病毒感染藥物治療的機理

1、病毒感染藥物治療的機理（一）一、病毒感染藥物治療的機理理想的抗病毒藥物，應該既能作用于病毒增殖周期的某個或某幾個環(huán)節(jié)，予以干擾或阻斷，而又不影響宿主細胞的正常代謝。為達到這一目的，必須首先熟悉和掌握病毒粒子的結構及其分子生物學特性，包括病毒的復制、 基因調(diào)控以及病毒在感染細胞內(nèi)導致的細胞代謝改變等，以便針對其中的某一特定環(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，同時也抑制宿主細胞蛋白的合成，又如放線菌素D也只能無選擇性地同時抑制病毒和宿主細胞RNA的生物合成。因此這類藥物只能用于研究病毒復

2、制，還不能實際應用于人畜病毒病的防治。病毒生物合成的某些環(huán)節(jié)不同于宿主細胞，例如病毒的mRNA結構與動物細胞的mRNA不同，又如某些病毒轉(zhuǎn)錄mRNA時需要一種依賴DNA的RNA聚合酶，這種酶是病毒特異的，細胞代謝過程中沒有也不需要這種酶。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)。這些研究已在實踐中取得進展，某些病毒治療劑開始應用于臨床。一些病毒基因能夠整合進入宿主細胞的DNA序列中，或者作為細胞基因組成的結構參與細胞代謝周期(反轉(zhuǎn)錄病毒)，甚至使正常細胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細胞(皰疹病毒，乳多空病毒等)。在整合過程中，某些病毒利用宿主細胞的酶系統(tǒng)，但也有一些病毒可自行編碼和表達整合過

3、程所需要的酶，對于后一類病毒，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'末端的帽結構。盡管這些病毒編碼的酶類與某些細胞酶為同類物，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。非結構性的病毒蛋白，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，而不抑制宿主細胞的相似酶。目前應用的許多選擇性抗病毒制劑，直接針對病毒的特異性酶，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制劑：BT41吸附、侵入及脫殼如前述(見本書第四章)，在病毒感染的初始階段，吸附、穿入和脫衣殼對于各種病毒侵入細胞都是必要的。病毒接觸和侵入細胞時，需要病毒特異的結構與細胞膜上的受體結合，這一環(huán)節(jié)可作為抗病毒化學藥物的靶目標：抑制病毒與細胞膜上的受體結合，達到抗病毒的目的。有囊膜病毒接觸到細胞表面的特異受體時，首先憑借病毒囊膜與細胞膜的融合作用進入細胞，再在細胞內(nèi)脫衣殼，釋放病毒核酸。雖然病毒脫衣殼是由細胞酶介導的，但仍受到病毒特異蛋白的影響，所以也可以選用化學制劑，在脫衣殼的環(huán)節(jié)上抑制病毒的增殖。當病

5、毒粒子侵入(被吞飲入)宿主細胞時，細胞受到刺激，隨即動員相應的結構，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，破壞病毒的結合部位或細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。對于某些病毒感染來說，即使動物已經(jīng)發(fā)病，抗病毒物質(zhì)進入感染組織，也將有利于阻止病毒粒子擴散到其他細胞或組織，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、血細胞吸附和細胞融合作用。因此，脫氧葡萄糖只對有囊膜的病毒呈現(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，主要是干擾病毒對宿主靶細胞的吸附。最近發(fā)現(xiàn)其對艾滋病毒(HIVl)還有抑制抗原表達和反轉(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，但其確切的機理還不清楚，推測可能是作用于病毒受體，對病毒與受體的結合起阻斷、滅活或負調(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

7、不同的病毒株可能具有不同的作用機理。一般認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胞中抑制雞瘟病毒復制的作用方式時，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，例如抑制勞斯肉瘤病毒在雞胚成纖維細胞中形成細胞病變。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給以金剛烷胺或其衍生物，具有顯著的保護作用，口服效果也好。這就為緊急預防人畜的流感提供了可能性。近來發(fā)現(xiàn)金剛烷胺還

8、有提高機體抗體水平的作用。但是必須指出，病毒對金剛烷胺的耐藥現(xiàn)象已有多次報道，實驗室內(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。體外實驗或體內(nèi)應用較低的 有效劑量時，能夠特異性地抑制甲型流感病毒的復制。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，是通過不同的抑制機制

9、來實現(xiàn)的。高劑量時，金剛烷胺提高細胞漿內(nèi)的pH值，抑制病毒的融合和脫衣殼。流感病毒感染細胞時，病毒血凝素(HA)通過構型改變介導病毒與細胞的融合，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。因此改變細胞漿的pH值，就有抑制病毒的作用。這一結論也可以解釋為什么在體外實驗時，高濃度的金剛烷胺具有廣譜的抗病毒作用。當應用低劑量的金剛烷胺時，作用的靶目標是M2基質(zhì)蛋白。M2是在感染細胞表面表達的一種非糖基化蛋白，在甲型流感病毒的復制周期中具有一定功能。M2基因突變可導致病毒產(chǎn)生對金剛烷胺類藥物的抗藥性。基因重組實驗的結果也表明金剛烷胺類藥物的作用機制可能與HA和M2蛋白的相互作用有關。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合而 阻礙病毒粒子的脫殼和病毒RNA的釋出，異喹啉還有對細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合而構成，由DNA或RNA聚合酶識別，參加核酸的生物合成。這類核酸合成物及其衍生物可在DNA復制和RNA轉(zhuǎn)錄兩個環(huán)節(jié)中造成堿基的錯誤配對，從而干擾核酸的正常結構及功能。

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病毒的核酸復制需要病毒編碼的依賴RNA的RNA聚合酶，亦即復制酶。這種復制酶利用母代RNA基因組作為模板，產(chǎn)生RNA復制中間體和復制型(詳見本書第四章)。子代RNA與母代RNA一樣，也可呈現(xiàn)mRNA的作用，用以譯制衣殼結構蛋白。干擾病毒RNA聚合酶合成RNA，例如阻

12、止病毒復制酶與病毒RNA模板發(fā)生作用，產(chǎn)生無功能的中間體或復制型RNA分子，破壞RNA復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的復制。ZZ(苯并咪唑ZZ)(2hydroxybenzylbenzimidazole, HBB)ZZ(和胍ZZ) (guanidine)及其衍生物對許多小RNA病毒的核酸復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)，這種作用是通過干擾2C蛋白的功能而實現(xiàn)的。2C蛋白是一種非結構蛋白，對小RNA病毒核酸的復制起著正調(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對病毒的吸附、侵入和脫殼并無影響，但可阻止病毒誘導的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，降低復制中間體和復制型的合成率。胍對流感病毒和副流感病毒的增殖也有抑制作用，胍對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構，而當膜結構缺損或缺失時，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制。但是對胍和對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，化學合成，有抗DNA的作用。可進入核酸合成的聚合酶鏈反應，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，在核酸復制和轉(zhuǎn)錄中發(fā)生錯誤，影響核酸的結構和功能。碘苷也能取代細胞DNA的胸腺嘧啶，抑制細胞DNA的合成，所以也對細胞具有一定毒性。ZZ(溴乙烯

15、脫氧尿苷ZZ)(2bromovinyl2'deoxyuridine,BVdU)是脫氧尿苷 的衍生物。對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ZZ)(trifluorothymidine, TFT)系碘苷類似物，有抗DNA病毒的作 用。三氟胸苷在細胞內(nèi)磷酸化，抑制脫氧胸苷激酶以及病毒和細胞的聚合酶，但因病毒的敏感性高于細胞，其選擇性比碘苷好。ZZ(阿糖腺苷ZZ)(AraA)又稱vidarabine，是一種嘌呤核苷類似物，對皰疹 病毒和痘病毒等DNA病毒有效。在感染細胞內(nèi)AraA以磷酸化

16、的活性形式在多個位點上發(fā)揮抗病毒特性。其活性形式為AraATP，能與dATP競爭地結合到病毒的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，便于臨床應用。ZZ(無環(huán)鳥苷ZZ)(acyclovir, ACV)是嘌呤核苷衍生物，對某些皰疹病毒具有較 強的抑制作用，其活力比ArA高160倍，但對腺病毒和痘病毒無作用。無環(huán)鳥苷在皰疹病毒感染的細胞內(nèi)，被皰疹病毒的特異性TK酶磷酸化，成為無環(huán)鳥苷三磷酸，因競爭性地抑制病毒的DNA聚合酶而阻斷病毒DNA的合成。而在未感染細胞內(nèi)，由于缺乏病毒TK酶，不能迅速大

17、量轉(zhuǎn)化為無環(huán)鳥尿三磷酸，故對正常細胞的毒性較小。近已發(fā)現(xiàn)有自然耐藥病毒株的存在。ZZ(脫氧無環(huán)鳥苷ZZ)(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(二羥丙氧甲基鳥苷ZZ)(ganciclovir, DHPG)為ACV的衍生物，即在其側鏈加 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ZZ)(ribavirin, RBV)又稱病毒唑(virazole)，系鳥苷次黃嘌呤 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 主要作用機理是抑制病毒合成酶。進入細胞后磷酸化為三氮

18、唑核苷單磷酸，競爭抑制肌苷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，阻斷鳥苷單磷酸的合成，抑制多種RNA病毒和DNA病毒的復制，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ZZ)(azidothymidine, AZT)又稱zidovudine，是一種合成的嘧啶 同類物，能夠抑制動物和人類的反轉(zhuǎn)錄病毒，其作用的靶目標是反轉(zhuǎn)錄病毒復制過程中必需的反轉(zhuǎn)錄酶。AZT在細胞TK酶的作用下通過磷酸化，形成AZT的活性形式，即三磷酸鹽(AZTTP) 。后者與dTTP競

19、爭，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，是其與細胞DNA聚合酶的結合力的100倍。當AZTTP作為錯誤的底物進入生長中的DNA鏈時，由于AZT不能提供3'羥基，與繼之進入的單核苷酸形成磷脂鍵連接，從而使DNA鏈的延長終止。KH4JZHT5”SS圖9-3幾種擬核苷抗病毒劑的化學結構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聚合酶的焦磷酸結合部位連接，阻斷病毒DNA鏈的增長，抑制病毒DNA合成。也能競爭性和非競爭性地抑制流感病毒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，就可通過對這類酶的抑制而呈現(xiàn)抗病毒效應。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聚合酶分子結合，從而抑制DNA的合成。ZZ(曲張鏈菌素ZZ)(streptovaricin)ZZ(和遠霉素ZZ)(distamycin)也 能抑制小鼠白血病病毒的反轉(zhuǎn)錄酶達77，但對鼠肉瘤病毒的反轉(zhuǎn)錄酶卻無抑制作用。將

21、曲張鏈菌素加入已經(jīng)感染痘苗病毒的細胞，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復制 ，但對DNA分子的轉(zhuǎn)錄過程似乎沒有明顯的影響，因在加藥的感染細胞內(nèi)常見病毒蛋白繼續(xù)合成。例如在感染非洲豬瘟病毒的細胞培養(yǎng)物中加入羥基脲，雖然病毒粒子的形成受到抑制，但?？梢砸姷娇找職さ男纬伞Ｓ昧u基脲處理腺病毒感染細胞，病毒DNA的合成受阻，但卻合成大量的T抗原。3.翻譯病毒mRNA的譯制過程，需要通過細胞機構才能完成，包括病毒mRNA與細胞的核糖體結合、細胞啟動子的被利用、氨基酸之間共價鍵的形成、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抑制病毒蛋白的合成。ZZ(甲基靛紅縮氨基硫脲ZZ)(isatinthiosemicarhazone, IBT) 簡稱甲紅硫脲，對痘病毒的增殖有明顯的抑制作用。在體外培養(yǎng)病毒時，加入3mg/L的濃度，就可以抑制痘苗病毒的增殖，而90的細胞可以不現(xiàn)明顯影響。在使用IBT時，病毒增殖周期的早期階段(包括核酸復制、轉(zhuǎn)錄及合成早期mRNA)未見異常，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) 感染病毒的細胞培養(yǎng)物中時，由于摻入病毒特異的多肽，使病毒多肽的結構改變而成無活性蛋白質(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，設計和制備酶抑制劑。近來的研究表明，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構而阻礙病毒粒子的成熟和裝配。利福平抑制痘病毒主要結構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。從化學結構上看，抗病毒化學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結構十分接近的許多同系

25、物。5.其它抗病毒療法生物工程、DNA重組技術以及蛋白質(zhì)工程的建立和發(fā)展，為分子生物學研究開拓了廣闊的視野，也為抗病毒治療開辟了新的途徑。ZZ(干擾素ZZ)(interferon)受病毒感染的細胞往往會產(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。干擾素提供了細胞抗病毒感染的第一道防線。動物實驗表明，當應用抗干擾素的抗血清時，將會明顯地提高病毒感染的迅速性和嚴重性，這也從反面證明了干擾素抗病毒感染的效能。干擾素是一種細胞內(nèi)蛋白質(zhì)，在正常細胞中幾乎測不出其含量，必須有誘導的條件才可產(chǎn)生。干擾素具有嚴格的種屬特異性，例如雞和鴨的干擾素只

26、顯示極低的交叉保護作用，大鼠和小鼠的干擾素幾乎看不到交叉保護作用。但在種屬差異上也存在著某些特例：牛類如果應用人的干擾素，有時反而產(chǎn)生比應用牛類干擾素更好的抗病毒作用，其機理還有待于深入研究。人類干擾素含約145個氨基酸(分子量17kDa)。干擾素主要具有兩種生物活性：抗病毒活性及抗細胞活性，后者主要表現(xiàn)在抗癌變細胞方面。利用誘導劑誘導培養(yǎng)細胞只能產(chǎn)生小量的干擾素(一般含量為01mg/109細胞)，基因工程則可利用重組的干擾素基因在原核細胞、真核細胞上生產(chǎn)出比細胞培養(yǎng)高千百萬倍的干擾素產(chǎn)品。大多數(shù)病毒感染均可對干擾素基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生誘導作用。一般來說，RNA病毒比DNA病毒的誘導作用強，干擾素一

27、般在病毒感染4小時后開始產(chǎn)生。79小時達到峰值，之后開始衰減。據(jù)推測，病毒感染因子是通過抑制了抑制基因的轉(zhuǎn)錄，而對干擾素產(chǎn)生間接的誘導作用。干擾素的其他誘導劑包括雙鏈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，其實也是通過雙鏈RNA而誘導干擾素的產(chǎn)生。合成的聚丙酰酸多聚體、聚羧酸及多糖，如細菌的內(nèi)毒素等也可成為干擾素的誘導劑。干擾素是一種很強的細胞調(diào)控子，主要通過與細胞的糖蛋白受體相互作用而啟動一系列的生物效應。通過與蛋白受體的結合，激活了細胞內(nèi)的第二信使，誘導細胞內(nèi)一系列蛋白質(zhì)的生物合成。其中

28、一些蛋白質(zhì)可進一步誘導機體細胞處于抗病毒狀態(tài)，而細胞表面的糖蛋白則誘導體內(nèi)免疫細胞的識別功能。據(jù)推測，干擾素是通過激活了控制特異蛋白質(zhì)合成基因的啟動子而發(fā)揮生物效應的，這種效應可持續(xù)數(shù)天。干擾素抗病毒的功能主要是通過抑制病毒的增殖而實現(xiàn)的，由于干擾素抑制了病毒親代早期RNA的轉(zhuǎn)譯，導致病毒不能合成其特異的蛋白質(zhì)，無子代病毒基因形成，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)，但是細胞蛋白質(zhì)的合成不受影響。體外實驗顯示：應用干擾素可以抑制從病毒基因組轉(zhuǎn)錄的SV40mRNA的翻譯，但當SV40基因整合至宿主細胞時，則干擾素對其mRNA的翻譯無抑制作用。ZZ(反義RNAZ

29、Z)應用反義RNA抑制病毒基因的復制與表達，為防治病毒感染提 供了一個新的手段。以人工構建的反義RNA片段及反義表達質(zhì)粒導入細胞，可以抑制相應病毒的增殖。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，必須針對病毒增殖的關鍵序列制備反義RNA片段。在進行乙型肝炎病毒(HBV)的研究時，將病毒不同DNA序列的反義RNA片段引入培養(yǎng)細胞，可以抑制表面抗原(HBsAg)基因表達93。近年來，已經(jīng)對某些病毒mRNA剪切位點進行了序列分析，合成與其互補的寡核苷酸，再利用甲酰磷酸衍生物，使其進入細胞，與mRNA互補結合，使mRNA剪切位點不只能被相應的酶識別，而且抑制mRNA

30、的剪切。作者所在實驗室開展豬瘟病毒(HCV)反義核酸抗感染研究，發(fā)現(xiàn)反義表達質(zhì)粒對HCV有明顯抑制作用，體外培養(yǎng)細胞上的最高抑制率達98，并且證明針對5'末端調(diào)控區(qū)和編碼起始區(qū)的抑制作用最強。應用反義寡核苷酸(asON)，開展體內(nèi)外抗病毒研究也取得明顯進展。針對登革熱病毒RNA 5'翻譯起始區(qū)、3'重復序列和終末序列的asON，均在體外培養(yǎng)細胞上呈現(xiàn)明顯的抗病毒作用；針對HBV S、PreS、C和PreC區(qū)的asON對HBsAg呈現(xiàn)較強的分泌抑制作用；針對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，促進其順利通過生物膜，以便完整地到達靶基因，發(fā)揮療效，是當前應用反義核酸治療病毒感染的關鍵。對asON進行適當?shù)幕瘜W修飾，包括硫代、氨基、脂肪鏈及半乳糖導向等，也有望在這方面取得進展乃至突破。ZZ(合成多肽ZZ)某些病毒酶具有兩個以上的亞基，只有在這些亞基相互作用 時才能產(chǎn)生酶活性。目前已經(jīng)對某些酶的氨基酸序列進行了分析，能夠利用蛋白質(zhì)工程技術，人工合成與這些酶相互作用的反應位點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。皰疹病毒的核糖核酸還原酶具有兩個亞基單位，利用這一技