《Gene》:Targeting host factors in antiviral therapy: new frontiers in combating viral infections
编辑推荐:
•宿主导向抗病毒药物通过靶向必需宿主因子来克服传统抗病毒药物的局限性。•CRISPR和RNAi可实现对病毒基因组和宿主依赖因子的精准靶向。•代谢和信号通路为广谱抗病毒治疗提供了极具前景的靶点。•靶向宿主的策略具有更高的耐药屏障,并可能具有泛病毒活性。•人工智能、多组学和精准医
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宿主导向抗病毒药物通过靶向必需宿主因子来克服传统抗病毒药物的局限性。
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CRISPR和RNAi可实现对病毒基因组和宿主依赖因子的精准靶向。
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代谢和信号通路为广谱抗病毒治疗提供了极具前景的靶点。
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靶向宿主的策略具有更高的耐药屏障,并可能具有泛病毒活性。
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人工智能、多组学和精准医学有望实现通用的、可应对大流行的抗病毒药物。
章节片段
引言:从病毒中心的抗病毒范式到宿主导向的抗病毒范式
数十年来,抗病毒药物的开发主要遵循以病毒为中心的范式,聚焦于抑制病毒酶、结构蛋白或复制机制(Du et al., 2026, Tsai et al., 2006)。该策略已取得显著成功,特别是在治疗丙型肝炎病毒(HCV)等感染方面的直接作用抗病毒药物(DAAs)(Dietz and Maasoumy 2022)。然而,尽管这些疗法具有高效性,但它们本质上受到病毒快速进化能力的限制
宿主-病毒相互作用作为治疗靶点的分子基础
病毒是专性细胞内寄生虫,缺乏独立复制所需的机制。因此,其生命周期高度依赖于宿主细胞通路,涵盖从进入和基因组复制到组装和释放的各个环节(Condit 2001)。这种密切的关系创造了一个动态界面,病毒利用宿主机制,而宿主细胞同时部署防御机制以限制感染。理解这种双向相互作用至关重要
基于CRISPR的抗病毒疗法:精准基因组编辑作为治愈策略
CRISPR-Cas技术代表了可编程的抗病毒平台,可用于直接靶向病毒基因组,也可用于修饰感染所需的宿主因子。尽管病毒基因组编辑在机制上与宿主导向的抗病毒药理学有所不同,但CRISPR介导的宿主依赖因子修饰代表了一种潜在的宿主靶向策略。它们与传统抗病毒药物的主要治疗性区别在于有可能产生持久性
RNA干扰(RNAi):沉默病毒和宿主基因表达
RNA干扰(RNAi)提供了一种在转录后水平抑制基因表达的可编程方法,可靶向病毒转录本或感染所需的宿主依赖因子。与永久性基因组编辑策略不同,RNAi通常产生可逆的基因沉默,这在仅需有限时间内调节宿主通路时可能尤为有利。然而,这种可逆性也带来了
代谢靶向:重编程宿主细胞代谢以抑制病毒复制
病毒是专性细胞内寄生虫,完全依赖宿主代谢网络进行能量生产和生物合成前体的供应。许多病毒并非被动使用细胞资源,而是主动重塑宿主代谢,以创造有利于病毒的环境,支持复制、组装和免疫逃逸。这种代谢依赖性已成为一个极具吸引力的治疗弱点,使抗病毒策略从直接作用抗病毒药物转向宿主导向的代谢
药理学宿主靶向抗病毒药物:从机制到临床转化
药理学宿主靶向抗病毒药物(HTAs)旨在抑制病毒进入、复制、蛋白质合成、组装或释放所必需的细胞蛋白或通路。与通常需要同源病毒特异性分子靶点的直接作用抗病毒药物不同,HTAs可能对依赖相同宿主机制的遗传多样性或不相关的病毒保持活性。宿主靶点的相对遗传稳定性也可能提高抗病毒耐药屏障。
宿主导向抗病毒药物相对于传统疗法的优势
宿主导向抗病毒药物(HDAs)已成为传统病毒靶向抗病毒药物的有力替代方案,尤其适用于快速进化的病毒病原体。通过聚焦于病毒复制所必需的细胞通路,这些疗法提供了多项概念和实践上的优势,以解决传统抗病毒策略的关键局限性(Ji and Li, 2020, Matsunaga, 2026)。宿主导向抗病毒药物最显著的优势之一是降低
宿主靶向策略的挑战与局限
尽管宿主靶向抗病毒疗法(HTAT)作为高遗传屏障的病毒控制方法具有很强的理论吸引力,但其临床转化仍然复杂。与直接作用抗病毒药物不同,宿主导向策略干扰病毒所利用的细胞通路,这引入了一系列独特的生物学和药理学挑战(Ji and Li, 2020, Ianevski et al., 2022, Yang et al., 2025, Pleschka, 2024, Pawlotsky, 2012)。其中最关键的局限之一在于
未来展望:迈向通用和大流行就绪的抗病毒药物
过去数十年间病毒疫情的快速演变突显了传统抗病毒药物开发的根本局限性:大多数疗法具有病原体特异性,开发缓慢,且在大规模部署时往往已经过时。相比之下,宿主靶向策略结合现代计算和基因技术正在重塑我们对"通用"和大流行就绪抗病毒药物的认识。该领域的未来越来越多地由
结论
抗病毒疗法正从以病毒为中心的方法转向宿主导向的策略,标志着后基因组时代的一次重大转变。现代方法不再靶向快速突变的病毒蛋白,而是聚焦于病毒复制所必需的保守宿主因子,从而提供更广泛的保护并降低耐药风险。近期研究表明,宿主导向疗法可通过破坏关键的病毒-宿主相互作用来提供持久的抗病毒效果,同时
资助
本研究由伊朗巴巴勒医科大学资助(项目编号:724137506)。
作者贡献声明
Kasra Javadi:撰写—审阅与编辑、调查。Arghavan Zebardast:撰写—审阅与编辑。
伦理审批与参与同意
本研究已获得巴巴勒医科大学伦理委员会批准(批准编号:IR.MUBABOL.REC.1405.044)。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
Kasra Javadi|Arghavan Zebardast