胡曄瑋，劉 柳，劉佳豪，張 朋，郭思靈，羅橋峰，劉虹杉，金玉姬

(吉林醫(yī)藥學(xué)院：a.檢驗(yàn)學(xué)院，b.藥學(xué)院,c.臨床醫(yī)學(xué)院,d.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，吉林 吉林 132013)

利巴韋林又名病毒唑，化學(xué)名為1-β-D-呋喃核糖基-1H-1,2,4-三氮唑-3-羧酰胺，分子式為C8H12N4O，為鳥(niǎo)苷、次黃嘌呤核苷類似物，是一種人工合成的廣譜抗非逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物，能抑制多種DNA和RNA病毒，于1972年首次合成，并在臨床上廣泛應(yīng)用[1-3]。目前利巴韋林的抗病毒機(jī)制尚未完全確定，并對(duì)不同的病毒有相異的機(jī)制，同時(shí)也對(duì)其他疾病具有治療作用，故被廣泛應(yīng)用。利巴韋林的制備方法有化學(xué)合成法、微生物發(fā)酵法、酶法等[4]。

1 抗病毒作用

利巴韋林是抗病毒的常用藥物，其能抑制肌苷單磷酸脫氫酶，阻止重新合成鳥(niǎo)苷，抑制病毒復(fù)制，對(duì)細(xì)胞免疫進(jìn)行間接的控制，能保護(hù)被病毒感染的細(xì)胞，從而起到抗病毒的作用[5-6]。在醫(yī)學(xué)分類上將病毒分為6類，分別為呼吸道病毒及腸道病毒、蟲(chóng)媒病毒及出血熱病毒、狂犬病毒與逆轉(zhuǎn)錄病毒、肝炎病毒、皰疹病毒和其他病毒。本文簡(jiǎn)述利巴韋林的抗病毒作用。

1.1 病呼吸道病毒及腸道病毒

利巴韋林對(duì)多種呼吸道病毒及腸道病毒存在抗病毒活性。以脊髓灰質(zhì)炎病毒為模型，發(fā)現(xiàn)利巴韋林可能作用于RNA病毒的基因組上，對(duì)其產(chǎn)生致死性的誘變[7]。脊髓灰質(zhì)炎病毒通過(guò)口腔傳播進(jìn)入人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，損害脊髓的運(yùn)動(dòng)功能，使肌肉功能降低直至喪失，從而使人體死亡[8]。利巴韋林主要抑制脊髓灰質(zhì)炎病毒的RNA依賴RNA聚合酶，使脊髓灰質(zhì)炎病毒誘導(dǎo)突變生成新的RNA模板，起到抗病毒的作用[9]?？滤_奇病毒(Coxsackie virus，CV)屬于RNA病毒，如CVB3可以誘導(dǎo)細(xì)胞直接損傷，之后通過(guò)人體對(duì)CVB3感染的炎癥反應(yīng)和細(xì)胞死亡兩者相互作用的方式，使靶器官組織損傷和造成功能障礙[10]。利巴韋林可以與其病毒的衣殼結(jié)合來(lái)抑制病毒攝取，從而達(dá)到抑制病毒復(fù)制，降低其傳播的作用[11]。同時(shí)CVA10可以引起手足口病[12]。通過(guò)利巴韋林對(duì)手足口病患者的治療實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)利巴韋林能夠有效的治療手足口病，顯著抑制CVA10，體外抑制率為32%，體內(nèi)保護(hù)率為60%[12-13]，表明利巴韋林可以抑制CVB的復(fù)制。

1.2 蟲(chóng)媒病毒及出血熱病毒

利巴韋林主要對(duì)蟲(chóng)媒病毒中的出血熱病毒存在抗病毒作用。出血熱病毒主要包括埃博拉病毒、登革熱病毒、漢坦病毒、拉沙熱病毒等，這里主要簡(jiǎn)述利巴韋林對(duì)埃博拉病毒和漢坦病毒的抗病毒作用。埃博拉病毒是一種具有絲狀結(jié)構(gòu)的包膜病毒，表面存在一種表面糖蛋白(Glycoprotein，GP)。埃博拉病毒與細(xì)胞表面蛋白結(jié)合并轉(zhuǎn)移到到細(xì)胞內(nèi)，內(nèi)小泡將其運(yùn)輸?shù)剿嵝允遥梭w的蛋白酶會(huì)處理GPs,GPs與細(xì)胞內(nèi)受體相互聯(lián)系，在適當(dāng)條件下病毒與內(nèi)吞體膜融合[14]，人體最終感染病毒。利巴韋林對(duì)于埃博拉病毒主要作用機(jī)制是其氫鍵堿基與尿嘧啶或胞嘧啶配對(duì)，使埃博拉病毒的堿基配對(duì)產(chǎn)生紊亂，改變病毒的RNA，達(dá)到抗病毒作用[15]。漢坦病毒由三段負(fù)性單鏈RNA組成[16]，屬于以小嚙齒動(dòng)物為宿主的漢坦病毒科的包膜陰性(-)單鏈RNA病毒，通過(guò)吸入進(jìn)人體，作用于靶細(xì)胞中的凋亡因子，破壞了內(nèi)皮屏障的完整性，侵入人體內(nèi)部，使人體產(chǎn)生漢坦病毒肺綜合征和腎綜合征出血熱[17]。利巴韋林抑制漢坦病毒的次黃嘌呤核苷酸脫氫酶，使?jié)h坦病毒供能受阻，從而保護(hù)內(nèi)皮屏障的完整，防止病毒感染[18]。研究顯示，使用利巴韋林治療可以降低由漢坦病毒可引起的腎綜合征出血熱的嚴(yán)重程度，減少使用血液透析的需求和降低死亡率[19]，表明利巴韋林能夠抑制漢坦病毒復(fù)制并進(jìn)一步的消滅漢坦病毒。

1.3 逆轉(zhuǎn)錄病毒

人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，主要類型有兩種HIV-1和HIV-2[20]。HIV進(jìn)入CD4+細(xì)胞，在反轉(zhuǎn)錄酶(RNA依賴性DNA多聚酶)催化下，以病毒RNA為模板，產(chǎn)生互補(bǔ)雙螺旋DNA，之后病毒DNA進(jìn)入人體的細(xì)胞核中，并在整合酶的作用下改變?nèi)梭w的基因組。利巴韋林主要與其他抗病毒藥物一起抵御HIV。利巴韋林的作用機(jī)制可能是進(jìn)入被病毒感染的細(xì)胞迅速磷酸化，其產(chǎn)物是病毒合成酶的競(jìng)爭(zhēng)抑制劑，引起細(xì)胞內(nèi)鳥(niǎo)苷三磷酸減少，破壞病毒RNA和抑制其蛋白質(zhì)合成，降低病毒傳播和復(fù)制[21]。

1.4 肝炎病毒

肝炎病毒存在許多類型，如甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)和丁型肝炎病毒等。利巴韋林是治療由丙型肝炎病毒引起的慢性丙型病毒性肝炎的標(biāo)準(zhǔn)用藥，常與干擾素聯(lián)用，加強(qiáng)其對(duì)病毒性肝炎的治療效果。利巴韋林作用機(jī)制是抑制肌苷一磷酸脫氫酶，肌苷一磷酸脫氫酶是從頭合成鳥(niǎo)嘌呤的關(guān)鍵步驟，是病毒復(fù)制的必要條件[22]。病毒性肝炎產(chǎn)生的病理機(jī)制尚不明確，存在多種學(xué)說(shuō)。①HCV的復(fù)制完全依賴于microRNA，其中microRNA-122與HCV的生命周期存在密切的關(guān)系[23]。②T細(xì)胞的缺失或能力的減弱引起的[24]。③HCV是RNA病毒的一種，HCV的慢性感染主要是通過(guò)HCV復(fù)制周期和脂質(zhì)代謝的相互重疊。載脂蛋白E (ApoE)幫助HCV附著和進(jìn)入細(xì)胞表面，還協(xié)助HCV病毒顆粒在細(xì)胞內(nèi)釋放，并且?guī)椭鶫CV改變其傳染性，防止HCV被宿主免疫系統(tǒng)識(shí)別，加強(qiáng)感染機(jī)率[25]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利巴韋林可以使一部分患者的HCV抗原重新獲得活性或增強(qiáng)了T細(xì)胞的增殖能力，以此來(lái)治療HCV[26]。研究表明，利巴韋林可能通過(guò)降低星狀細(xì)胞磷酸化c-Jun，減少星狀細(xì)胞增殖，降低肝星狀細(xì)胞增殖對(duì)肝纖維化的影響，以治療病毒性肝炎[27]。

1.5 皰疹病毒

皰疹病毒包括巨細(xì)胞病毒、單純皰疹病毒和水痘-帶狀皰疹病毒等。所有的抗皰疹藥物的作用機(jī)制是通過(guò)成為病毒DNA聚合酶的競(jìng)爭(zhēng)底物抑制病毒復(fù)制，達(dá)到抗病毒效果。有研究表明利巴韋林可以在體外抑制多種病毒，其中就包括皰疹病毒[28]。但當(dāng)皰疹病毒中的巨細(xì)胞病毒感染人體時(shí)，利巴韋林無(wú)法對(duì)巨細(xì)胞病毒產(chǎn)生抗病毒作用[29]。治療單純皰疹病毒感染和水痘-帶狀皰疹病毒感染的首選藥物是無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷[30]。故可能利巴韋林對(duì)皰疹病毒并不存在抗病毒作用或者抗病毒作用極其微弱。

1.6 其他病毒

除以上五種病毒外，還存在冠狀病毒、人類乳頭瘤病毒等。在此著重闡述利巴韋林對(duì)冠狀病毒中的新型冠狀病毒的抗病毒作用。本次全球流行的疫情是由新型嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒2 (Severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2，SARS-CoV-2)引發(fā)的。病毒通過(guò)組織蛋白酶L進(jìn)入人體細(xì)胞[31]。SARS-CoV-2病毒與新型冠狀病毒受體-血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2受體結(jié)合進(jìn)入目標(biāo)細(xì)胞，其中刺突糖蛋白能夠加速協(xié)助病毒進(jìn)入宿主靶細(xì)胞[32]。利巴韋林是治療人冠狀病毒的首選藥。研究結(jié)果表明，利巴韋林能抑制SARS-CoV-2，可以作為其治療藥物使用[33-34]。研究顯示利巴韋林能在體外和臨床條件下對(duì)SARS-CoV-2產(chǎn)生抑制作用，可以作用在伊諾辛單磷酸鹽脫氫酶和RNA依賴的RNA聚合酶(RdRP)上，抑制SARS-CoV-2病毒的復(fù)制[35]。

2 抗腫瘤作用

利巴韋林在臨床上治療腫瘤也有廣泛的應(yīng)用。癌細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過(guò)PI(phosphatidyl inositol)激酶、PIP(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate)激酶和磷脂酶C(phospholipase C，PLC)這三種合成酶完成的，它們催化PI轉(zhuǎn)化為第二信使三磷酸肌醇(inositol triphosphate，IP3)和甘油二酯(diacylglycerol，DAG)，使癌細(xì)胞增殖。利巴韋林可以通過(guò)抑制上述激酶，使其不能催化PI轉(zhuǎn)化成IP3，阻斷癌細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，達(dá)到治療癌癥的目的[36]。同時(shí)利巴韋林還可以作用于一種致癌基因——真核生物翻譯啟動(dòng)因子4E(eukaryotic initiation factor-4E，eIF4E)，這可能成為一種癌癥的治療手段[37]。在此主要簡(jiǎn)述利巴韋林對(duì)肺癌、腎癌、鼻咽癌的治療作用。

2.1 肺 癌

每年有180萬(wàn)人被診斷為肺癌，有160萬(wàn)人死于這種疾病，肺癌是全球因癌癥導(dǎo)致死亡的最常見(jiàn)原因，其可以分為小細(xì)胞癌和非小細(xì)胞癌[38-39]。研究發(fā)現(xiàn)利巴韋林通過(guò)抑制eIF4E和mTOR(mammalian target of rapamycin)信號(hào)通路而抑制蛋白質(zhì)翻譯，從而抑制腫瘤細(xì)胞，并在在肺移植腫瘤小鼠模型上觀察到其對(duì)腫瘤細(xì)胞有較強(qiáng)的療效[40]。

2.2 腎 癌

腎癌的發(fā)病率在全球不斷上升。腎癌具有相當(dāng)明晰的組織學(xué)和基因改變，其基因突變的片段有VHL、FLCN、TFE3、FH或SDHB[41-42]。研究表明利巴韋林作用在人腎癌細(xì)胞的G2/M期，抑制細(xì)胞增殖，降低細(xì)胞的遷移，并誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡[43]。

2.3 鼻咽癌

鼻咽癌主要流行在東亞和東南亞地區(qū)?；急茄拾┑娘L(fēng)險(xiǎn)和染色體6p的人類白細(xì)胞抗原位點(diǎn)密切相關(guān)，也關(guān)系到EB病毒對(duì)宿主免疫細(xì)胞的抗原呈遞作用[44-45]。研究表明利巴韋林也能用于鼻咽癌的治療。eIF4等蛋白在鼻咽癌細(xì)胞中表達(dá)，而利巴韋林通過(guò)降低eIF4E活性和抑制該致癌蛋白的翻譯，從而抑制鼻咽癌細(xì)胞的增殖，降低癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力，同時(shí)阻滯細(xì)胞周期，加速細(xì)胞死亡[46-47]。

3 其 他

除上述作用外，利巴韋林還存在其他一些作用以及不良效應(yīng)。利巴韋林能夠在實(shí)驗(yàn)性變態(tài)反應(yīng)性腦脊髓炎的高峰期降低星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量，減少臨床表現(xiàn)，減輕疾病的過(guò)程，對(duì)疾病起到控制作用[48]。利巴韋林能夠減少活躍骨細(xì)胞的代謝，抑制細(xì)胞的增殖，從而使骨細(xì)胞減少，并同時(shí)損傷成骨細(xì)胞分化，導(dǎo)致骨質(zhì)流失[49]。利巴韋林在疾病的治療過(guò)程中存在一些副作用，其可能通過(guò)與腺苷A1受體親和，拮抗調(diào)節(jié)多巴胺D1受體的活性。而多巴胺D1受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中起重要作用，從而對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生危害[50]。

4 展 望

綜上所述，利巴韋林具抗病毒、抗腫瘤、治療肝炎等藥理活性作用，但也可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松等不良反應(yīng)，并且其藥理作用機(jī)制大都并不明確和缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐。因此應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)利巴韋林藥理作用機(jī)制的研究，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其在臨床方面的應(yīng)用范圍，尤其是在抗腫瘤方面，臨床應(yīng)用前景令人期待。