Nature:猴痘病毒治疗的新希望

【字体: 时间:2023年08月14日 来源:AAAS

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  Tecovirimat是一种抗痘病毒药物,其使用正在推动猴痘病毒耐药变种的出现。科学家们已经确定猴痘病毒是如何利用一种细胞蛋白来逃避宿主的防御,从而使其更好地复制和传播。现有的用于治疗其他病毒感染的药物也针对这种细胞蛋白。当对包括猴痘在内的一系列痘病毒进行测试时,发现这些药物在所有情况下都具有抗病毒作用。从长远来看,这些药物可能对治疗痘病毒感染很有价值,因为考虑到它们针对的是细胞而不是病毒蛋白,病毒将无法进化出耐药变体。

  

科学家们在研究痘病毒科(Poxviridae)如何逃避人体细胞自然防御的时候,发现了一种新的治疗方法,这种方法可能比目前的治疗方法更持久。

在此之前,他们发现痘病毒如何利用细胞蛋白来逃避宿主细胞的防御,从而有效地复制和传播。

现有的免疫抑制剂或治疗其他病毒感染的药物都针对这种细胞蛋白。研究小组发现,这些药物还可以限制痘病毒的复制和传播。

在这种治疗方法中,药物不直接针对病毒,这意味着病毒将更难以进化出耐药性。

由于这种劫持机制在许多痘病毒中都是相同的,这些药物将有效治疗一系列疾病,如mpox和天花。

这项研究发表在《自然》杂志上。

尽管天花作为一种疾病自1979年以来已经被根除,但导致天花的病毒天花病毒仍然保存在两个高度安全的实验室中——一个在美国,一个在俄罗斯。天花病毒被用于生物恐怖主义的威胁导致了一种名为tecovirimat的药物被批准用于治疗天花。

目前,mpox(由猴痘病毒引起)正在流行中,尽管英国的感染人数已经下降,但它仍然存在,特别是在伦敦和许多其他国家。

在过去的一年中,Tecovirimat被用于治疗严重的猴痘病例,但这导致了猴痘病毒多种耐药菌株的出现。

“我们确定的药物可能比目前治疗猴痘的药物更持久,我们预计也将对一系列其他痘病毒有效,包括引起mpox的痘病毒,”剑桥大学病理学系、牛津大学邓恩病理学院的Geoffrey L. Smith教授说。

一旦痘病毒感染宿主细胞,就必须保护自己免受细胞蛋白的攻击,细胞蛋白会限制病毒的复制和传播。研究人员发现了一种叫做TRIM5α的特殊细胞蛋白,它可以限制病毒的生长,而另一种叫做 cyclophilin A的细胞蛋白可以阻止TRIM5α的生长。现有的药物以 cyclophilin A为靶点,从而使病毒对TRIM5α更敏感。

Smith说:“有各种各样的药物都是针对cyclophilin A的,因为它们中的许多都经过了临床试验,所以我们不会从头开始,而是重新利用现有的药物,这要快得多。”

许多其他痘病毒也会影响动物,例如,"结节性皮肤病 "目前正在全球大流行,可能会对牛造成致命影响。

Smith补充说:“我们的结果完全出乎意料。我们开始这项研究是因为我们对了解痘病毒如何逃避宿主防御的基础科学感兴趣,我们完全不知道这可能会导致治疗猴痘病毒和其他痘病毒的药物。”

生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)临时执行主席Guy Poppy教授说:“猴痘联盟的成立是出于英国对这种病毒引起的新出现的疾病威胁的迫切需要。重要的是,公共资助者和决策者能够灵活和协调地采取行动,以支持迅速的科学反应。

这一发现背后的科学

该项目开始于一个简单的观察,即痘苗病毒(Vaccinia virus,VACV)感染会导致人类细胞中TRIM5α水平的降低。为了找出原因,研究小组设计了缺乏TRIM5α的人类细胞,发现病毒在这些细胞中复制和传播得更好。这表明TRIM5α具有抗病毒活性。

接下来,他们确定了TRIM5α靶向的痘苗病毒蛋白。他们还发现,这种病毒有两种防御TRIM5a的方法:首先,它利用另一种细胞蛋白亲环蛋白A来阻断TRIM5α的抗病毒活性;其次,它产生一种蛋白质C6,诱导TRIM5α的破坏。

现有的药物以cyclophilin A为靶点。当研究小组测试了一系列这些药物对包括猴痘在内的一系列痘病毒的作用时,它们在所有情况下都有抗病毒作用。这些药物通过使病毒对TRIM5α更敏感而起作用。

文章标题

TRIM5a restricts poxviruses and is antagonized by CypA and viral protein C6

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