科学家用新一代蛋白胨打破病毒防御 对抗其耐药性

抗病毒治疗的一种新方法是利用类蛋白胨破坏病毒的脂膜，从而有可能治疗多种病毒并应对抗病毒耐药性的挑战。研究人员正在开发新一代抗病毒药物，这种药物的靶标是病毒的膜而不是表面蛋白。这些药物受到人体免疫系统的启发，有望对抗寨卡和基孔肯雅等病毒，并有助于防止耐药性的产生。

众所周知，抗病毒疗法很难开发，因为病毒会迅速变异，产生抗药性。 但是，如果新一代抗病毒药物无视病毒表面快速变异的蛋白质，而是破坏它们的保护层呢？

"我们发现了许多病毒的致命弱点：它们的气泡状膜。 "纽约大学化学教授、该研究的资深作者kent Kirshenbaum说："利用这一弱点并破坏膜是开发新型抗病毒药物的一种很有前景的作用机制。"

在《ACS传染病》杂志上发表的一项研究中，研究人员展示了一组受人类自身免疫系统启发的新型分子是如何灭活包括寨卡和基孔贡尼亚在内的几种病毒的。 他们的研究方法不仅可能开发出可用于对付多种病毒的药物，还有助于克服抗病毒耐药性。

病毒表面有不同的蛋白质，通常是单克隆抗体和疫苗等疗法的靶标。 但以这些蛋白质为靶标有其局限性，因为病毒会迅速进化，改变蛋白质的特性，使治疗效果大打折扣。 当新的SARS-CoV-2变种出现时，这些局限性就显现出来了，它们既能躲避药物，也能躲避针对原始病毒开发的疫苗。

Kirshenbaum 说："我们迫切需要能以新方式灭活病毒的抗病毒药物。"理想的情况是，新的抗病毒药物不会对一种病毒或蛋白质具有特异性，因此它们可以毫不拖延地治疗新出现的病毒，并能克服抗药性的产生.我们需要现在就开发出下一代药物，并将它们摆上货架，以便为应对下一次大流行威胁做好准备--肯定还会有下一次大流行。"

蛋白胨通过破坏包膜病毒的膜使其失活。 图片来源：David Song/纽约大学

我们的先天免疫系统通过产生抗菌肽来对抗病原体，这是人体抵御细菌、真菌和病毒的第一道防线。 大多数致病病毒都包裹在由脂质构成的膜中，而抗菌肽的作用就是破坏甚至撑破这些膜。

虽然抗菌肽可以在实验室中合成，但很少用于治疗人类的传染病，因为它们很容易分解，而且对健康细胞有毒性。 取而代之的是，科学家们开发出了名为类蛋白胨（peptoids）的合成材料，这种材料的化学骨架与肽相似，但能更好地突破病毒膜，而且不易降解。

Kirshenbaum说："我们开始思考如何模仿天然肽，创造出具有许多与肽相同的结构和功能特征的分子，但这些分子由我们的身体无法快速降解的东西组成。"

研究人员研究了七种类蛋白胨，其中许多最初是在斯坦福大学的 Annelise Barron 实验室发现的，她也是这项研究的共同作者。 纽约大学团队研究了类蛋白胨对四种病毒的抗病毒作用：三种包膜病毒（寨卡病毒、裂谷热和基孔肯雅病毒）和一种无包膜病毒（柯萨奇病毒 B3）。

该研究的第一作者、纽约大学化学博士生帕特里克-泰特（Patrick Tate）说："我们对研究这些病毒特别感兴趣，因为它们没有可用的治疗方案。"

病毒周围的膜是由不同于病毒本身的分子构成的，因为脂质是从宿主那里获得的，以形成膜。 磷脂酰丝氨酸就是这样一种脂质，它存在于病毒外部的膜中，但在正常情况下却被封闭在人体细胞的内部。

由于磷脂酰丝氨酸存在于病毒的外部，因此它可以成为蛋白胨识别病毒的特异性目标，但却不能识别--因此也就不能识别我们自己的细胞。此外，由于病毒从宿主那里获得脂质，而不是从自身基因组中编码，因此它们更有可能避免抗病毒抗性。

科学家们针对四种病毒测试了七种类蛋白胨。 他们发现，类蛋白胨通过破坏病毒膜，灭活了所有三种包膜病毒--寨卡、裂谷热和基孔肯雅病毒，但没有破坏柯萨奇病毒 B3，这是唯一一种没有膜的病毒。

此外，膜中磷脂酰丝氨酸含量较高的基孔肯雅病毒更容易受到蛋白胨的影响。 与此相反，完全由另一种名为磷脂酰胆碱的脂质形成的膜不会被蛋白胨破坏，这表明磷脂酰丝氨酸对蛋白胨降低病毒活性至关重要。

Tate说："我们现在开始了解类蛋白胨是如何发挥抗病毒作用的--特别是通过识别磷脂酰丝氨酸。"

研究人员正在继续进行临床前研究，以评估这些分子在抗病毒方面的潜力，并了解它们是否能克服抗药性的产生。 他们以蛋白胨为重点的研究方法可能有望治疗多种具有难以治疗的膜的病毒，包括埃博拉病毒、SARS-CoV-2 和疱疹病毒。

编译自/SciTechDaily