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抗病毒药物研发新策略:从靶向病毒蛋白到宿主细胞应激反应的突破
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:Nature Biotechnology 41.7
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面对美国公众对疫苗信任度历史性降低及麻疹等传染病卷土重来的现状,研究者聚焦广谱抗病毒药物开发。通过靶向病毒RNA甲基转移酶(cap methyltransferase)、宿主细胞应激通路及AI设计反义疗法等创新策略,成功实现对SARS-CoV-2、登革热等病毒的多靶点抑制。这些突破为应对病毒突变和未来大流行提供了新思路。
当前全球公共卫生领域正面临严峻挑战:美国公众对疫苗的信任度跌至历史冰点,卫生部长Robert F. Kennedy Jr.终止了5亿美元mRNA疫苗研发合同,导致麻疹等本已控制的传染病再度暴发。2024年美国麻疹病例数创2000年以来新高,其中92%患者未接种疫苗。与此同时,现有抗病毒药物如Paxlovid(nirmatrelvir/ritonavir)对标准风险人群和长新冠患者效果有限,而麻疹、登革热等病毒仍缺乏特效治疗药物。这种"疫苗信任危机"与"抗病毒药物缺口"的双重困境,使得开发新型广谱抗病毒药物成为当务之急。
《Nature Biotechnology》最新发表的这篇综述系统梳理了抗病毒药物研发的前沿进展。研究者采用多学科交叉策略,通过计算机辅助药物设计、结构生物学和细胞生物学等手段,重点分析了来自美国、以色列等研究团队的突破性成果。研究对象涵盖SARS-CoV-2、登革热病毒、呼吸道合胞病毒(RSV)等具有重大公共卫生意义的病原体。
在"病毒靶向策略"部分,研究揭示了RNA病毒保守的cap甲基转移酶结构可作为广谱靶点。Meyer团队发现小分子抑制剂能特异性阻断SARS-CoV-2的cap甲基转移酶活性,与Paxlovid的蛋白酶抑制作用形成互补。这种靶向病毒翻译机制的策略对RSV、寨卡病毒等同样适用,且不易产生耐药性。结构分析显示,该酶在RNA病毒中高度保守,其活性位点与人类同源蛋白存在显著差异,确保了药物选择性。
"宿主靶向治疗"章节详细阐述了Wong等学者的创新发现。病毒感染会激活细胞应激反应通路,研究者通过小分子化合物增强这一通路,可导致病毒RNA翻译突然中断。这种"细胞自杀"机制对单/双链DNA和RNA病毒(如单纯疱疹病毒HSV、寨卡病毒)均有效,且不受病毒突变影响。实验数据显示,处理组病毒载量下降达3个数量级,而未感染细胞保持完好,证实了该策略的安全性。
在"技术创新"方面,以色列公司Viritis开发的AI平台尤为突出。其设计的反义疗法药物包含稳定化修饰成分,能精准识别病毒RNA并引导降解。AI算法可预测未来突变株的序列特征,使药物能快速适配新发病毒。另一家公司Red Queen Therapeutics则聚焦病毒融合蛋白,其工程化稳定肽已完成针对SARS-CoV-2的临床前和I期试验,数据表明该肽段能有效阻断包膜病毒的膜融合过程。
讨论部分指出,尽管这些研究尚处早期阶段,但已展现出应对病毒突变的独特优势。靶向宿主通路的策略可规避病毒耐药性问题,而AI辅助设计大大缩短了药物开发周期。随着吉利德等药企加大投入,广谱抗病毒药物有望成为应对新发传染病的重要补充。然而作者也强调,政府资助的不足仍是主要瓶颈——目前尚无商业动力支持针对"尚未发生"的疫情进行药物储备。这需要建立新的公共卫生投入机制,将抗病毒药物研发纳入全球防疫体系。
该研究的核心价值在于突破了传统抗病毒药物的局限性:从单一病毒靶点转向广谱作用机制,从被动应对突变转为主动预测变异。特别是将AI技术与结构生物学、细胞病理学相结合的创新路径,为未来抗病毒药物研发提供了范式转移。随着疫苗信任危机的持续,这些进展可能重塑传染病防治格局,但其临床转化仍需更多动物实验和资金支持。
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