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抗流感病毒药物的分类及研究展望


  流感是由A型流感病毒引起的禽类急性传染病,其临床症状从低致病力的无症状到中等致病力的呼吸道症状,直至高致病力引起的烈性死亡。由于流感病毒的抗原变异能力强,加之个体免疫力不同,疫苗只对已知的流感病毒亚型有预防作用,而对于由于抗原性漂移或抗原性转换所产生的新型流感病毒无效。因此,抗流感病毒药物研究显得更加重要和紧迫。
  目前,正式上市的抗流感药物大体分为两类:一是以20世纪60年代中期发现的以金刚烷胺(amantadine)为代表的抗流感药物,只对甲型流感病毒有预防和治疗作用,属离子通道阻断剂;二是神经氨酸酶抑制剂,对甲型和乙型流感病毒均有效。另外,以流感病毒反证法复制过程的不同环节为靶点,还有一些药物正处于实验室研究或临床实验阶段。
  一、离子通道阻断剂
  此类药物以流感病毒基质蛋白-2为作用靶点,通过阻断H+通道来抑制流感病毒复制,所以被称为离子通道阻断剂,包括金刚烷胺和金刚乙胺(Rimantadine)。基质蛋白-2是流感病毒包膜上的一个跨膜蛋白,具有H+通道活性。它是一个由97个氨基酸残基组成的同源四聚体,其结构分为膜外区、跨膜区和膜内区3部分。其中跨膜区由4个几乎完全一致的a螺旋组成H+通道,病毒包膜的低电解质环境迫使a螺旋间的氢键具有相同的几何构象,从而最大限度地降低了亲水肽在膜外的暴露。特定的条件使得基质蛋白-2被充分地限制在病毒包膜中,同时保持了良好的结构与功能。实验证明,流感病毒基质蛋白-2在病毒脱衣壳成熟过程中起重要作用。流感病毒感染细胞早期,病毒吸附到细胞表面含唾液酸的糖蛋白受体上,通过受体介导的内吞作用进入细胞,形成核内体(Endosome)。此时,基质蛋白-2被激活并打开,H十进入病毒使PH降低,核内体的酸化引起HA构象变化,介导病毒包膜与核内体膜融合。同时,病毒颗粒内也发生酸化,导致病毒核衣壳与基质蛋白-1之间解离,为病毒基因组进入感染细胞核提供必要条件。在病毒感染细胞晚期,基质蛋白-2的H十通道活性可以升高高尔基复合体内的H十浓度,使流感病毒膜蛋白HA形成高pH构象,从而使新生的病毒具有感染性。
  离子通道阻断剂金刚烷胺(1966年上市)及其衍生物金刚乙胺(1987年上市)有抗流感病毒作用。金刚烷胺能够与质子结合基质蛋白-2,结合部位在距离脂质双层膜中心0.5 毫米处的Va127和Ser31中间的特定区域内,从而影响基质蛋白-2的活性,阻断H十通道,抑制流感病毒的复制,发挥预防和治疗作用。
  金刚烷胺和金刚乙胺已在临床应用多年。Jefferson等通过多渠道对这些临床应用的数据和资料进行了系统的收集、整理和统计,并对这两种药物的有效性和安全性进行了评价。结果表明,金刚烷胺对流感样疾病(influenza-like illness, ILI)和甲型流感的保护率分别为25%和61%,并且能够使发热持续时间减少1天。金刚乙胺有类似的疗效,但其预防作用与安慰剂或其它方法相比并无显著性差异。同时,研究结果显示,金刚烷胺和金刚乙胺均可引起明显的胃肠道不良反应;金刚烷胺和金刚乙胺相比,产生中枢神经毒副作用更为常见。另外,此类药物容易产生耐药和交叉耐药,这与基质蛋白-2基因序列中单个核苷酸发生突变有关。临床试验表明,应用金刚烷胺后基质蛋白-2跨膜区中的4个氨基酸位点26、27、30和31最易发生突变。并且,不同病毒亚型突变位点与频率不同,H3N2亚型常在31位发生突变(丝氨酸-天冬氨酸),而H1N1亚型则在27位发生突变(缬氨酸一丙氨酸);前者的突变频率高于后者。最近,Astrahan等发现流感病毒可以通过增大离子通道口径,使药物虽然能够与基质蛋白-2结合却不能完全封闭离子转运,从而产生耐药性。所以,农业部560号公告已将金刚烷胺和金刚乙胺列入废止目录。(编者注)
  二、神经氨酸酶(NA)抑制剂
  神经氨酸酶是流感病毒包膜上重要的糖蛋白,由4个亚基组成四聚体。主要结构包括胞浆尾部、跨膜区、杆部和球状头部4部分。其中头部具有水解酶活性,可水解感染细胞表面糖蛋白末端的神经氨酸与相邻糖基的α一糖苷键,切除病毒表面和感染细胞表面的唾液酸,一方面破坏了细胞膜上的病毒特异性受体,使病毒从感染细胞膜上释放;另一方面可以防止新生病毒的自身凝集,容许病毒扩散并增强其感染能力。此外,神经氨酸酶还可以促进病毒从呼吸道粘液向周围组织扩散。


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