南京农业大学最新综述:病毒-宿主相互作用网络作为抗IAV药物和抗SARS-CoV-2药物的新靶点

【字体: 时间:2022年05月06日 来源:南京农业大学

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  南京农业大学动物医学院平继辉教授团队在国际学术期刊《Emerging Microbes & Infections》(IF=7.163)在线发表题为“Virus-host interaction networks as new antiviral drug targets for IAV and SARS-CoV-2”(病毒-宿主相互作用网络作为抗IAV药物和抗SARS-CoV-2药物的新靶点)的综述。

  

2022年4月27日,南京农业大学动物医学院平继辉教授团队在国际学术期刊《Emerging Microbes & Infections》(IF=7.163)在线发表题为“Virus-host interaction networks as new antiviral drug targets for IAV and SARS-CoV-2”(病毒-宿主相互作用网络作为抗IAV药物和抗SARS-CoV-2药物的新靶点)的综述。

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目前SARS-CoV-2尤其是Omicron毒株肆掠全球,甚至还出现与IAV共感染的现象,严重危害人类公共健康。迄今为止,尚未发现针对SARS-CoV-2的特异性抗病毒药物。因此,当前迫切需要探究抗SARS-CoV-2药物靶点并研发有效的临床药物。这就要求深入了解SARS-CoV-2复制周期及SARS-CoV-2与宿主互作的分子机制以此为抗SARS-CoV-2药物的研发提供更为丰富的理论依据。

作者以目前研究较为成熟且有望成为除了冠状病毒科成员以外,对SARS-CoV-2研究最具参考意义的IAV为代表进行讨论,力求快速建立病毒与宿主互作的理论体系,为基于病毒-宿主互作网络的抗病毒药物的设计提供重要启示。除了IAV,作者还简要地总结了当前SARS-CoV-2与宿主互作网络的研究成果。研究表明,病毒与宿主互作始终是一个博弈的过程,宿主模式识别受体识别IAV与SARS-CoV-2的RNA后能够迅速激活抗病毒天然免疫信号通路以诱导ISGs等宿主限制因子的表达进而抑制病毒复制周期的某个或多个环节,同时病毒也进化出涉及转录水平、翻译及翻译后修饰水平和表观遗传等多种调节机制来直接或者间接拮抗宿主天然免疫,并通过劫持宿主细胞翻译系统和促进宿主因子的表达来满足自身有效的复制。

值得注意的是,宿主抗病毒天然免疫与病毒拮抗宿主天然免疫间的博弈形成了病毒-宿主互作网络。此外,病毒复制周期由蛋白质、非编码RNA、糖类、脂类、激素和无机盐共同调控。鉴于此,作者从病毒免疫学和系统生物学角度,更新基于病毒与宿主互作网络的抗病毒药物靶点图谱并提出病毒-宿主互作网络作为IAV和SARS-CoV-2新的抗病毒药物靶点的创新思路,其有望解决病毒耐药性问题。特别注意的是,病毒-宿主互作网络蕴藏三种主要的抗病毒药物靶点:病毒靶点、宿主靶点和病毒对宿主天然免疫的拮抗作用,其中病毒靶点是传统抗病毒药物靶点;宿主靶点被选择作为次要的考虑;而病毒对宿主天然免疫的拮抗作用在抗病毒药物研发过程中最容易被忽略。

该综述获得了国家重点研发项目(2021YFD1800205)、国家自然科学基金(批准号:31772775)的资助。


通讯作者简介:

平继辉教授长期致力于流感病毒的遗传进化、致病性、跨宿主传播及相关分子机制、病毒抗原变异的分子基础及抗原变异预测、高产高效流感疫苗等方向研究并取得了一系列的创新性研究成果,在 Nature Communications、PNAS、Nature Microbiology、Journal of Virology和Journal of General Virology等杂志发表SCI文章15篇,申请国际专利5项。先后参与科研项目7项,包括加拿大CIHR项目2项、美国 CRIP、盖茨基金项目、WARF项目和ASPR项目4项以及“十三五“国家重点研发计划重点专项 1 项。

全文链接:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2022.2071175

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图1  聚焦于IAV复制周期的抗病毒药物靶点图谱

 

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图2 聚焦于宿主抗IAV天然免疫应答的抗病毒药物靶点图谱

 

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图3 聚焦于SARS-CoV-2对宿主天然免疫信号通路拮抗作用的抗病毒药物靶点图谱

 


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