室發現的，她也是這項研究的共同作者。 紐約大學團隊研究了類蛋白腖對四種病毒的抗病毒作用：三種包膜病毒（茲卡病毒、裂谷熱和基孔肯雅病毒）和一種無包膜病毒（柯薩奇病毒B3） 。

研究的第一作者、紐約大學化學博士生帕特里克-泰特（Patrick Tate）說：”我們對研究這些病毒特別感興趣，因為它們沒有可用的治療方案。”

病毒周圍的膜是由不同於病毒本身的分子構成的，因為脂質是從宿主那裡獲得的，以形成膜。 磷脂醯絲胺酸就是這樣一種脂質，它存在於病毒外部的膜中，但在正常情況下卻被封閉在人體細胞的內部。

由於磷脂酰絲氨酸存在於病毒的外部，因此它可以成為蛋白腖辨識病毒的特異性目標，但卻無法辨識–因此也無法辨識我們自己的細胞。此外，由於病毒從宿主那裡獲得脂質，而不是從自身基因組編碼，因此它們更有可能避免抗病毒抗性。

科學家針對四種病毒測試了七種類蛋白腖。 他們發現，類蛋白腖透過破壞病毒膜，滅活了所有三種包膜病毒–茲卡、裂谷熱和基孔肯雅病毒，但沒有破壞柯薩奇病毒B3，這是唯一一種沒有膜的病毒。

此外，膜中磷脂醯絲胺酸含量較高的基孔肯雅病毒更容易受到蛋白腖的影響。 與此相反，完全由另一種名為磷脂酰膽鹼的脂質形成的膜不會被蛋白腖破壞，這表明磷脂酰絲氨酸對蛋白腖降低病毒活性至關重要。

Tate說：”我們現在開始了解類蛋白腖是如何發揮抗病毒作用的–特別是透過辨識磷脂醯絲胺酸。”

研究人員正在繼續進行臨床前研究，以評估這些分子在抗病毒方面的潛力，並了解它們是否能克服抗藥性的產生。 他們以蛋白腖為重點的研究方法可能有望治療多種具有難以治療的膜的病毒，包括伊波拉病毒、SARS-CoV-2 和皰疹病毒。

編譯自/ SciTechDaily