靶向PIP4K2C-PIKfyve双通路逆转SARS-CoV-2自噬流障碍的广谱抗病毒策略

本研究针对RNA病毒（包括SARS-CoV-2）复制依赖的自噬流障碍机制，发现小分子抑制剂RMC-113通过选择性抑制脂质激酶PIP4K2C和PIKfyve，逆转病毒诱导的自噬流损伤并促进病毒蛋白降解。研究人员结合多组学分析和功能实验，首次揭示PIP4K2C与SARS-CoV-2非结构蛋白NSP6结合调控自噬通路的分子机制，为开发靶向宿主因子的广谱抗病毒药物提供了新策略。该成果发表于《Nature Communications》，为应对新发病毒威胁提供了候选治疗方案。

　　

在COVID-19大流行持续演变的背景下，病毒通过劫持宿主细胞机制实现免疫逃逸和高效复制的策略成为研究焦点。其中，SARS-CoV-2等RNA病毒通过非结构蛋白NSP6破坏自噬流(autophagic flux)的现象已被发现，但调控这一过程的宿主因子及其靶向干预策略仍是未解难题。更棘手的是，现有直接抗病毒药物(DAA)存在谱系狭窄和耐药性问题，而靶向宿主因子的化合物如PIKfyve抑制剂apilimod在动物模型中未能实现病毒清除。这些瓶颈促使科学家探索同时靶向多宿主通路的新型广谱抗病毒策略。

斯坦福大学医学院（Stanford University School of Medicine）的研究团队通过结构-活性关系分析，意外发现异噻唑并吡啶类化合物RMC-113能同时抑制两个脂质激酶：磷脂酰肌醇-5-磷酸4-激酶PIP4K2C（一种调控自噬的关键激酶）和PI-3-磷酸5-激酶PIKfyve（已知参与病毒内体逃逸）。研究人员运用人类肺类器官(ALO)感染模型、单细胞转录组(viscRNA-seq)、磷酸肌醇异构体质谱(PRMC-MS)和分子动力学模拟等关键技术，系统阐明了该双靶点抑制剂的抗病毒机制。

RMC-113抑制多种RNA病毒复制
通过构建rSARS-CoV-2/Nluc报告病毒和亚基因组复制子，发现RMC-113对SARS-CoV-2的半数有效浓度(EC₅₀)达0.13μM，且能抑制登革病毒(DENV)、委内瑞拉马脑炎病毒(VEEV)和埃博拉病毒(EBOV)等四种科属RNA病毒。连续传代实验显示其具有高遗传屏障，9代后未出现耐药毒株。

靶标验证与结合机制
点击化学探针SRN2-002结合实验证实RMC-113直接作用于PIP4K2C(K_d=46 nM)和PIKfyve(K_d=370 nM)。微秒级分子动力学模拟显示该分子通过Met206/Leu1940氢键稳定结合ATP位点，其二甲氧苯基与Phe141/Phe207形成π-π堆叠。脂质组学揭示其显著降低PI5P/PI3P的产物-底物比，证实功能性靶标抑制。

PIP4K2C的多重抗病毒机制
时间梯度实验显示PIP4K2C（而非PIKfyve）调控病毒进入、RNA复制和组装/释放三阶段。免疫共沉淀发现PIP4K2C直接结合SARS-CoV-2 NSP6，共定位系数(Manders' M2)达0.56。siRNA敲低PIP4K2C使自噬体(LC3-II)减少5.2倍，自噬流(红/黄斑点比)提升2.6倍，显著加速病毒蛋白ORF3a降解（半衰期从>24h缩短至4h）。

单细胞转录组揭示调控网络
感染SARS-CoV-2的AT2样细胞中，RMC-113逆转了自噬起始基因(ULK1/ATG13)和融合复合物基因(VAMP8/VPS41)的下调，同时上调溶酶体膜蛋白(LAMP2)和货物受体(SQSTM1/p62)表达。这种转录重编程与LC3-II/p62蛋白降解加速的表型一致。

这项研究首次将PIP4K2C确立为调控病毒自噬障碍的关键宿主因子，其与NSP6的相互作用为理解冠状病毒复制提供了新视角。双靶点抑制剂RMC-113通过协同阻断PIKfyve介导的病毒进入和PIP4K2C依赖的蛋白稳态调控，克服了单靶点药物的局限性。该策略不仅为COVID-19治疗提供候选化合物，更为应对未来病毒暴发提供了"宿主导向"的药物设计范式。值得注意的是，PIP4K2C在神经退行性疾病中也调控mHTT蛋白聚集，提示该靶点在跨疾病治疗中的潜在价值。研究采用的肺类器官-单细胞多组学整合方法，为宿主-病原体互作研究建立了新技术标准。