人类抗病毒基因的真正工作原理

人类和其他哺乳动物携带一个名叫RSAD2的广普抗病毒基因，它的作用是阻止病毒大量繁殖。Albert Einstein医学院的研究学者揭开了该基因的“成功”秘诀：它所编码的酶可以生产一种阻止病毒复制的化合物。这种新发现的化合物为人类击败许多强大的致病病毒打通了一条路。文章在线发表在《Nature》杂志。

“大自然给予我们一个强大而安全的抗病毒化合物模板，”项目领导者生化、生理学&生物物理学教授Steven C. Almo博士说。这种名叫ddhCTP的化合物可阻断寨卡病毒复制，是全球首个被证明具有抗击寨卡病毒能力的潜在药物。下一步，研究人员将对其他各种各样的病毒展开测试。Almo博士预测，修饰ddhCTP构型可以使其更有效。

“我们与ddhCTP共存了好几百万年，很久以前我们的身体就已经发展出了防止它干扰我们自身细胞复制的机制，”Almo博士实验室的助理研究教授Tyler Grove博士说。

被病毒或其他病原体感染的哺乳动物细胞释放的干扰素（interferons）信号蛋白触发了数以百计的基因表达，其中就包括RSAD2基因，该基因编码viperin酶（病毒抑制蛋白的简称）。研究表明viperin的表达抑制了包括丙型肝炎病毒、狂犬病病毒和HIV-1等致病病毒复制。

一些研究人员曾提出几种有关viperin如何发挥抗病毒作用的理论，但其确切作用仍是个谜。

新研究表明，viperin催化胞嘧啶核苷三磷酸（cytidine triphosphate，CTP）转化为其他与其结构相似的化合物（类似物）——核苷酸ddhCTP。这种从未被描述过的分子具有强大的抗病毒复制能力。

许多病毒依赖CTP构筑新遗传物质（DNA或RNA）链，将CTP转化为ddhCTP的神操作，相当于绊住了病毒复制基因组的能力。尽管类似物的结构与CTP仅略有不同，但差异足以使病毒停止复制。

接下来，Almo博士和宾夕凡尼亚州立大学的同事通过实验证实，ddhCTP能有效抑制三种不同品系的寨卡病毒复制。“根据酶学研究，”Almo博士说。“我们认为ddhCTP有能力抑制所有黄病毒（flaviviruses）在体内肆意扩散，包括寨卡病毒、登革热病毒、西尼罗河病毒、黄热病、流行性乙型脑炎和丙型肝炎病毒。”

ddhCTP似乎属于一种“全新的抗病毒药物设计骨架，”Almo博士说。“我们希望能通过创建该分子的变体让它的效果更明显。这些药物属于天然存在的分子，所以与人工核苷酸类似物不同，它们可能不存在脱靶效应（off-target effects），从而在有效的基础上最大程度地避免毒性。”