病毒感染藥物治療的機(jī)理

1、病毒感染藥物治療的機(jī)理（一）一、病毒感染藥物治療的機(jī)理理想的抗病毒藥物，應(yīng)該既能作用于病毒增殖周期的某個(gè)或某幾個(gè)環(huán)節(jié)，予以干擾或阻斷，而又不影響宿主細(xì)胞的正常代謝。為達(dá)到這一目的，必須首先熟悉和掌握病毒粒子的結(jié)構(gòu)及其分子生物學(xué)特性，包括病毒的復(fù)制、 基因調(diào)控以及病毒在感染細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)致的細(xì)胞代謝改變等，以便針對(duì)其中的某一特定環(huán)節(jié)，干擾、抑制或殺滅病毒。但是必須指出，在已知的抗病毒制劑中，能夠選擇性地抑制病毒的藥物并不太多，例如環(huán)己亞胺或嘌呤霉素，既能抑制病毒蛋白的合成，同時(shí)也抑制宿主細(xì)胞蛋白的合成，又如放線菌素D也只能無(wú)選擇性地同時(shí)抑制病毒和宿主細(xì)胞RNA的生物合成。因此這類藥物只能用于研究病毒復(fù)

2、制，還不能實(shí)際應(yīng)用于人畜病毒病的防治。病毒生物合成的某些環(huán)節(jié)不同于宿主細(xì)胞，例如病毒的mRNA結(jié)構(gòu)與動(dòng)物細(xì)胞的mRNA不同，又如某些病毒轉(zhuǎn)錄mRNA時(shí)需要一種依賴DNA的RNA聚合酶，這種酶是病毒特異的，細(xì)胞代謝過(guò)程中沒(méi)有也不需要這種酶。了解病毒增殖的特性，為病毒感染的藥物治療研究提供了有力的依據(jù)。這些研究已在實(shí)踐中取得進(jìn)展，某些病毒治療劑開(kāi)始應(yīng)用于臨床。一些病毒基因能夠整合進(jìn)入宿主細(xì)胞的DNA序列中，或者作為細(xì)胞基因組成的結(jié)構(gòu)參與細(xì)胞代謝周期(反轉(zhuǎn)錄病毒)，甚至使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞(皰疹病毒，乳多空病毒等)。在整合過(guò)程中，某些病毒利用宿主細(xì)胞的酶系統(tǒng)，但也有一些病毒可自行編碼和表達(dá)整合過(guò)

3、程所需要的酶，對(duì)于后一類病毒，可用抗病毒制劑抑制病毒特異性的整合酶。許多病毒的mRNA是由病毒編碼的RNA聚合酶催化合成的，病毒mRNA 合成后也往往需要病毒編碼的末端修飾酶為其加上5'末端的帽結(jié)構(gòu)。盡管這些病毒編碼的酶類與某些細(xì)胞酶為同類物，但兩者的蛋白組成成份卻存在著差異。病毒合成mRNA的這些特性，為抗病毒治療提供了有利的靶目標(biāo)。非結(jié)構(gòu)性的病毒蛋白，如某些激酶、核酸聚合酶，控制著病毒核酸的生物合成，某些特異的抗病毒制劑，如以適量的濃度使用，可選擇性地抑制病毒核酸合成中所需要的酶，而不抑制宿主細(xì)胞的相似酶。目前應(yīng)用的許多選擇性抗病毒制劑，直接針對(duì)病毒的特異性酶，如胸苷激酶(TK)或

4、DNA合成酶等，已經(jīng)有效地應(yīng)用于皰疹病毒等感染的治療。以下按不同的作用環(huán)節(jié)介紹幾種抗病毒化學(xué)制劑：BT41吸附、侵入及脫殼如前述(見(jiàn)本書第四章)，在病毒感染的初始階段，吸附、穿入和脫衣殼對(duì)于各種病毒侵入細(xì)胞都是必要的。病毒接觸和侵入細(xì)胞時(shí)，需要病毒特異的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，這一環(huán)節(jié)可作為抗病毒化學(xué)藥物的靶目標(biāo)：抑制病毒與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，達(dá)到抗病毒的目的。有囊膜病毒接觸到細(xì)胞表面的特異受體時(shí)，首先憑借病毒囊膜與細(xì)胞膜的融合作用進(jìn)入細(xì)胞，再在細(xì)胞內(nèi)脫衣殼，釋放病毒核酸。雖然病毒脫衣殼是由細(xì)胞酶介導(dǎo)的，但仍受到病毒特異蛋白的影響，所以也可以選用化學(xué)制劑，在脫衣殼的環(huán)節(jié)上抑制病毒的增殖。當(dāng)病

5、毒粒子侵入(被吞飲入)宿主細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞受到刺激，隨即動(dòng)員相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，借以分解侵入的病毒粒子，客觀上卻常幫助病毒粒子脫殼。因此，破壞病毒的結(jié)合部位或細(xì)胞的受體以及抑制病毒粒子的脫殼，都有可能阻止病毒感染的發(fā)生。對(duì)于某些病毒感染來(lái)說(shuō)，即使動(dòng)物已經(jīng)發(fā)病，抗病毒物質(zhì)進(jìn)入感染組織，也將有利于阻止病毒粒子擴(kuò)散到其他細(xì)胞或組織，從而限制病毒感染的發(fā)展，使病變局限化。ZZ(脫氧葡萄糖ZZ)是葡萄糖的異構(gòu)體類似物。因直接摻入病毒的糖蛋白和糖脂 ，抑制病毒這兩種成分的正常合成和功能，使其不能形成囊膜，并抑制病毒的血凝、血細(xì)胞吸附和細(xì)胞融合作用。因此，脫氧葡萄糖只對(duì)有囊膜的病毒呈現(xiàn)抑制作用。ZZ(海藻硫酸多糖ZZ)

6、(marine polysaccharide sulfate)是由海洋植物中提取 的硫酸化多糖，對(duì)皰疹病毒和水泡性口炎病毒等有囊膜病毒具有一定的抑制作用，主要是干擾病毒對(duì)宿主靶細(xì)胞的吸附。最近發(fā)現(xiàn)其對(duì)艾滋病毒(HIVl)還有抑制抗原表達(dá)和反轉(zhuǎn)錄酶活性等作用。ZZ(金剛烷胺ZZ)(adamantanamine,amantadine)是三環(huán)立體對(duì)稱的胺基化合物 。盡管已經(jīng)確定金剛烷胺及其衍生物，如金剛乙胺(rimantadine)，具有抑制病毒脫殼的作用，但其確切的機(jī)理還不清楚，推測(cè)可能是作用于病毒受體，對(duì)病毒與受體的結(jié)合起阻斷、滅活或負(fù)調(diào)節(jié)作用。金剛烷胺及其衍生物首先用于甲型流感病毒的治療，但對(duì)

7、不同的病毒株可能具有不同的作用機(jī)理。一般認(rèn)為這類藥物主要作用于流感病毒的感染早期，即吸附之后的穿入，但在研究金剛烷胺鹽酸鹽于雞胚成纖維細(xì)胞中抑制雞瘟病毒復(fù)制的作用方式時(shí)，發(fā)現(xiàn)金剛烷胺并不抑制病毒的吸附和侵入，而是抑制病毒的脫衣殼。最近發(fā)現(xiàn)金剛烷胺的抑制作用還發(fā)生于病毒蛋白的裝配期。金剛烷胺還能抑制RNA腫瘤病毒的生長(zhǎng)，例如抑制勞斯肉瘤病毒在雞胚成纖維細(xì)胞中形成細(xì)胞病變。金剛烷胺的衍生物氨基乙基金剛烷胺能使感染流感病毒的小鼠的死亡率從80%降低到10%。在小鼠滴鼻感染流感病毒前半小時(shí)給以金剛烷胺或其衍生物，具有顯著的保護(hù)作用，口服效果也好。這就為緊急預(yù)防人畜的流感提供了可能性。近來(lái)發(fā)現(xiàn)金剛烷胺還

8、有提高機(jī)體抗體水平的作用。但是必須指出，病毒對(duì)金剛烷胺的耐藥現(xiàn)象已有多次報(bào)道，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)也能較快培育出這類耐藥株。例如給滴鼻感染A2株流感病毒的小鼠內(nèi)服金剛烷胺，多次反復(fù)并傳代以后，金剛烷胺抑制傳代病毒所需的濃度常是其抑制對(duì)照未用藥病毒的100倍以上。KH4JZHT5”SS 圖9-1金剛烷胺(左)和金剛乙胺(右)HT5SS金剛烷胺類藥物的效能具有高度的濃度依賴性。體外實(shí)驗(yàn)或體內(nèi)應(yīng)用較低的 有效劑量時(shí)，能夠特異性地抑制甲型流感病毒的復(fù)制。如果使用臨床上不能采用的高劑量，則金剛烷胺能夠非特異性地抑制其它病毒，如乙型流感病毒、風(fēng)疹病毒和副粘病毒等。依據(jù)藥物濃度不同而呈現(xiàn)的不同作用，是通過(guò)不同的抑制機(jī)制

9、來(lái)實(shí)現(xiàn)的。高劑量時(shí)，金剛烷胺提高細(xì)胞漿內(nèi)的pH值，抑制病毒的融合和脫衣殼。流感病毒感染細(xì)胞時(shí)，病毒血凝素(HA)通過(guò)構(gòu)型改變介導(dǎo)病毒與細(xì)胞的融合，HA氨基末端的疏水區(qū)必須在pH56的酸性環(huán)境下才具有活性。因此改變細(xì)胞漿的pH值，就有抑制病毒的作用。這一結(jié)論也可以解釋為什么在體外實(shí)驗(yàn)時(shí)，高濃度的金剛烷胺具有廣譜的抗病毒作用。當(dāng)應(yīng)用低劑量的金剛烷胺時(shí)，作用的靶目標(biāo)是M2基質(zhì)蛋白。M2是在感染細(xì)胞表面表達(dá)的一種非糖基化蛋白，在甲型流感病毒的復(fù)制周期中具有一定功能。M2基因突變可導(dǎo)致病毒產(chǎn)生對(duì)金剛烷胺類藥物的抗藥性?；蛑亟M實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也表明金剛烷胺類藥物的作用機(jī)制可能與HA和M2蛋白的相互作用有關(guān)。Z

10、Z(異喹啉ZZ)(isoquinolines)可能因與流感病毒和副流感病毒的囊膜結(jié)合而 阻礙病毒粒子的脫殼和病毒RNA的釋出，異喹啉還有對(duì)細(xì)胞外病毒的直接殺滅作用。ZZ(環(huán)辛胺ZZ)(cyclooctylamine)系八碳環(huán)的胺類化合物，作用原理與金鋼烷 胺相似，體內(nèi)外均有抗甲型流感病毒的作用。2核酸復(fù)制ZZ(核酸合成物ZZ)及其衍生物是一類具有潛能的抗病毒感染物質(zhì)，這類物質(zhì)是 由特定的堿基及其衍生物與核糖和脫氧核糖及其衍生物結(jié)合而構(gòu)成，由DNA或RNA聚合酶識(shí)別，參加核酸的生物合成。這類核酸合成物及其衍生物可在DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄兩個(gè)環(huán)節(jié)中造成堿基的錯(cuò)誤配對(duì)，從而干擾核酸的正常結(jié)構(gòu)及功能。

11、有些合成物可作為DNA和RNA合成鏈上的終止劑，抑制病毒核酸的合成。許多病毒的核酸復(fù)制需要特定的酶系統(tǒng)催化，而這些酶只出現(xiàn)在受感染的宿主細(xì)胞內(nèi)。所有的RNA病毒以及某些DNA病毒，如痘病毒、皰疹病毒、腺病毒等均屬于此類。因此分離和鑒定這些特殊的酶系統(tǒng)，選擇能夠抑制病毒核酸合成或抑制病毒核酸聚合酶的藥物，均有可能成為病毒防治劑。RNA病毒的核酸復(fù)制需要病毒編碼的依賴RNA的RNA聚合酶，亦即復(fù)制酶。這種復(fù)制酶利用母代RNA基因組作為模板，產(chǎn)生RNA復(fù)制中間體和復(fù)制型(詳見(jiàn)本書第四章)。子代RNA與母代RNA一樣，也可呈現(xiàn)mRNA的作用，用以譯制衣殼結(jié)構(gòu)蛋白。干擾病毒RNA聚合酶合成RNA，例如阻

12、止病毒復(fù)制酶與病毒RNA模板發(fā)生作用，產(chǎn)生無(wú)功能的中間體或復(fù)制型RNA分子，破壞RNA復(fù)制的胞漿位置以及干擾核糖核苷三磷酸的合成等等，均可抑制RNA的復(fù)制。ZZ(苯并咪唑ZZ)(2hydroxybenzylbenzimidazole, HBB)ZZ(和胍ZZ) (guanidine)及其衍生物對(duì)許多小RNA病毒的核酸復(fù)制具有特異性的抑制作用，包括脊髓灰質(zhì)炎病毒和柯薩基病毒等等。這兩類物質(zhì)是干擾病毒DNA復(fù)制的典型制劑，直接作用于子代病毒正股DNA合成的起始環(huán)節(jié)，這種作用是通過(guò)干擾2C蛋白的功能而實(shí)現(xiàn)的。2C蛋白是一種非結(jié)構(gòu)蛋白，對(duì)小RNA病毒核酸的復(fù)制起著正調(diào)節(jié)作用。但兩者的抗病毒譜不同，胍比

13、HBB的抗病毒譜更廣一些。胍和HBB對(duì)病毒的吸附、侵入和脫殼并無(wú)影響，但可阻止病毒誘導(dǎo)的RNA聚合酶的出現(xiàn)，使病毒RNA不能合成，選擇性地抑制單鏈RNA的合成，降低復(fù)制中間體和復(fù)制型的合成率。胍對(duì)流感病毒和副流感病毒的增殖也有抑制作用，胍對(duì)西門利克森林腦炎病毒具有直接滅活作用，主要是改變病毒粒子的膜結(jié)構(gòu)，而當(dāng)膜結(jié)構(gòu)缺損或缺失時(shí)，病毒單鏈RN A就不可能合成。ZZ(嗎啉雙胍ZZ)(moroxydin, ABOB)又稱嗎啉羰亞胺胍，商品名為病毒靈。對(duì)D NA病毒(腺病毒和皰疹病毒)以及RNA病毒(艾柯病毒和甲型流感病毒)均有明顯抑制作用。主要是干擾病毒RNA聚合酶而抑制病毒核酸復(fù)制。但是對(duì)胍和對(duì)H

14、BB的耐藥株已經(jīng)出現(xiàn)，甚至已有依賴藥物的變異株。這樣的耐藥和依賴藥物的變異株常在加藥的細(xì)胞培養(yǎng)物中出現(xiàn)。HT5”SSKH4JZ圖9-2苯并咪唑(左)和鹽酸胍(右)HT5SSZZ(5'碘尿嘧啶ZZ)(5'iododeoxyuridine, IDU)即5'碘2'脫 氧尿苷，又稱碘苷，商品名皰疹凈，是胸腺嘧啶的同類物，化學(xué)合成，有抗DNA的作用?？蛇M(jìn)入核酸合成的聚合酶鏈反應(yīng)，但是卻不能像胸腺嘧啶那樣與腺嘌呤形成正確的堿基配對(duì)，在核酸復(fù)制和轉(zhuǎn)錄中發(fā)生錯(cuò)誤，影響核酸的結(jié)構(gòu)和功能。碘苷也能取代細(xì)胞DNA的胸腺嘧啶，抑制細(xì)胞DNA的合成，所以也對(duì)細(xì)胞具有一定毒性。ZZ(溴乙烯

15、脫氧尿苷Z(yǔ)Z)(2bromovinyl2'deoxyuridine,BVdU)是脫氧尿苷 的衍生物。對(duì)皰疹病毒和痘病毒等DNA病毒均有作用。溴乙烯脫氧尿苷被病毒感染細(xì)胞內(nèi)的TK酶磷酸化，生成溴乙烯尿苷三磷酸，抑制病毒DNA聚合酶。ZZ(三氟胸苷Z(yǔ)Z)(trifluorothymidine, TFT)系碘苷類似物，有抗DNA病毒的作 用。三氟胸苷在細(xì)胞內(nèi)磷酸化，抑制脫氧胸苷激酶以及病毒和細(xì)胞的聚合酶，但因病毒的敏感性高于細(xì)胞，其選擇性比碘苷好。ZZ(阿糖腺苷Z(yǔ)Z)(AraA)又稱vidarabine，是一種嘌呤核苷類似物，對(duì)皰疹 病毒和痘病毒等DNA病毒有效。在感染細(xì)胞內(nèi)AraA以磷酸化

16、的活性形式在多個(gè)位點(diǎn)上發(fā)揮抗病毒特性。其活性形式為AraATP，能與dATP競(jìng)爭(zhēng)地結(jié)合到病毒的DNAp上，從而抑制酶的活性及病毒DNA的合成。阿糖腺苷單磷酸(AraAMP)的作用與AraA相同，但其在水中的溶解度比AraA高100400倍，便于臨床應(yīng)用。ZZ(無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷Z(yǔ)Z)(acyclovir, ACV)是嘌呤核苷衍生物，對(duì)某些皰疹病毒具有較 強(qiáng)的抑制作用，其活力比ArA高160倍，但對(duì)腺病毒和痘病毒無(wú)作用。無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷在皰疹病毒感染的細(xì)胞內(nèi)，被皰疹病毒的特異性TK酶磷酸化，成為無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷三磷酸，因競(jìng)爭(zhēng)性地抑制病毒的DNA聚合酶而阻斷病毒DNA的合成。而在未感染細(xì)胞內(nèi)，由于缺乏病毒TK酶，不能迅速大

17、量轉(zhuǎn)化為無(wú)環(huán)鳥(niǎo)尿三磷酸，故對(duì)正常細(xì)胞的毒性較小。近已發(fā)現(xiàn)有自然耐藥病毒株的存在。ZZ(脫氧無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷Z(yǔ)Z)(descyclovir)為ACV的同類物，可以抑制不產(chǎn)生TK酶的病 毒，如乙型肝炎病毒和EB病毒等。ZZ(二羥丙氧甲基鳥(niǎo)苷Z(yǔ)Z)(ganciclovir, DHPG)為ACV的衍生物，即在其側(cè)鏈加 3'碳和羥基，從而得以摻入病毒和宿主的DNA中。ZZ(三氮唑核苷Z(yǔ)Z)(ribavirin, RBV)又稱病毒唑(virazole)，系鳥(niǎo)苷次黃嘌呤 核苷類似物。全稱為1BD呋喃糖基1,2,4三氮唑3羧基酰胺。具有廣譜的抗病毒活性，其 主要作用機(jī)理是抑制病毒合成酶。進(jìn)入細(xì)胞后磷酸化為三氮

18、唑核苷單磷酸，競(jìng)爭(zhēng)抑制肌苷5'單磷酸脫氫酶，使肌苷單磷酸不能轉(zhuǎn)化為次黃嘌呤單磷酸，阻斷鳥(niǎo)苷單磷酸的合成，抑制多種RNA病毒和DNA病毒的復(fù)制，包括腺病毒、皰疹病毒、痘病毒和粘液瘤病毒等DNA病毒以及流感病毒、副流感病毒、冠狀病毒、柯薩基病毒、水泡性口炎病毒和幾種蟲媒性披膜病毒等RNA病毒。ZZ(疊氮胸苷Z(yǔ)Z)(azidothymidine, AZT)又稱zidovudine，是一種合成的嘧啶 同類物，能夠抑制動(dòng)物和人類的反轉(zhuǎn)錄病毒，其作用的靶目標(biāo)是反轉(zhuǎn)錄病毒復(fù)制過(guò)程中必需的反轉(zhuǎn)錄酶。AZT在細(xì)胞TK酶的作用下通過(guò)磷酸化，形成AZT的活性形式，即三磷酸鹽(AZTTP) 。后者與dTTP競(jìng)

19、爭(zhēng)，抑制反轉(zhuǎn)錄酶的活性。AZTTP與反轉(zhuǎn)錄酶具有高度的親和力，是其與細(xì)胞DNA聚合酶的結(jié)合力的100倍。當(dāng)AZTTP作為錯(cuò)誤的底物進(jìn)入生長(zhǎng)中的DNA鏈時(shí)，由于AZT不能提供3'羥基，與繼之進(jìn)入的單核苷酸形成磷脂鍵連接，從而使DNA鏈的延長(zhǎng)終止。KH4JZHT5”SS圖9-3幾種擬核苷抗病毒劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)HT5SSZZ(磷甲酸鹽ZZ)(phosphonoformate, foscarnet)系磷酸基甲酸(P FV)的三鈉鹽，能選擇性地抑制皰疹病毒DNA聚合酶，直接與病毒DNA聚合酶的焦磷酸結(jié)合部位連接，阻斷病毒DNA鏈的增長(zhǎng)，抑制病毒DNA合成。也能競(jìng)爭(zhēng)性和非競(jìng)爭(zhēng)性地抑制流感病毒RNA聚合

20、酶和反轉(zhuǎn)錄病毒。JZ(JG(PZJZ；LX，S；X；YHOOOHCZJLX，YS；YXOOHJG)J Z)JZHT5”SS圖9-4磷酸基甲酸HT5SSZZ(利福霉素ZZ)(rifomycin),由于白血病病毒的反轉(zhuǎn)錄酶是易受藥 物“攻擊”的薄弱環(huán)節(jié)，利福霉素及其衍生物如利福平等，就可通過(guò)對(duì)這類酶的抑制而呈現(xiàn)抗病毒效應(yīng)。但其作用方式尚未充分闡明，可能是這種抗生素與依賴RNA的DNA聚合酶分子結(jié)合，從而抑制DNA的合成。ZZ(曲張鏈菌素ZZ)(streptovaricin)ZZ(和遠(yuǎn)霉素ZZ)(distamycin)也 能抑制小鼠白血病病毒的反轉(zhuǎn)錄酶達(dá)77，但對(duì)鼠肉瘤病毒的反轉(zhuǎn)錄酶卻無(wú)抑制作用。將

21、曲張鏈菌素加入已經(jīng)感染痘苗病毒的細(xì)胞，可以抑制早期病毒mRNA分子的合成。ZZ(羥基脲ZZ)(hydroozyurea)抑制痘病毒、虹彩病毒和皰疹病毒等的DNA復(fù)制 ，但對(duì)DNA分子的轉(zhuǎn)錄過(guò)程似乎沒(méi)有明顯的影響，因在加藥的感染細(xì)胞內(nèi)常見(jiàn)病毒蛋白繼續(xù)合成。例如在感染非洲豬瘟病毒的細(xì)胞培養(yǎng)物中加入羥基脲，雖然病毒粒子的形成受到抑制，但?？梢砸?jiàn)到空衣殼的形成。用羥基脲處理腺病毒感染細(xì)胞，病毒DNA的合成受阻，但卻合成大量的T抗原。3.翻譯病毒mRNA的譯制過(guò)程，需要通過(guò)細(xì)胞機(jī)構(gòu)才能完成，包括病毒mRNA與細(xì)胞的核糖體結(jié)合、細(xì)胞啟動(dòng)子的被利用、氨基酸之間共價(jià)鍵的形成、肽鏈前體的加工及其最后形成多肽等環(huán)

22、節(jié)。所以大多數(shù)蛋白抑制劑不能選擇性地單獨(dú)抑制病毒蛋白的合成。ZZ(甲基靛紅縮氨基硫脲ZZ)(isatinthiosemicarhazone, IBT) 簡(jiǎn)稱甲紅硫脲，對(duì)痘病毒的增殖有明顯的抑制作用。在體外培養(yǎng)病毒時(shí)，加入3mg/L的濃度，就可以抑制痘苗病毒的增殖，而90的細(xì)胞可以不現(xiàn)明顯影響。在使用IBT時(shí)，病毒增殖周期的早期階段(包括核酸復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及合成早期mRNA)未見(jiàn)異常，但晚期mRNA的合成出現(xiàn)抑制。晚期蛋白，包括大部分衣殼蛋白的生成被明顯抑制，未見(jiàn)形成子代病毒粒子。給小鼠內(nèi)服或皮下注射甲紅硫脲，可以有效地防治痘病毒的感染。甲紅硫脲是臨床用藥，但已發(fā)現(xiàn)耐藥株，甚至已經(jīng)出現(xiàn)依賴IBT的痘

23、苗病毒株。ZZ(氨基酸類似物ZZ)，如氟苯丙氨酸和萘胺基甲基丙氨酸等，在被加入于已經(jīng) 感染病毒的細(xì)胞培養(yǎng)物中時(shí)，由于摻入病毒特異的多肽，使病毒多肽的結(jié)構(gòu)改變而成無(wú)活性蛋白質(zhì)，從而阻礙成熟病毒粒子的形成。如果氟苯丙氨酸等氨基酸類似物摻入病毒核酸合成所需的酶，則病毒核酸的復(fù)制也將受到抑制。HT5”SSKH4JZ圖9-5甲紅硫腺(左)和氟苯丙氨酸(右)HT5SSZZ(堿性蕊香紅ZZ)(rhodamine)可抑制12型艾柯病毒衣殼蛋白的合成 ，但對(duì)其他型艾柯病毒的蛋白抑制作用不明顯，其原因不明。4.蛋白成熟和裝配某些病毒的囊膜蛋白是以前體的形式合成的，須經(jīng)過(guò)酶的剪切加工方可成為成熟蛋白，形成病毒囊膜。

24、剪切蛋白前體的酶是高度特異性的，因此可根據(jù)其特性，設(shè)計(jì)和制備酶抑制劑。近來(lái)的研究表明，根據(jù)被剪切蛋白的氨基酸序列，制成多肽同類物，可以呈現(xiàn)抗病毒活性。胍類化合物因有破壞氫鍵的作用，由于擾亂衣殼蛋白的正常結(jié)構(gòu)而阻礙病毒粒子的成熟和裝配。利福平抑制痘病毒主要結(jié)構(gòu)多肽的前體蛋白的產(chǎn)生，病毒粒子的囊膜和形態(tài)形成受到阻礙，而病毒囊膜的形成卻是病毒粒子成熟和裝配的最早階段。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，抗病毒化學(xué)治療劑包括三類化合物：(1)核苷類，如5碘脫氧尿核苷、阿糖胞苷和三氮唑核苷等；(2)氨硫脲類，如甲紅硫脲；(3)環(huán)胺類，如金剛烷胺和 環(huán)辛胺等。在這三類藥物中，每類又包含著與上述代表藥有關(guān)結(jié)構(gòu)十分接近的許多同系

25、物。5.其它抗病毒療法生物工程、DNA重組技術(shù)以及蛋白質(zhì)工程的建立和發(fā)展，為分子生物學(xué)研究開(kāi)拓了廣闊的視野，也為抗病毒治療開(kāi)辟了新的途徑。ZZ(干擾素ZZ)(interferon)受病毒感染的細(xì)胞往往會(huì)產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì) ，這種物質(zhì)能夠作用于未受感染的細(xì)胞，使其產(chǎn)生抗病毒感染的能力，這種物質(zhì)被命名為干擾素。干擾素提供了細(xì)胞抗病毒感染的第一道防線。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)應(yīng)用抗干擾素的抗血清時(shí)，將會(huì)明顯地提高病毒感染的迅速性和嚴(yán)重性，這也從反面證明了干擾素抗病毒感染的效能。干擾素是一種細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)，在正常細(xì)胞中幾乎測(cè)不出其含量，必須有誘導(dǎo)的條件才可產(chǎn)生。干擾素具有嚴(yán)格的種屬特異性，例如雞和鴨的干擾素只

26、顯示極低的交叉保護(hù)作用，大鼠和小鼠的干擾素幾乎看不到交叉保護(hù)作用。但在種屬差異上也存在著某些特例：牛類如果應(yīng)用人的干擾素，有時(shí)反而產(chǎn)生比應(yīng)用牛類干擾素更好的抗病毒作用，其機(jī)理還有待于深入研究。人類干擾素含約145個(gè)氨基酸(分子量17kDa)。干擾素主要具有兩種生物活性：抗病毒活性及抗細(xì)胞活性，后者主要表現(xiàn)在抗癌變細(xì)胞方面。利用誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)培養(yǎng)細(xì)胞只能產(chǎn)生小量的干擾素(一般含量為01mg/109細(xì)胞)，基因工程則可利用重組的干擾素基因在原核細(xì)胞、真核細(xì)胞上生產(chǎn)出比細(xì)胞培養(yǎng)高千百萬(wàn)倍的干擾素產(chǎn)品。大多數(shù)病毒感染均可對(duì)干擾素基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生誘導(dǎo)作用。一般來(lái)說(shuō)，RNA病毒比DNA病毒的誘導(dǎo)作用強(qiáng)，干擾素一

27、般在病毒感染4小時(shí)后開(kāi)始產(chǎn)生。79小時(shí)達(dá)到峰值，之后開(kāi)始衰減。據(jù)推測(cè)，病毒感染因子是通過(guò)抑制了抑制基因的轉(zhuǎn)錄，而對(duì)干擾素產(chǎn)生間接的誘導(dǎo)作用。干擾素的其他誘導(dǎo)劑包括雙鏈RNA，如反轉(zhuǎn)錄病毒RNA、人工合成的聚肌苷酸： 聚胞苷酸poly(IC)以及用熱及紫外線照射滅活的病毒，如流感病毒、反轉(zhuǎn)錄病毒和牛腸道病毒等，其實(shí)也是通過(guò)雙鏈RNA而誘導(dǎo)干擾素的產(chǎn)生。合成的聚丙酰酸多聚體、聚羧酸及多糖，如細(xì)菌的內(nèi)毒素等也可成為干擾素的誘導(dǎo)劑。干擾素是一種很強(qiáng)的細(xì)胞調(diào)控子，主要通過(guò)與細(xì)胞的糖蛋白受體相互作用而啟動(dòng)一系列的生物效應(yīng)。通過(guò)與蛋白受體的結(jié)合，激活了細(xì)胞內(nèi)的第二信使，誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)一系列蛋白質(zhì)的生物合成。其中

28、一些蛋白質(zhì)可進(jìn)一步誘導(dǎo)機(jī)體細(xì)胞處于抗病毒狀態(tài)，而細(xì)胞表面的糖蛋白則誘導(dǎo)體內(nèi)免疫細(xì)胞的識(shí)別功能。據(jù)推測(cè)，干擾素是通過(guò)激活了控制特異蛋白質(zhì)合成基因的啟動(dòng)子而發(fā)揮生物效應(yīng)的，這種效應(yīng)可持續(xù)數(shù)天。干擾素抗病毒的功能主要是通過(guò)抑制病毒的增殖而實(shí)現(xiàn)的，由于干擾素抑制了病毒親代早期RNA的轉(zhuǎn)譯，導(dǎo)致病毒不能合成其特異的蛋白質(zhì)，無(wú)子代病毒基因形成，而終止了感染。雖然干擾素能夠抑制和降解病毒的RNA，抑制病毒合成蛋白質(zhì)，但是細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成不受影響。體外實(shí)驗(yàn)顯示：應(yīng)用干擾素可以抑制從病毒基因組轉(zhuǎn)錄的SV40mRNA的翻譯，但當(dāng)SV40基因整合至宿主細(xì)胞時(shí)，則干擾素對(duì)其mRNA的翻譯無(wú)抑制作用。ZZ(反義RNAZ

29、Z)應(yīng)用反義RNA抑制病毒基因的復(fù)制與表達(dá)，為防治病毒感染提 供了一個(gè)新的手段。以人工構(gòu)建的反義RNA片段及反義表達(dá)質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)胞，可以抑制相應(yīng)病毒的增殖。但是作用于病毒基因組不同序列的反義RNA具有不同的抑制效果。想要獲得最佳效應(yīng)，必須針對(duì)病毒增殖的關(guān)鍵序列制備反義RNA片段。在進(jìn)行乙型肝炎病毒(HBV)的研究時(shí)，將病毒不同DNA序列的反義RNA片段引入培養(yǎng)細(xì)胞，可以抑制表面抗原(HBsAg)基因表達(dá)93。近年來(lái)，已經(jīng)對(duì)某些病毒mRNA剪切位點(diǎn)進(jìn)行了序列分析，合成與其互補(bǔ)的寡核苷酸，再利用甲酰磷酸衍生物，使其進(jìn)入細(xì)胞，與mRNA互補(bǔ)結(jié)合，使mRNA剪切位點(diǎn)不只能被相應(yīng)的酶識(shí)別，而且抑制mRNA

30、的剪切。作者所在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展豬瘟病毒(HCV)反義核酸抗感染研究，發(fā)現(xiàn)反義表達(dá)質(zhì)粒對(duì)HCV有明顯抑制作用，體外培養(yǎng)細(xì)胞上的最高抑制率達(dá)98，并且證明針對(duì)5'末端調(diào)控區(qū)和編碼起始區(qū)的抑制作用最強(qiáng)。應(yīng)用反義寡核苷酸(asON)，開(kāi)展體內(nèi)外抗病毒研究也取得明顯進(jìn)展。針對(duì)登革熱病毒RNA 5'翻譯起始區(qū)、3'重復(fù)序列和終末序列的asON，均在體外培養(yǎng)細(xì)胞上呈現(xiàn)明顯的抗病毒作用；針對(duì)HBV S、PreS、C和PreC區(qū)的asON對(duì)HBsAg呈現(xiàn)較強(qiáng)的分泌抑制作用；針對(duì)甲型流感病毒基因組5'末端12bp的asON也能非常有效地在體外培養(yǎng)細(xì)胞上抑制病毒增殖。提高反義核酸的穩(wěn)定性和生物利用度，防止其在體內(nèi)被核酸酶迅速降解，促進(jìn)其順利通過(guò)生物膜，以便完整地到達(dá)靶基因，發(fā)揮療效，是當(dāng)前應(yīng)用反義核酸治療病毒感染的關(guān)鍵。對(duì)asON進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)修飾，包括硫代、氨基、脂肪鏈及半乳糖導(dǎo)向等，也有望在這方面取得進(jìn)展乃至突破。ZZ(合成多肽ZZ)某些病毒酶具有兩個(gè)以上的亞基，只有在這些亞基相互作用 時(shí)才能產(chǎn)生酶活性。目前已經(jīng)對(duì)某些酶的氨基酸序列進(jìn)行了分析，能夠利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，人工合成與這些酶相互作用的反應(yīng)位點(diǎn)具有相同序列的多肽，超量使用這些合成多肽，能夠特異性地阻止酶亞基之間的相互作用，產(chǎn)生抗病毒效應(yīng)。皰疹病毒的核糖核酸還原酶具有兩個(gè)亞基單位，利用這一技