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中大发现抗病毒药新研发靶点 可应用于对抗多种病毒感染
香港中文大学(中大)医学院与国际研究伙伴合作,揭示人体内的一个重要细胞蛋白「ARF4」可作为新抗病毒药物的研发靶点,并适用于多种病毒感染。此研究结果最近于国际顶尖科学期刊《自然—微生物学》发表,有望为对抗多种病毒感染提供全新的治疗方案。
病毒感染(如新型冠状病毒、流感病毒、寨卡病毒等)可引发多种病症,可轻可重。现有的抗病毒治疗多数针对特定病毒,疗效有限且容易出现耐药性。研究团队发现,当人体感染病毒后,ARF4蛋白会协调受感染细胞释放更多致病病毒,因此抑制ARF4活性可成为抗病毒感染的新方法。研究人员进一步开发了抗病毒分子「ARF4TP-4」,成功阻截ARF4蛋白激活,并于小鼠实验中,成功减低寨卡病毒及流感病毒的感染及发病程度。
ARF4担当交通督导员协调细胞内的物质转运
当病毒侵入人体,潜入宿主细胞后,便会掌管细胞的操作,继而复制病毒,损害或摧毁细胞。受病毒入侵的身体会透过免疫系统进行反击以消除病毒,过程中会引发炎症,出现如发烧、疲倦或流鼻涕等症状。
ARF4如细胞内的「交通督导员」,帮助细胞将不同物质在亚细胞区室之间转运,或将物质运送出去。聪明的病毒利用ARF4这个特性来将病毒不断转运及输出,保持病毒的感染能力。在此项研究中,中大团队发现利用基因编辑技术「消除」或「关闭」ARF4后,可以有效阻止寨卡病毒、流感病毒和新型冠状病毒等多种病毒在细胞和动物模型中扩散。另一方面,缺乏ARF4 的实验小鼠在寨卡病毒或流感病毒感染后,亦呈现较轻微的感染徵状及器官损伤。
中大医学院化学病理学系研究助理教授李明圆博士解释:「当病毒进入细胞时,它会欺骗 ARF4 使其变得活跃。活跃的ARF4随后帮助新形成的病毒颗粒包装好,并安全地从宿主细胞输出。但如果细胞缺失ARF4或ARF4活性低,病毒便会在细胞内迷失,并被送往细胞的『回收箱』(溶酶体)中被摧毁,这个情况可以阻止病毒于体内继续扩散并致病。由于病毒从感染细胞中输出是病毒感染中的一个重要步骤,因此ARF4在促进多种病毒感染中扮演著重要角色。」
抗病毒分子ARF4TP-4可有效抑制寨卡病毒及流感病毒感染
根据ARF4的发现,研究人员成功组成了一种名为ARF4TP-4的新抗病毒分子。ARF4及其调控因子GBF1蛋白之间存在一个凹槽,ARF4TP-4预期能够固定在这个凹槽之中,阻碍ARF4变得活跃。虽然ARF4TP-4无法完全阻止感染,但有效降低感染的程度,限制病原病毒从感染细胞中的释放。考虑到宿主细胞的组成部分肩负多种生物功能,因此在开发以宿主细胞功能为目标的抗病毒药物的情况下,需要衡量其潜在毒性。幸而,当前的研究显示,ARF4对于宿主来说不是不可替代的。实验数据亦证实,ARF4TP-4的毒性低,已经安全地用于实验小鼠。在进行临床实验之前,团队将先利用非人类灵长类动物进行临床前研究,以确定ARF4TP-4的适用剂量和安全性。
李博士表示:「这项研究的发现令人十分振奋,因为我们成功开发了一种可以有效对付多种病毒的单一疗法。面对各种新兴病毒的威胁,抗病毒疫苗和抗病毒药物的开发成为一大挑战。这研究突破将为抗病毒药物开发提供崭新策略,对公共卫生具广泛影响。我们需要推进下一步的研究并进行临床研究,使其能够成为崭新的治疗方案。」
李博士及其研究团队专注于探索病毒依赖的关键宿主蛋白的作用机制,推动抗病毒药物研发。此研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会等经费支持,并获李嘉诚转化组学平台设备支援。
中大发现抗病毒药新研发靶点 可应用于对抗多种病毒感染
香港中文大学(中大)医学院与国际研究伙伴合作,揭示人体内的一个重要细胞蛋白「ARF4」可作为新抗病毒药物的研发靶点,并适用于多种病毒感染。此研究结果最近于国际顶尖科学期刊《自然—微生物学》发表,有望为对抗多种病毒感染提供全新的治疗方案。
病毒感染(如新型冠状病毒、流感病毒、寨卡病毒等)可引发多种病症,可轻可重。现有的抗病毒治疗多数针对特定病毒,疗效有限且容易出现耐药性。研究团队发现,当人体感染病毒后,ARF4蛋白会协调受感染细胞释放更多致病病毒,因此抑制ARF4活性可成为抗病毒感染的新方法。研究人员进一步开发了抗病毒分子「ARF4TP-4」,成功阻截ARF4蛋白激活,并于小鼠实验中,成功减低寨卡病毒及流感病毒的感染及发病程度。
ARF4担当交通督导员协调细胞内的物质转运
当病毒侵入人体,潜入宿主细胞后,便会掌管细胞的操作,继而复制病毒,损害或摧毁细胞。受病毒入侵的身体会透过免疫系统进行反击以消除病毒,过程中会引发炎症,出现如发烧、疲倦或流鼻涕等症状。
ARF4如细胞内的「交通督导员」,帮助细胞将不同物质在亚细胞区室之间转运,或将物质运送出去。聪明的病毒利用ARF4这个特性来将病毒不断转运及输出,保持病毒的感染能力。在此项研究中,中大团队发现利用基因编辑技术「消除」或「关闭」ARF4后,可以有效阻止寨卡病毒、流感病毒和新型冠状病毒等多种病毒在细胞和动物模型中扩散。另一方面,缺乏ARF4 的实验小鼠在寨卡病毒或流感病毒感染后,亦呈现较轻微的感染徵状及器官损伤。
中大医学院化学病理学系研究助理教授李明圆博士解释:「当病毒进入细胞时,它会欺骗 ARF4 使其变得活跃。活跃的ARF4随后帮助新形成的病毒颗粒包装好,并安全地从宿主细胞输出。但如果细胞缺失ARF4或ARF4活性低,病毒便会在细胞内迷失,并被送往细胞的『回收箱』(溶酶体)中被摧毁,这个情况可以阻止病毒于体内继续扩散并致病。由于病毒从感染细胞中输出是病毒感染中的一个重要步骤,因此ARF4在促进多种病毒感染中扮演著重要角色。」
抗病毒分子ARF4TP-4可有效抑制寨卡病毒及流感病毒感染
根据ARF4的发现,研究人员成功组成了一种名为ARF4TP-4的新抗病毒分子。ARF4及其调控因子GBF1蛋白之间存在一个凹槽,ARF4TP-4预期能够固定在这个凹槽之中,阻碍ARF4变得活跃。虽然ARF4TP-4无法完全阻止感染,但有效降低感染的程度,限制病原病毒从感染细胞中的释放。考虑到宿主细胞的组成部分肩负多种生物功能,因此在开发以宿主细胞功能为目标的抗病毒药物的情况下,需要衡量其潜在毒性。幸而,当前的研究显示,ARF4对于宿主来说不是不可替代的。实验数据亦证实,ARF4TP-4的毒性低,已经安全地用于实验小鼠。在进行临床实验之前,团队将先利用非人类灵长类动物进行临床前研究,以确定ARF4TP-4的适用剂量和安全性。
李博士表示:「这项研究的发现令人十分振奋,因为我们成功开发了一种可以有效对付多种病毒的单一疗法。面对各种新兴病毒的威胁,抗病毒疫苗和抗病毒药物的开发成为一大挑战。这研究突破将为抗病毒药物开发提供崭新策略,对公共卫生具广泛影响。我们需要推进下一步的研究并进行临床研究,使其能够成为崭新的治疗方案。」
李博士及其研究团队专注于探索病毒依赖的关键宿主蛋白的作用机制,推动抗病毒药物研发。此研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会等经费支持,并获李嘉诚转化组学平台设备支援。