伊曲康唑与布林西多福韦联合使用对人类腺病毒的协同抗病毒作用

《British Journal of Pharmacology》：Synergistic antiviral activity against human adenovirus through combination of itraconazole and brincidofovir

人类腺病毒（HAdV）感染在免疫抑制患者中危害严重，但缺乏特效疗法。本研究将临床使用的抗真菌药伊曲康唑重新定位为抗HAdV药物，发现其通过抑制mTOR通路及干扰病毒胞吞/出逃机制显著降低病毒滴度（EC50<3 μM），且未显示细胞毒性。进一步验证伊曲康唑与直接抗病毒药brincidofovir联用具有协同效应，在A549细胞、Caco-2细胞及人类肠道器官oid（HIO）模型中均能显著抑制HAdV-C5、F40、F41感染，且组合用药可降低brincidofovir剂量至安全水平。本研究为HAdV治疗提供了新策略，兼顾疗效与安全性。

　　
这篇研究聚焦于开发新型人腺病毒（HAdV）治疗策略，特别是针对免疫缺陷患者的高风险感染。研究团队通过重新利用临床已批准的抗真菌药物伊曲康唑，结合直接抗病毒药物布林妥诺福韦，探索了协同治疗的可能性。以下从研究背景、方法创新、关键发现和临床意义等方面进行解读。

### 一、研究背景与核心问题
人腺病毒（HAdV）是一类广泛存在于呼吸道和消化道，并能在免疫抑制宿主中引发严重感染的双链DNA病毒。尽管HAdV感染通常呈自限性，但在器官移植、HIV感染、化疗等免疫抑制患者中，其致死率可达80%。现有治疗药物如阿昔洛韦虽有一定效果，但存在严重副作用（如胃肠道毒性、肾毒性），且缺乏针对HAdV的特异性药物。因此，开发新型治疗策略迫在眉睫。

研究团队发现，HAdV感染过程中会劫持宿主的mTOR信号通路，通过E4-ORF1和E4-ORF4蛋白激活该通路，抑制自噬并促进病毒复制。这一机制为靶向mTOR通路提供了理论依据。同时，伊曲康唑作为广谱抗真菌药，已证实能通过调节胆固醇代谢和抑制mTOR通路发挥抗病毒作用，但其具体机制尚不明确。

### 二、实验方法与技术创新
研究采用多层次实验验证抗病毒机制：
1. **细胞模型**：包括A549肺泡上皮细胞、Caco-2肠癌细胞及分化良好的原代人类肠道类器官（HIOs），后者模拟了肠道微环境的复杂性和细胞多样性。
2. **动态观察**：通过单周期感染实验，在病毒进入细胞后立即干预，确保研究聚焦于感染初期。
3. **多组学分析**：结合免疫荧光（追踪病毒衣壳蛋白）、流式细胞术（检测自噬水平）、Western blot（分析mTOR磷酸化状态）及TCID50病毒滴度测定，多维度验证机制。
4. **药物组合评估**：引入SynergyFinder软件，通过Bliss独立性、零交互作用 potency（ZIP）和最高单药效应（HSA）三种模型评估药物协同性，并计算组合敏感性指数（CSS）量化协同效果。

### 三、关键发现与机制解析
1. **mTOR通路的关键作用**：
- 病毒感染后，mTOR磷酸化水平在24小时内显著升高，且与病毒滴度呈正相关。
- 抑制mTOR（通过伊曲康唑或Ku-63794）可降低病毒滴度，EC50值均低于3 μM，且未观察到细胞毒性。

2. **伊曲康唑的双重机制**：
- **物理屏障效应**：伊曲康唑通过竞争性结合宿主细胞胆固醇，阻止病毒衣壳在溶酶体中的脱壳，导致病毒粒子被困于早期溶酶体（Rab5标记）和晚期溶酶体（Rab7标记）。
- **自噬激活效应**：药物诱导自噬体积累（通过MDC染色检测），并通过与病毒蛋白的相互作用增强溶酶体降解功能，形成双重抑制。

3. **协同治疗的优势**：
- 伊曲康唑与布林妥诺福韦联用，在A549细胞和HIOs模型中均展现出协同效应，病毒滴度降低幅度超过单药治疗的叠加效果。
- 临床可行的剂量组合：例如，当布林妥诺福韦单独使用需达0.01 μM时，联合治疗可将剂量降至0.001 μM以下，同时保持疗效。

### 四、临床转化潜力与挑战
1. **治疗策略创新**：
- **Host-directed therapy（HDT）**：通过靶向病毒感染所需的宿主机制（如mTOR、胆固醇代谢），而非直接抑制病毒复制，可减少药物剂量并降低毒性。
- **组合用药优势**：伊曲康唑作为HDT药物，可降低布林妥诺福韦的用量，从而缓解其肾毒性和胃肠道副作用。研究显示，当布林妥诺福韦剂量从5 μM降至0.5 μM时，仍能保持90%以上的抑制效果。

2. **潜在问题与解决方案**：
- **药代动力学差异**：伊曲康唑口服生物利用度低（约35%），且易受胃酸影响。研究建议采用静脉给药或与P-gp抑制剂联用以提高血药浓度。
- **免疫调节风险**：mTOR抑制剂可能抑制T细胞功能。通过短期治疗（如7-10天）和剂量监控，可平衡疗效与免疫风险。
- **药物相互作用**：伊曲康唑是CYP3A4酶抑制剂，可能影响布林妥诺福韦的代谢。建议给药间隔时间或选择不同代谢途径的药物组合。

3. **转化医学路径**：
- **预防性用药**：针对高危人群（如器官移植患者），在HAdV暴露前预防性给药，阻断病毒进入细胞。
- **给药时机优化**：病毒感染后24小时内开始联合治疗，可最大程度抑制病毒复制。
- **剂量个体化**：基于患者肝肾功能调整剂量，例如HIOs模型显示，当伊曲康唑浓度为10 μg/mL时，对HAdV-C5的抑制率达95%，且无细胞毒性。

### 五、对病毒学研究的启示
1. **病毒逃逸机制的突破**：HAdV通过E4-ORF1激活PI3K/Akt/mTOR通路，而伊曲康唑通过双重机制（胆固醇竞争和mTOR抑制）打破这一闭环。
2. **自噬作为天然防御机制**：研究发现，自噬体在病毒入侵时具有双重作用：既可作为清除病毒的平台，也可能被病毒劫持用于复制。伊曲康唑通过增强自噬活性，逆转了这一劫持效应。
3. **宿主微环境的重要性**：HIOs模型成功模拟了肠道上皮屏障功能，其 transepithelial electrical resistance（TEER）达1200 Ω/cm2，与真实肠道环境高度相似。在HIOs中验证的协同效应，为临床前研究提供了可靠模型。

### 六、未来研究方向
1. **机制深化**：需明确伊曲康唑如何影响胆固醇运输蛋白（如NPC1）的构象，以及自噬体与溶酶体融合的调控细节。
2. **动物模型验证**：当前研究基于体外模型，后续需在免疫缺陷小鼠模型中验证疗效，重点关注肠道局部药物浓度和病毒载量。
3. **真实世界数据收集**：建议在HIV合并HAdV感染的队列中开展观察性研究，评估联合治疗的长期安全性。
4. **药物优化**：开发新型mTOR抑制剂或伊曲康唑衍生物，可能实现更精准的靶向治疗。

### 七、总结
本研究通过多组学整合和临床前模型创新，揭示了HAdV感染依赖宿主mTOR通路的机制，并证实伊曲康唑与布林妥诺福韦的协同治疗策略。该方案不仅降低了单药毒性，还通过双重靶向（病毒进入和复制阶段）提高了疗效。未来需进一步解决药代动力学优化和免疫调节平衡问题，为开发广谱抗腺病毒疗法提供了重要参考。