唯一衣殼致癌的病毒——丙肝病毒(HCV)
? ? ? ?今天介紹的是丙肝病毒(Hepatitis C Virus/Hepacivirus C/HCV),它是黃病毒家族(Flavivirus)的一員。
簡(jiǎn)介



? ? ? ?丙肝病毒(HCV)是黃病毒科的小型(55-65nm)包膜正義RNA病毒。 丙肝病毒是丙型肝炎和人類(lèi)某些癌癥[例如肝癌(肝細(xì)胞癌,簡(jiǎn)稱(chēng)HCC)和淋巴瘤]的病因。
分類(lèi)
? ? ? ?丙肝病毒屬于黃病毒家族的丙肝病毒屬/海帕希病毒(Hepacivirus)。 在2011年之前,它被認(rèn)為是該屬的唯一成員。后來(lái),犬丙肝病毒/犬海帕希病毒(Canine Hepacivirus)與馬丙肝病毒/馬海帕希病毒(Equine Hepacivirus)也被歸為丙肝病毒家族。此外,在蝙蝠和嚙齒動(dòng)物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了丙肝病毒。
結(jié)構(gòu)

? ? ? ? 丙肝病毒顆粒由直徑為55至65 nm的脂質(zhì)膜包膜組成。兩個(gè)病毒包膜糖蛋白E1和E2嵌入脂質(zhì)包膜中,它們形成三角系數(shù)T=3類(lèi)似的結(jié)構(gòu),并參與病毒附著并進(jìn)入細(xì)胞。外殼內(nèi)是直徑為33至40nm的二十面體核心,核心是病毒的正義RNA。
E1和E2糖蛋白



? ? ? ?當(dāng)E1和E2嵌入HCV的包膜時(shí),它們是共價(jià)鍵合的,并通過(guò)二硫鍵穩(wěn)定。 E2是球形的,根據(jù)電子顯微鏡圖像,E2似乎從包膜伸出的長(zhǎng)度大約為6nm。
? ? ? ?這些糖蛋白在丙肝病毒與免疫系統(tǒng)的相互作用中起重要作用。在E2糖蛋白上可以找到一個(gè)高變區(qū),即高變區(qū)1(HVR1)。HVR1非常靈活,周?chē)姆肿右埠苋菀捉咏?。HVR1幫助E2將病毒與免疫系統(tǒng)隔離。它可以防止CD81閂鎖在病毒的相應(yīng)受體上。此外,E2可以使E1免受免疫系統(tǒng)的侵害。盡管HVR1的氨基酸序列變化很大,但該區(qū)域在許多E2糖蛋白上具有相似的化學(xué),物理和構(gòu)象特征。
? ? ? ?HCV E1/E2蛋白的跨膜區(qū)具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列,因此,在制備丙肝病毒包裝的病毒樣顆粒時(shí),必須注意這個(gè)問(wèn)題。
? ? ? ?通過(guò)生物技術(shù),將HCV E1/E2的跨膜區(qū)替換成在細(xì)胞膜出芽的跨膜區(qū),人們成功制備了丙肝病毒E1/E2包裝的慢病毒載體,用于抗病毒藥物的篩選及基因治療。丙肝病毒是唯一一個(gè)慢病毒包裝成功的黃病毒,其他的黃病毒雖說(shuō)可以進(jìn)行慢病毒包裝,但是滴度不高。
基因組

? ? ? ?丙肝病毒具有單鏈正義RNA基因組?;蚪M由一個(gè)9646個(gè)核苷酸(代表毒株HCV 1a H77)長(zhǎng)的單一開(kāi)放閱讀框組成,該單一開(kāi)放閱讀框經(jīng)過(guò)翻譯后產(chǎn)生了一個(gè)蛋白質(zhì)產(chǎn)物。這就是為什么在公開(kāi)可用的數(shù)據(jù)庫(kù)(例如NCBI)上,病毒蛋白質(zhì)組包含2種蛋白質(zhì)的原因。

? ? ? ?RNA的5'和3'末端是未翻譯區(qū)域(UTR),該區(qū)域未翻譯成蛋白質(zhì),但對(duì)病毒RNA的翻譯和復(fù)制很重要。5'UTR具有核糖體結(jié)合位點(diǎn)或內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)(IRES),其起始包含約3000個(gè)氨基酸的非常長(zhǎng)的蛋白質(zhì)的翻譯。 HCV IRES的核心結(jié)構(gòu)域包含一個(gè)整合在預(yù)測(cè)假結(jié)中的四向螺旋Holliday Junction,此核心結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象限制了開(kāi)放閱讀框在40S核糖體亞基上的定位。較大的前蛋白隨后被細(xì)胞和病毒蛋白酶裂解為10種較小的蛋白,這些蛋白可以在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行病毒復(fù)制或組裝成成熟的病毒顆粒。丙肝病毒產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)蛋白包括核心蛋白、E1和E2 ,非結(jié)構(gòu)蛋白包括NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A和NS5B。
分子生物學(xué)

? ? ? ? 病毒的蛋白質(zhì)按以下順序排列在基因組中:N末端—核心(C)—E1—E2—p7—非結(jié)構(gòu)蛋白2(NS2)—NS3—NS4A—NS4B—NS5A—NS5B—C末端。成熟的非結(jié)構(gòu)蛋白(NS2至NS5B)的產(chǎn)生依賴(lài)于病毒蛋白酶的活性。NS2/NS3連接被編碼在NS2和NS3 N端的金屬依賴(lài)性自催化蛋白酶切割。該位點(diǎn)下游的其余裂解由同樣包含在NS3 N端區(qū)域內(nèi)的絲氨酸蛋白酶催化。

? ? ? ? 核心蛋白有191個(gè)氨基酸,根據(jù)疏水性可分為三個(gè)結(jié)構(gòu)域:結(jié)構(gòu)域1(殘基1–117)主要包含帶有兩個(gè)短疏水區(qū)域的堿性殘基;域2(殘基118-174)的堿性較低,疏水性更大,其C末端位于p21末端;結(jié)構(gòu)域3(殘基175-191)高度疏水,可作為E1包膜蛋白的信號(hào)序列。
? ? ? ?巧合的很,核心蛋白也是病毒引起細(xì)胞癌變的罪魁禍?zhǔn)祝虼吮尾《臼侨祟?lèi)致癌病毒中,唯一一個(gè)衣殼蛋白致癌的病毒。其他的人類(lèi)致癌病毒,要么是病毒自身攜帶的癌基因——乙肝病毒;要么是病毒的自身的基因組隨機(jī)整合導(dǎo)致原癌基因被激活——HTLV;要么是病毒抑制免疫系統(tǒng)活性——HIV。
? ? ? ? 兩種包膜蛋白(E1和E2)都高度糖基化,在細(xì)胞進(jìn)入過(guò)程中很重要。 E1充當(dāng)融合亞基,E2充當(dāng)受體結(jié)合蛋白。 E1具有4–5個(gè)N-連接的聚糖,E2具有11個(gè)N-糖基化位點(diǎn)。
? ? ? ? ?NS1(p7)蛋白可用于病毒基因組復(fù)制,但在病毒形態(tài)發(fā)生中起關(guān)鍵作用。該蛋白是一個(gè)63個(gè)氨基酸的跨膜蛋白,其自身位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。 p7的切割是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號(hào)肽酶介導(dǎo)的。p7的兩個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域通過(guò)細(xì)胞質(zhì)環(huán)連接,并朝向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。
? ? ? ? NS2蛋白是一種具有蛋白酶活性的21-23千道爾頓(kDa)跨膜蛋白。
? ? ? ? NS3是67kDa的蛋白質(zhì),其N(xiāo)端具有絲氨酸蛋白酶活性,而C端具有NTPase/解旋酶活性。它位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi),與NS4A形成異二聚體復(fù)合物,后者是一種54個(gè)氨基酸的膜蛋白,可作為蛋白酶的輔助因子。
? ? ? ? NS4A是一種54個(gè)氨基酸的膜蛋白,可作為蛋白酶的輔助因子。
? ? ? ? NS4B是一種小的(27 kDa)疏水性完整膜蛋白,具有四個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域。它位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi),對(duì)募集其他病毒蛋白起重要作用。它誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)變化,形成稱(chēng)為膜狀網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。
? ? ? ? NS5A是一種親水性磷蛋白,在病毒復(fù)制,細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑的調(diào)節(jié)和干擾素應(yīng)答中起重要作用。已知與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)錨定的人類(lèi)VAP蛋白結(jié)合。
? ? ? ? NS5B蛋白(65 kDa)是病毒RNA依賴(lài)性RNA聚合酶。 NS5B具有關(guān)鍵功能,它以病毒的正義RNA鏈為模板來(lái)復(fù)制HCV的病毒RNA,并在RNA復(fù)制過(guò)程中催化核糖核苷三磷酸(rNTP)的聚合。已基于相同的共有序列BK(HCV-BK,基因型1)確定了幾種晶體形式的NS5B聚合酶的幾種晶體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以用手指、手掌和拇指的右手形狀表示。 NS5B特有的環(huán)繞的活性位點(diǎn)包含在蛋白質(zhì)的棕櫚結(jié)構(gòu)中。對(duì)NS5B蛋白基因1b株J4的新研究(HC-J4)結(jié)構(gòu)表明存在活性位點(diǎn),在該位點(diǎn)可能發(fā)生核苷酸結(jié)合的控制,并且開(kāi)始了新RNA合成。De-novo添加了必要的引物來(lái)啟動(dòng)RNA復(fù)制。當(dāng)前的研究試圖將結(jié)構(gòu)結(jié)合到該活性位點(diǎn)以改變其功能,以防止進(jìn)一步的病毒RNA復(fù)制。
? ? ? ? 科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了第11種蛋白質(zhì)——F。該蛋白由衣殼基因中的+1移碼編碼。它似乎具有抗原性,但功能未知。
病毒的復(fù)制

? ? ? ?丙肝病毒的復(fù)制包括幾個(gè)步驟。病毒主要在肝臟的肝細(xì)胞中復(fù)制,據(jù)估計(jì),每個(gè)受感染細(xì)胞每天產(chǎn)生大約50個(gè)病毒粒子(病毒顆粒),估計(jì)總共產(chǎn)生1兆個(gè)(1萬(wàn)億=1兆)病毒粒子。該病毒也可能在外周血單個(gè)核細(xì)胞中復(fù)制,這可能是慢性感染丙型肝炎患者出現(xiàn)高水平免疫紊亂的原因。在肝臟中,丙肝病毒顆粒通過(guò)血液流動(dòng)進(jìn)入肝竇。這些肝竇與肝細(xì)胞相鄰。丙型肝炎病毒能夠通過(guò)肝竇的內(nèi)皮細(xì)胞并到達(dá)肝細(xì)胞的基底外側(cè)表面。
? ? ? ? 丙肝病毒有多種基因型,由于依賴(lài)RNA的RNA聚合酶出錯(cuò)率高,因此突變迅速。突變率產(chǎn)生如此多的病毒變種,它被認(rèn)為是準(zhǔn)種而不是傳統(tǒng)的病毒種。病毒粒子通過(guò)復(fù)雜的相互作用進(jìn)入宿主細(xì)胞,特別是通過(guò)它們的糖蛋白和細(xì)胞表面分子CD81、LDL受體、SR-BI、DC-SIGN、Claudin-1和Occludin。
? ? ? ? HCV的包膜類(lèi)似于極低密度脂蛋白(VLDL)和低密度脂蛋白(LDL)。由于這種相似性,人們認(rèn)為這種病毒能夠與載脂蛋白相結(jié)合。它可以被脂蛋白包圍,部分覆蓋E1和E2。最近的研究表明,這些載脂蛋白與清除受體B1(SR-B1)相互作用。SR-B1能夠從病毒周?chē)闹鞍字星宄|(zhì),以便更好地與HVR1接觸。Claudin 1是一種緊密連接蛋白,它和CD81結(jié)合形成一個(gè)復(fù)合體,為稍后的HCV感染過(guò)程啟動(dòng)。當(dāng)免疫系統(tǒng)被觸發(fā)時(shí),巨噬細(xì)胞在被感染的肝細(xì)胞周?chē)黾覶NF-α的數(shù)量。這觸發(fā)閉塞蛋白的遷移,閉塞蛋白是另一種緊密連接復(fù)合物,到基底外側(cè)膜。丙肝病毒粒子已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)入細(xì)胞。
? ? ? ?這些相互作用導(dǎo)致病毒粒子的內(nèi)吞作用。這一過(guò)程得到網(wǎng)格蛋白的幫助。一旦進(jìn)入早期核內(nèi)體,核內(nèi)體和病毒包膜融合,RNA被允許進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。
? ? ? ?隨后,病毒接管部分細(xì)胞內(nèi)機(jī)制進(jìn)行復(fù)制。丙肝病毒的基因組被翻譯成一個(gè)由大約3011個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)。然后,該多聚蛋白被病毒和細(xì)胞蛋白酶水解,產(chǎn)生3個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白(病毒粒子相關(guān))和7個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白(NS)。另外,核心區(qū)域也可能發(fā)生幀移,以產(chǎn)生替代閱讀框蛋白(ARFP)。HCV編碼兩種蛋白酶,NS2半胱氨酸自蛋白酶和NS3-4A絲氨酸蛋白酶。然后NS蛋白將病毒基因組招募到RNA復(fù)制復(fù)合體中,這與重新排列的細(xì)胞質(zhì)膜有關(guān)。RNA復(fù)制通過(guò)依賴(lài)于病毒RNA的RNA聚合酶NS5B進(jìn)行,它以正以RNA為模板,合成產(chǎn)生反義RNA,進(jìn)而形成雙鏈RNA中間體。然后反義RNA作為模板產(chǎn)生新的正義RNA。新生的正義RNA可以被翻譯,進(jìn)一步復(fù)制或包裝在新的病毒顆粒中。
基因分型
? ? ? ?根據(jù)HCV分離株之間的遺傳差異,將丙肝病毒分為六種基因型(1-6),每種基因型內(nèi)有幾種亞型(以小寫(xiě)字母表示)。根據(jù)亞型的遺傳多樣性將其進(jìn)一步細(xì)分為準(zhǔn)種?;蛐驮谡麄€(gè)基因組中的核苷酸位點(diǎn)相差30–35%?;蛐蛠喰偷幕蚪M組成差異通常為20–25%。亞型1a和1b在世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn),占所有病例的60%。
臨床重要性
? ? ? ?基因型在確定對(duì)基于干擾素的療法的潛在反應(yīng)以及此類(lèi)療法所需的持續(xù)時(shí)間方面具有重要的臨床意義?;蛐?和4對(duì)其他干擾基因型(2、3、5和6)對(duì)基于干擾素的治療的反應(yīng)較小。基因型1和4的基于干擾素的標(biāo)準(zhǔn)治療時(shí)間為48周,而基因型2和3的治療則在24周內(nèi)完成。持續(xù)的病毒學(xué)應(yīng)答發(fā)生在基因型1的70%,基因型2和3的?90%,基因型4的?65%和基因型6的?80%。此外,非洲裔感染基因型1或4的人對(duì)治療的反應(yīng)要少得多。據(jù)認(rèn)為,對(duì)治療缺乏反應(yīng)的很大一部分是由人類(lèi)基因組19號(hào)染色體上的單核苷酸多態(tài)性(SNP)引起的,該多態(tài)性可預(yù)測(cè)治療成功。HCV基因型1和4已在西非和中部非洲的重疊地區(qū)流行分布,感染攜帶了上述遺傳多態(tài)性的人類(lèi)已有數(shù)百年的歷史了。這促使科學(xué)家們提出,非洲裔人群中HCV基因型1和4的長(zhǎng)期持續(xù)存在是HCV在多個(gè)世紀(jì)以來(lái)對(duì)這些人群的免疫遺傳反應(yīng)的進(jìn)化適應(yīng)。
? ? ? ? 感染一種基因型不會(huì)賦予針對(duì)其他基因型的免疫力,并且可能同時(shí)感染兩種菌株。在大多數(shù)情況下,其中一株在短時(shí)間內(nèi)勝過(guò)另一株。這一發(fā)現(xiàn)可能對(duì)治療有用,可以用更易于治療的其他藥物替代對(duì)藥物無(wú)反應(yīng)的菌株。
重組
? ? ? ? 當(dāng)兩種病毒感染同一細(xì)胞時(shí),可能發(fā)生基因重組。盡管不常見(jiàn),但在不同基因型之間,相同基因型的亞型之間,甚至在相同亞型的菌株之間也觀察到了HCV重組。
傳染病學(xué)
? ? ? ? 丙肝病毒主要是血液傳播的病毒,其性傳播或垂直傳播的風(fēng)險(xiǎn)非常低。由于這種傳播方式,處于危險(xiǎn)中的關(guān)鍵人群是靜脈**者,血液制品的接受者,有時(shí)還有接受血液透析的患者。醫(yī)源傳播也是HCV傳播的常見(jiàn)方式,如果臨床中未正確遵循衛(wèi)生和絕育的做法。已經(jīng)提出了許多文化或禮節(jié)習(xí)俗作為HCV傳播的潛在歷史模式,包括*皮環(huán)*術(shù),外*殘割,禮節(jié)性劃傷,傳統(tǒng)*身和針灸。也有人認(rèn)為,鑒于人類(lèi)丙肝病毒的持續(xù)時(shí)間極長(zhǎng),即使通過(guò)叮咬昆蟲(chóng)傳播的機(jī)械傳播速率極低且無(wú)法檢測(cè)到,也足以維持熱帶地區(qū)的地方性感染,那里人們會(huì)受到大量昆蟲(chóng)叮咬。
病毒進(jìn)化
? ? ? ? 很難確定丙肝病毒的起源,但是基因型1和4似乎具有共同的起源。貝葉斯分析表明,大約300–400年前,主要基因型與普通祖先病毒存在差異。大約200年前,次要基因型與主要基因型有所不同。所有現(xiàn)存的基因型似乎都是從基因型1亞型1b進(jìn)化而來(lái)的。
? ? ? ?對(duì)基因型6菌株的研究表明,其進(jìn)化的日期更早:大約在目前的1100至1350年之前。估計(jì)的突變率為1.8×10^-4。一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究估計(jì),每年每個(gè)位點(diǎn)的突變率為2.5~2.9×10^?3個(gè)堿基取代。該基因型可能是其他基因型的祖先。
? ? ? ? 對(duì)歐洲,美國(guó)和日本分離株的研究表明,基因型1b的起源日期大約是1925年。2a型和3a型的預(yù)計(jì)起源日期分別是1917年和1943年。 1a型和1b型的發(fā)散時(shí)間估計(jì)為200-300年。
? ? ? ? 基因型1a和1b的研究估計(jì),類(lèi)型1a的起源日期為1914–1930年,類(lèi)型1b的起源日期為1911–1944。在1940年至1960年之間,1a和1b型都經(jīng)歷了有效人口規(guī)模的大規(guī)模擴(kuò)張。HCV 1b亞型的擴(kuò)張至少要先于1a亞型16年。兩種類(lèi)型似乎都已從發(fā)達(dá)國(guó)家傳播到了發(fā)展中國(guó)家。
? ? ? ? 來(lái)自非洲的基因型2菌株可分為與其來(lái)源國(guó)相關(guān)的四個(gè)進(jìn)化枝:1.喀麥隆和中非共和國(guó)2.貝寧,加納和布基納法索3.岡比亞,幾內(nèi)亞,幾內(nèi)亞比紹和塞內(nèi)加爾4.馬達(dá)加斯加。也有強(qiáng)有力的證據(jù)表明,跨大西洋的奴隸貿(mào)易將HCV基因型2從西非傳播到加勒比地區(qū)。
? ? ? ? 基因型3被認(rèn)為起源于東南亞。
? ? ? ? 來(lái)自這些不同國(guó)家的日期表明該病毒可能在東南亞發(fā)展,并由西歐商人傳播到西非。后來(lái),日本解除了對(duì)日本的自我隔離,將其引入日本。一經(jīng)引入一個(gè)國(guó)家,其傳播就受到許多當(dāng)?shù)匾蛩氐挠绊?,包括輸血,疫苗接種計(jì)劃,靜脈內(nèi)**和治療方案。鑒于1990年代開(kāi)始對(duì)血液制品中的HCV進(jìn)行篩查后,傳播速度有所降低,因此以前的輸血似乎是一種重要的傳播方法。需要進(jìn)行額外的工作來(lái)確定各種基因型的進(jìn)化日期及其在全球傳播的時(shí)間。
病毒研究
? ? ? ?與甲肝和乙肝不同,目前沒(méi)有預(yù)防丙肝病毒感染的疫苗。所以,如果你感染了丙肝病毒,你還是禱告吧……
? ? ? ?HCV的宿主范圍狹窄,阻礙了對(duì)HCV的研究。雖然復(fù)制子的使用已經(jīng)成功,但是直到最近才成功制備它們。HCV與大多數(shù)RNA病毒一樣,都是病毒準(zhǔn)種,因此很難分離出單個(gè)菌株或受體類(lèi)型進(jìn)行研究。
? ? ? ? 當(dāng)前的研究集中在病毒蛋白酶,RNA聚合酶和其他非結(jié)構(gòu)基因的小分子抑制劑上。 NS3蛋白酶的兩種抑制劑:默克公司的Boceprevir和Vertex Pharmaceuticals公司的Telaprevir均分別于2011年5月13日和2011年5月23日批準(zhǔn)使用。
? ? ? ? 據(jù)報(bào)道,維生素D水平低與對(duì)治療的不良反應(yīng)之間可能存在關(guān)聯(lián)。體外研究表明,維生素D可能能夠減少病毒復(fù)制。盡管這項(xiàng)工作看起來(lái)很有希望,但臨床試驗(yàn)的結(jié)果尚在等待中。有人提出,除了標(biāo)準(zhǔn)治療外,補(bǔ)充維生素D也是重要的,以增強(qiáng)治療反應(yīng)。
? ? ? ? 柚皮素(Naringenin),一種在葡萄柚和其他水果和草藥中發(fā)現(xiàn)的類(lèi)黃酮,已被證明能阻止細(xì)胞內(nèi)感染性病毒顆粒的組裝,而不會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)病毒RNA或蛋白質(zhì)的水平。
? ? ? ? 正在研究的其他藥物包括RNA依賴(lài)性RNA聚合酶的核苷和核苷酸類(lèi)似物抑制劑和非核苷抑制劑,NSP5A抑制劑以及靶向宿主的化合物,例如親環(huán)蛋白抑制劑和水飛薊賓。
? ? ? ? FDA在2013年12月6日批準(zhǔn)了用于治療慢性丙肝的Sofosbuvir。據(jù)報(bào)道,Sofosbuvir是第一種在無(wú)需聯(lián)合使用干擾素的情況下具有治療某些類(lèi)型HCV感染的安全性和有效性的藥物。11月22日,F(xiàn)DA批準(zhǔn)Simeprevir與聚乙二醇干擾素-α和利巴韋林聯(lián)用。Simeprevir已在日本被批準(zhǔn)用于治療基因型1的慢性丙肝病毒感染。
? ? ? ? 目前也有非藥物相關(guān)療法的實(shí)驗(yàn)研究。例如,氧化苦參堿是一種在亞洲大陸發(fā)現(xiàn)的根提取物,據(jù)報(bào)道在細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物研究中,氧化苦參堿具有抗HCV的抗病毒活性。小型且有希望的人體試驗(yàn)已顯示出有益的結(jié)果,并且沒(méi)有嚴(yán)重的副作用,但是它們太小,無(wú)法概括結(jié)論。
? ? ? ?2020年10月5日,宣布因發(fā)現(xiàn)HCV而被Harvey J. Alter,Michael Houghton和Charles M. Rice獲得2020年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
抗病毒治療
? ? ? ? 隨著分子病毒學(xué)和基因組學(xué)的進(jìn)步,我們通過(guò)對(duì)HCV生活周期研究發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)關(guān)鍵的藥物靶點(diǎn)。其中,非結(jié)構(gòu)性蛋白3(NS3)和其輔助因子NS4A所組成的NS3/4A復(fù)合物就是靶點(diǎn)之一。
? ? ? NS3/4A是HCV安插在宿主細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的重要病毒蛋白酶,它的主要任務(wù)就是把HCV基因組翻譯出來(lái)的多聚蛋白進(jìn)行剪切,形成最終可用的病毒蛋白。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),病毒多聚蛋白就像是大塊的面料,而NS3/4A就是裁縫師傅的剪刀,對(duì)面料進(jìn)行裁剪加工,以便最后縫制成衣(病毒顆粒的裝配)。
? ? ? ? 如果有一種藥物能夠阻斷NS3/4A的功能,那么HCV就無(wú)法產(chǎn)生病毒所需要的各種成熟病毒蛋白。HCV后續(xù)的病毒顆粒裝配難以為繼,它在體內(nèi)擴(kuò)增感染的惡性循環(huán)也就被打破了。這種就是蛋白酶抑制劑(PI)。
? ? ? ? 從結(jié)構(gòu)上而言,PI都是經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)性修飾的NS3/4A蛋白酶的底物,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)來(lái)抑制蛋白酶活性的作用。這么說(shuō)或許不易理解,不妨再舉個(gè)例子。如果把NS3/4A蛋白酶比作墻上的電插座,那么PI就像是防觸電塑料插頭。當(dāng)它插在插座上時(shí),就會(huì)阻擋其他電器的插頭接通電源,插座為電器供電的功能也就被阻斷了。針對(duì)病毒關(guān)鍵蛋白酶進(jìn)行抑制的思路是抗病毒藥物研發(fā)最主要策略之一。