鼻病毒C结构模型揭示普通感冒难治之谜

为什么普通感冒难以治愈

在两项具有里程碑意义的研究——探索感冒病毒“缺失的环节”——鼻病毒 C的遗传序列的研究中，威斯康星大学的科学家们已经构建了这种病原体的一个三维模型，提示了为什么普通感冒仍没有有效的治疗方法。

　　

　　威斯康星大学麦迪逊分校的生物化学教授Ann Palmenberg带领的团队提供了一个感冒病毒的病毒衣壳即其蛋白质外壳的详细模型。这篇论文发表在10月28日Virology杂志上。
　　鼻病毒（Rhinovirus C）被认为是引起近半数儿童感冒的原因，也是呼吸道疾病如哮喘的一个严重的并发因素。连同鼻病毒A和B一起，这个近来发现的病毒仅在美国引发每年成千上万疾病、估计每年耗费超过400亿美元。
　　这项研究工作非常重要，因为它构建了病毒高度详细的结构模型，表明这个病毒的蛋白质外壳跟其它感冒病毒株系的不同。
　　Palmenberg说：“我们力求解决的疑问是，它有什么不同？我们能为此做什么？我们发现它确实很不一样，”他指出，新的结构“解释了以前大部分抗击鼻病毒的药物实验失败的原因。”
　　感冒病毒的A和B家族，包括它们的三维结构早已为科学界所熟知，因为它们很容易在实验室培养和进行研究。相反的是，鼻病毒C 一直无法培养并被完全忽视，直到2006年，“基因芯片”和先进的基因测序技术揭示出这种病毒伴随着可观察的A和B病毒株，一直潜伏在人类细胞中。
　　新的感冒病毒模型建立在信息学上，其绘制利用先进的生物信息学技术和500个鼻病毒C基因组序列，从而提供了病毒衣壳的三维坐标。
　　“这是一个分辨率非常高的模型，”Palmenberg指出，他的团队与来自美国马里兰大学的一个团队，在2009年首次绘制所有已知普通感冒病毒株的基因组。他称，“我们能够看到，它与数据符合。”
　　有了这个结构在手，在不远的将来有望设计出能有效阻遏感冒的药物。能够有效针对感冒病毒株A和B的药物已经在开发出来和并进入临床试验。然而，它们的功效很弱，因为它们是基于利用已为人熟知研的病毒株的表面结构特征，其结构在多年前已经通过X光衍射技术（一种获得关键分子结构的成熟的技术）得以解决。
　　因为所有三种感冒病毒株都参与引起普通感冒，候选药物不起作用是因为使鼻病毒C得以躲藏在宿主细胞中并逃避免疫系统的表面结构未知，并且与鼻病毒A和B的也不同。
　　在威斯康星大学麦迪逊分校分子病毒学研究所与Palmenberg共事的研究生Holly A. Basta是这项研究的主要作者，他称，基于新结构，“我们预测，你将必须开发一种特别针对病毒C的药物，因为现有的所有药物我们检测过都不起作用。”
　　抗病毒药物通过吸附在病毒表面，修饰其表面结构来发挥作用。一种药物要有效，就必须像一片正确的拼图一样，能适合并嵌合进病毒。鼻病毒C三维结构的缺乏意味着医药公司设计感冒阻遏药物有些盲目。
　　“它有不同的受体和不同的受体结合平台，”Palmenberg解释道。“因为它是不一样的，因此我们不得不跟在它后面走一条不同的路。”
　　除了Basta和Palmenberg，新研究的共同作者还包括Jean-Yves Sgro、Shamaila Ashraf、Yury Bochkov和James E. Gern，他们均来自威斯康星大学麦迪逊分校。（生物通 王英）