Cell子刊:阻止流感病毒感染的新策略
日期:2014-11-24 09:13:24
流感病毒,就像所有的病毒一樣,是一個(gè)劫持者。它悄悄地溜進(jìn)細(xì)胞內(nèi)部,偷竊里面的機(jī)器,來更多地復(fù)制自我,然后——在繁殖后,沖出細(xì)胞找到另外一個(gè)細(xì)胞去感染。
目前用來治療流感的大多數(shù)藥物旨在攻擊病毒,致使其喪失能力。但是流感病毒很狡猾,能夠發(fā)生突變以規(guī)避藥物的破壞。
2014年11月20日在《Cell Host and Microbe》發(fā)表的一項(xiàng)新研究中,威斯康星大學(xué)麥迪孫分校(UW -Madison)的Yoshihiro Kawaoka和一個(gè)研究小組,為一種完全不同的方法打下了基礎(chǔ)。他們發(fā)現(xiàn),這種新方法通過關(guān)閉病毒需要的細(xì)胞機(jī)器來阻遏劫持者,就像切斷了銀行搶劫犯逃跑車輛的燃油管道。
這些研究結(jié)果將有助于選擇和開發(fā)新的藥物,靶定病毒依賴的細(xì)胞機(jī)器,而不是攻擊病毒本身,降低了病毒突變和產(chǎn)生耐藥性的機(jī)會(huì)。
UW -Madison 獸醫(yī)學(xué)院的Kawaoka教授說:“每當(dāng)患者接受藥物治療時(shí),病毒就面臨選擇性壓力。在2007年,一種耐藥性流感病毒出現(xiàn),在一年半的時(shí)間內(nèi),它傳播到世界范圍。”
UW-Madison科學(xué)家與日本的幾個(gè)機(jī)構(gòu),通過梳理細(xì)胞機(jī)器,發(fā)現(xiàn)了1300種宿主細(xì)胞蛋白,病毒可能利用它們來結(jié)合和進(jìn)入細(xì)胞、在細(xì)胞內(nèi)環(huán)游、復(fù)制或退出細(xì)胞。
雖然其他一些研究已經(jīng)完成了人類全基因組篩選,以尋找與流感病毒相互作用的宿主細(xì)胞蛋白,Kawaoka的研究首次遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了潛在靶標(biāo)的識(shí)別。
利用一種稱為基因沉默的技術(shù),研究小組一個(gè)接一個(gè)地測(cè)試每個(gè)蛋白質(zhì),以探討將其從實(shí)驗(yàn)室生長的人類細(xì)胞中消除,是否會(huì)干擾病毒的感染力。同時(shí),研究人員評(píng)估了這種方法對(duì)細(xì)胞的危害有多大。
消極的、不必要的副作用,是用藥物靶定宿主蛋白的風(fēng)險(xiǎn)之一,所以Kawaoka想確保該方法是無毒的。
該小組確定了91個(gè)潛在的宿主細(xì)胞靶標(biāo),他們稱之為“排行榜”。在導(dǎo)致低濃度感染病毒但幾乎沒有細(xì)胞死亡的細(xì)胞中,這些蛋白質(zhì)可能是減少的。
然后,研究人員將每個(gè)蛋白質(zhì)定位到其在病毒感染周期中的作用,對(duì)流感病毒在細(xì)胞內(nèi)的起作用,有了一個(gè)更深入的了解,并為進(jìn)一步的探索提供了一個(gè)平臺(tái)。
Kawaoka指出:“本文中所描述的信息,對(duì)于那些對(duì)開發(fā)靶向的、但降低病毒滴度的抗病毒化合物感興趣的人,將具有很大的價(jià)值。同時(shí),基礎(chǔ)研究人員對(duì)這些數(shù)據(jù)也有相當(dāng)大的興趣。”
該研究小組進(jìn)一步搜索藥物數(shù)據(jù)庫,以確定可以抑制細(xì)胞靶標(biāo)和關(guān)閉流感病毒感染的化合物。在這個(gè)過程中,他們發(fā)現(xiàn)了幾種可能的藥物和一些驚喜。
其中兩種化合物可抑制宿主細(xì)胞蛋白質(zhì),基于目前對(duì)它們的認(rèn)識(shí),科學(xué)家們毫無懷疑地將它們作為抗病毒藥物靶標(biāo)。已經(jīng)存在幾種臨床藥物可作用于其中一個(gè)靶標(biāo),也已進(jìn)入其他疾病的先進(jìn)臨床試驗(yàn),從而證明了它們的治療潛力。
研究小組繼續(xù)研究他們的“排行榜”,以評(píng)估它們的藥物開發(fā)潛力。Kawaoka的總體目標(biāo)是,確定預(yù)防或治療潛在致命性病毒感染的策略。世界衛(wèi)生組織估計(jì),每年全球有三到五百萬流感病例,多達(dá)500,000人死亡。
Kawaoka還不知道有多少宿主蛋白可能作為很好的藥物開發(fā)靶標(biāo)。他說:“這很難說。但是,我們目前致力于前20個(gè)。”
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