《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》：Hantaviral therapeutics: life cycle targets and chemotherapeutic interventions
编辑推荐：
正汉坦病毒（Orthohantavirus）持续构成全球健康威胁，可导致肾综合征出血热（Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome, HFRS）和汉坦病毒心肺综合征（Hantavirus Cardiopulmonary Synd
正汉坦病毒（Orthohantavirus）持续构成全球健康威胁，可导致肾综合征出血热（Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome, HFRS）和汉坦病毒心肺综合征（Hantavirus Cardiopulmonary Syndrome, HCPS）等致命性疾病。尽管病死率居高不下且近期暴发频发，目前仍缺乏普遍获批的抗病毒药物或疫苗。临床管理仍高度依赖支持性治疗和药物再利用策略，这些方法往往疗效有限且存在剂量限制性毒性。本综述聚焦于靶向病毒生命周期关键步骤的理性药物设计策略，特别是Gn/Gc介导的细胞入侵以及RNA依赖性RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase, RdRp）驱动的基因组复制。研究人员评估了当前病毒抑制剂的研究现状，包括拟肽类、核苷类似物以及天然来源化合物。为加速新疗法发现，研究人员倡导整合现代计算机模拟筛选技术，以评估广泛的化学物质库和天然产物库。这些广谱化合物集合为抗病毒开发提供了结构多样且 largely 未开发的资源库。最终，将临床前测试扩展至全球范围内被忽视的变异株，对于开发能够缓解未来流行威胁的广谱汉坦病毒治疗药物至关重要。
**引言**
2026年4月一艘游轮上的安第斯病毒（Andes virus, ANDV）暴发事件再次提醒人们，病原体对全球公共卫生构成的持续挑战。高病死率凸显了目前尚无普遍获批的抗正汉坦病毒药物或疫苗。这些啮齿动物传播的病原体属于汉坦病毒科（Hantaviridae）、正汉坦病毒属（Orthohantavirus），为有包膜、三节段、单股负链RNA病毒。它们引起两种截然不同的致命临床综合征：欧亚大陆的肾综合征出血热（HFRS）和美洲的汉坦病毒心肺综合征（HCPS）。后者病死率高达54.3%，尽管近期文献中偶尔有超过70%的错误报道。
感染始于病毒Gn蛋白与宿主表面受体（整合素和原钙黏蛋白-1，PCDH1）的结合。经内吞作用内化后，内体pH下降迫使病毒包膜与宿主膜融合，将基因组释放至细胞质。病毒RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）启动转录和基因组复制，随后结构蛋白和新合成的RNA在高尔基复合体或质膜上组装，并以成熟感染性病毒粒子出芽释放。
目前正汉坦病毒的管理依赖于支持性护理和疗效有限的再利用药物。为克服这一公共卫生问题，本综述介绍了现有治疗策略，并倡导采用分子对接等现代计算机模拟方法，强调理性药物设计的潜力，鼓励对多样化化学库和天然产物库进行系统性虚拟筛选，以发现可及、广谱的汉坦病毒治疗药物。
**病毒进入和融合抑制剂**
抑制汉坦病毒进入宿主细胞最有希望的策略之一是使用环肽。Larson等人（2005）利用噬菌体文库鉴定了结合β3-整合素受体的环状九肽，致病性正汉坦病毒如辛诺柏病毒（SNV）、汉滩病毒（HTNV）、汉城病毒（SEOV）和普马拉病毒（PUUV）均通过该受体进入人内皮细胞。70个序列中有11个在体外对SNV显示>80%的抑制效果，其中最有效的CPFVKTQLC在噬菌体展示时具有高效价（IC50 = 2.7 x 10
8 颗粒/μL）。该肽通过丙氨酸替换和缺失扫描进一步精炼为最小功能单元环状五肽cyclo-[CPFVC]。然而，由于游离单价肽效果不如噬菌体展示形式，后续研究转向在纳米颗粒上以多价形式展示肽段，并直接靶向正汉坦病毒糖蛋白而非宿主β3-整合素受体。三个最有效的病毒粒子结合肽被选择并连接到100 nm纳米颗粒上，形成多价抑制剂。当肽CLVRNLAWC以4:1比例展示于纳米颗粒时，其对SNV的抑制从游离肽的9%提高至32.5%。肽CQATTARNC在纳米颗粒与病毒比例增至20:1时，抑制率超过50%。在此基础上，研究扩展至安第斯病毒（ANDV）。Hall等人（2009）使用针对Gn和Gc糖蛋白的单克隆抗体（mAbs）从纯化的ANDV颗粒中洗脱肽库。该研究的一个重要发现是，靶向不同Gn和Gc特异性序列的肽联合使用（抗Gc/Gn肽CMQSAAAHC和CTVGPTRSC）可产生协同抑制感染作用，显著强于单肽处理，强调了靶向多个病毒表位的益处。最后，为寻找阻断SNV感染的拟肽分子，Hall等人（2010）利用先前精炼的五肽cyclo-[CPFVC]的三维结构，采用基于配体的虚拟筛选方法评估了超过60万个小分子。从生物肽向类药物拟肽的转变鉴定出G319–0078和8012-0652等化合物，其效力比原始环肽强2000倍，体外显示出纳摩尔范围的高亲和抑制（EC50值介于1.3–2.5 nM），成功将先导化合物发展为高效临床前候选药物，有待进一步体内评价。
另一个不同的预防感染策略侧重于破坏病毒膜融合过程。由于正汉坦病毒Gc糖蛋白作为II类融合蛋白，完成膜融合需要结构域III（DIII）发生重大结构重排以达到融合后状态。利用这一机械脆弱性，Barriga等人（2016）证明使用重组片段和源自Gc DIII及茎区的合成肽可以有效阻断病毒进入。这些片段允许初始Gc三聚化进行，但最终通过阻止膜半融合和融合孔形成来抑制该途径。重组DIII片段在25 μM时抑制ANDV融合约70%，并通过减少PUUV介导的融合50%显示出交叉反应性。源自Gc茎区C端的R2肽显示出更强效力，在体外抑制ANDV融合高达95%。尽管由于两种病毒之间的高度遗传差异，其对PUUV介导融合的交叉抑制效率降至70%（20 μM），但仍显示出显著的交叉保护潜力。
另一种非常有效的细胞进入抑制剂是Griffithsin（GRFT），一种源自藻类的凝集素，对多种包膜病毒具有高效抑制作用，包括冠状病毒、反转录病毒、慢病毒、黄病毒、肝炎病毒、副黏病毒和疱疹病毒，但不包括γ-和δ-反转录病毒。有趣的是，GRFT对无包膜的人乳头瘤病毒（HPV）也有效，其在病毒进入过程的后期步骤起作用，而非初始附着阶段。GRFT的体内给药显示出明确的治疗效果，在致命性SARS-CoV感染模型中显著减轻疾病严重程度并降低死亡率。GRFT已进入针对人免疫缺陷病毒（HIV-1）感染的I期临床试验。除了对ANDV进入的强效抑制外，还发现一种含有九个寡糖结合位点的合成三聚体变体（3mGRFT）在体外对ANDV和SNV表现出更强的效力。然而，与其他病毒模型中的感染后疗效相比，GRFT在ANDV感染后缺乏强效抑制活性。尽管GRFT在体外对新生世界汉坦病毒有效，该凝集素在体内抑制HTNV，并在感染HTNV的乳鼠中提供部分保护。此外，GRFT可大规模生产且易于纯化，凸显其作为针对正汉坦病毒的进一步临床前测试的抗病毒候选药物的潜力。
探索天然宿主防御蛋白方面，牛乳铁蛋白（LF）已显示出作为SEOV病毒抑制剂的重要功效。LF阻止病毒初始吸附和粘附，可能通过与细胞糖胺聚糖（如肝素）相互作用，或通过空间位阻阻碍病毒与宿主β-整合素和凝集素受体结合。重要的是，一旦病毒进入宿主细胞，LF便无抗病毒效果。在体内，感染前一天预防性给予LF可将小鼠存活率提高至70%（160 mg/kg），而双重给药方案可将存活率提高至94%以上。此外，当预防性LF治疗与后续利巴韦林给药联合使用时，两种药物协同作用，显著减少病毒脱落并完全抑制病毒蛋白表达。
通过高通量筛选2300多种已批准药物和中药，从千金藤（Stephania cephalantha Hayata）中分离的头孢他宁（cepharanthine, CEP）已成为一种高效的病毒进入和膜融合抑制剂。在体外，CEP抑制HTNV假病毒（EC50值为0.9 μM），并在20 μM时将病毒核酸拷贝减少73%。在体内，感染后五小时给Balb/c小鼠施用CEP可显著减少93%（90 mg/kg/天）和94%（180 mg/kg/天）的感染。鉴于其已确立的安全性，CEP代表了一种高优先级候选药物，可用于再利用并推进至针对正汉坦病毒的人体临床试验。
**病毒复制和聚合酶抑制剂**
利巴韦林（RBV）是合成的鸟苷核苷类似物，是抗汉坦病毒治疗的历史基准。进入宿主细胞后，RBV迅速磷酸化为RBV-5'-单磷酸（RBV-MP）和RBV-5'-三磷酸（RBV-TP）等代谢物。RBV-MP抑制肌苷一磷酸脱氢酶（IMPDH），导致细胞内GTP水平降低，而RBV-TP作为其主要作用机制选择性地与病毒RdRp相互作用。RBV的掺入导致基因组错误累积，从而引起病毒活力的急剧丧失（"错误灾难"）。临床前评估证实，早期给予RBV可降低感染汉滩病毒（HTNV）的乳鼠模型和感染安第斯病毒（ANDV）的仓鼠模型中的病毒载量并预防严重疾病。临床上，静脉注射RBV在一项242名HTNV诱导HFRS患者的双盲、安慰剂对照试验中显示出疗效，显著降低了出血和总体死亡率。然而，疗效在不同毒株和临床综合征之间存在显著差异。在由ANDV引起的HCPS中，RBV干预消除了死亡（与35%的历史病死率相比），并将严重心肺期的发生率从84%降至57%。相反，在一项较大规模的安慰剂对照、双盲试验中，静脉注射RBV治疗HCPS未能显示总体治疗疗效，在生存率（RBV组70% vs 安慰剂组62%）或体外膜氧合（ECMO）需求方面均无显著差异。由普马拉病毒（PUUV）引起的HFRS试验也显示静脉注射RBV的疗效和安全性不足，可能由于延迟给药以及病毒载量与疾病严重程度之间的相关性较HTNV感染弱。尽管RBV是HFRS的既定治疗药物，其临床实用性受到剂量限制性毒性的制约，最显著的是可逆性溶血性贫血，在接受者中报告发生率为71%。此外，在HCPS和PUUV引起的HFRS中缺乏疗效，归因于这些疾病的快速临床进展，往往在不可逆器官衰竭发生之前留下狭窄的干预窗口。
最初由富山化学株式会社在筛选抗流感化合物时发现的前药法匹拉韦（favipiravir, T-705）已成为一种有效的病毒复制抑制剂。进入细胞后，宿主酶将法匹拉韦转化为其活性形式法匹拉韦-RTP。该活性代谢物作为嘌呤核苷类似物，被掺入新生病毒RNA中，诱导病毒基因组致命突变。Safronetz等人（2013）证明法匹拉韦在体外有效抑制ANDV和SNV，并在病毒血症开始前治疗时，在致死性ANDV仓鼠模型中提供100%存活率，使其成为暴露后预防的重要候选药物。为进一步提高临床疗效，Mayor等人（2021）将法匹拉韦与利巴韦林联合使用以实现协同正汉坦病毒抑制。他们首先确定法匹拉韦和利巴韦林在体外对HTNV具有相似的病毒抑制作用（法匹拉韦：IC50值3.89 μM，IC90值9.79 μM；利巴韦林：IC50值2.65 μM，IC90值10.49 μM）。随后的联合测定显示高度协同效应，在12 μM法匹拉韦与18.75 μM利巴韦林的比例下观察到峰值抗病毒活性。该组合成功减少HTNV颗粒，实现>99%的总体抑制。最近，Jeyachandran等人（2025）揭示法匹拉韦治疗在宿主细胞中诱导极少的转录变化。这些发现加上已确立的人体临床耐受性，强化了法匹拉韦作为治疗正汉坦病毒感染的重要候选药物的地位。
拓宽抗病毒核苷类似物的范围，ETAR（1-β-D-呋喃核糖基-3-乙炔基-[1,2,4]三唑）已成为针对新旧世界汉坦病毒的有前景的先导化合物。进入细胞后，ETAR被代谢为其活性三磷酸形式（ETAR-TP）。该活性代谢物耗竭细胞内GTP库，并被认为直接抑制病毒RdRp或诱导过早RNA链终止。ETAR在体外对HTNV（EC50值10 μM）和ANDV（EC50值4.4 μM）表现出高效力。此外，使用HTNV攻击的乳鼠体内研究表明，ETAR赋予约25%的保护。ETAR在仅12.5和25 mg/kg剂量下即可实现此抗病毒活性，与利巴韦林50 mg/kg剂量的疗效相似。以极低浓度复制利巴韦林的治疗结果，表明ETAR可能代表一种显著更有效和优化的抗正汉坦病毒先导化合物。
代表一类不同的嘌呤类似物，N1-3-氟苯基肌苷（FPI；EC50 = 94 μM）及其衍生物FP-Hx（EC50 = 234 μM）选择性抑制HTNV。与RBV不同，FPI不耗竭GTP库或诱导突变错误灾难，而是通过复制后破坏病毒粒子组装和释放来起作用。
巴洛沙韦马波西尔（baloxavir marboxil）是FDA批准的抗流感治疗药物，其活性形式巴洛沙韦酸（BXA）被Ye等人（2019）在体外针对正汉坦病毒进行了评估。由于流感和正汉坦病毒均为负链RNA病毒，依赖宿主mRNA加帽抢夺进行病毒转录，它们呈现出相似的治疗干预靶点。在宿主细胞内，活性BXA靶向病毒RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）的内切核酸酶结构域，抑制这一关键的加帽抢夺活性。尽管与流感相比，BXA需要更高浓度来抑制汉坦病毒复制（IC50值27.2 μM），但它在体外有效抑制HTNV复制，确立了其作为未来体内评估的有前景的候选药物。
在寻找新型复制抑制剂的过程中，Yang等人（2025）从红千层（Callistemon rigidus）叶片中分离出callistemontrimer A，一种间苯三酚寡聚体，该植物在中药中具有悠久的使用历史。体外评估表明，该化合物对HTNV极为有效（EC50值0.65 μM），在相同条件下优于标准参考药物RBV（EC50值13.16 μM）约20倍。分子对接分析表明callistemontrimer A直接结合病毒RdRp的活性位点，通过在其活性位点内形成五个稳定氢键，有效阻断病毒基因组合成。
除了靶向聚合酶外，病毒核蛋白（N）已成为小分子干预的有前景的替代靶点。Yarovaya等人（2021）通过将天然萜烯骨架（如樟脑或葑酮）与人工异吲哚片段偶联，鉴定了一类新的抑制剂。先导候选化合物18在体外表现出有效的抗HTNV活性（IC50 = 7.6 μM）和极低的毒性（CC50 > 1,000 μM）。假病毒研究和分子对接表明它们结合核蛋白高度保守的RNA结合位点，通过与该位点的病毒RNA竞争，这些抑制剂有效阻止细胞内复制，提供了一种专门的方法来破坏病毒装配机制。
另一种破坏核衣壳装配的化合物是桑色素（morin），一种存在于桑树和紫苏等植物中的天然黄酮类化合物。以其多样的生物学和抗流感特性而闻名，桑色素在体外有效抑制HTNV（IC50值8.03 μM）。该化合物直接结合病毒核蛋白的核心装配区域，在空间上阻碍RNA衣壳化和整体核衣壳装配，从而在感染进入后阶段破坏功能性复制复合物的形成。
**超越抗病毒药物：支持性护理、免疫治疗和疫苗接种**
在缺乏许可的抗病毒治疗的情况下，临床管理仍主要依靠支持性护理，重点是重症监护和治疗呼吸、心脏及肾脏并发症以改善预后。实现早期诊断仍是主要临床挑战，因为如果在严重疾病发作后开始支持性护理，其疗效会大幅降低。这凸显了提高临床认知、加强早期诊断能力以及及时识别疑似病例（尤其是在正汉坦病毒流行的地区）的关键需求。近年来，人们探索了宿主靶向和抗炎策略，以减轻特征性血管渗漏和细胞因子风暴。最值得注意的是，在2026年游轮暴发期间，JAK抑制剂巴瑞替尼（baricitinib）和缓激肽B2受体拮抗剂艾替班特（icatibant）与RBV和法匹拉韦联合用于治疗方案。被动免疫治疗也仍是主要的研究焦点。虽然恢复期血浆已显示出降低死亡率的潜力，但更新的候选药物如四价人多克隆抗体SAB-163和高效单克隆抗体（如JL16、MIB22、SNV-53和rANDV-44）已在致命动物模型中显示出高达100%的保护效果。关于预防方面，Hantavax在过去的几十年中已在韩国用于预防HFRS，中国在流行地区常规使用针对HTNV和SEOV的灭活二价疫苗。然而，目前全球尚无许可的正汉坦病毒疫苗，使得新世界毒株和HCPS缺乏批准的预防性对策。
**结论**
正汉坦病毒构成的持续威胁强调了靶向、许可的抗病毒药物的缺失。虽然临床管理目前依赖于支持性护理和再利用药物，但长期解决方案需要针对病毒生命周期关键步骤的理性药物设计，特别是Gn介导的病毒进入和RdRp驱动的基因组复制。现代计算机模拟方法，尤其是分子对接和虚拟筛选，为通过筛选广泛化学库来弥合这一治疗缺口提供了有力工具。广泛的化学库，包括天然产物衍生物，代表了药物发现中极其丰富、结构多样的资源库。然而，虽然目前大多数研究高度集中于HTNV、SEOV和ANDV等充分研究的毒株，但许多其他致病性正汉坦病毒在很大程度上仍被忽视。将未来的体外和体内测试扩展到这些被忽视的毒株，以评估候选化合物，对于开发能够缓解未来流行威胁的广谱汉坦病毒治疗药物至关重要。
