謝小暉,陳路路,李超英,鄭惠丹,張 怡,陶 玲 綜述,徐銀蘭△審校
(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003;2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院外語學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003)
人類腸道病毒71(EV71)屬腸道微生物群,是微小病毒科,歸屬于人類腸道病毒A。在腸道毒菌群中,EV71是迄今發(fā)現(xiàn)最晚的腸道病毒,主要引起5歲以下嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)疾病,感染力強(qiáng)且致病率極高[1]。部分患者可出現(xiàn)腦水腫、腦炎、腦脊髓炎、循環(huán)衰竭等較為嚴(yán)重的腦部疾病。1981年在我國上海發(fā)現(xiàn)該病毒,1987年EV71在香港流行,于2008年1月至2019年6月中國疾病預(yù)防控制中心建立的手足口病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)告了2 254萬例手足口病病例,導(dǎo)致3 704例患者死亡[2]。
目前,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,EV71已有6種基因型,在中國流行的主要是A、B、C型。EV71為二十面體立體結(jié)構(gòu)的單股正鏈RNA病毒,無包膜和突起球形結(jié)構(gòu),直徑為24~30 nm,基因組大小為7.4 kb。腸道病毒EV71的復(fù)制周期包括吸附、進(jìn)入、脫殼、蛋白翻譯、多聚蛋白加工、基因組RNA復(fù)制及病毒組裝和釋放。現(xiàn)將目前EV71的治療與預(yù)防研究現(xiàn)狀綜述如下。
1.1抑制病毒復(fù)制過程 利巴韋林屬于人工合成的核苷類廣譜抗病毒藥物,作用位點(diǎn)為病毒核糖核酸聚合酶。利巴韋林可對(duì)次黃嘌呤脫氫酶產(chǎn)生抑制作用,加速細(xì)胞內(nèi)三磷酸鳥苷庫的消耗,使細(xì)胞內(nèi)能量調(diào)控異常,直接對(duì)病毒翻譯起始及肽鏈延伸階段產(chǎn)生影響,抑制病毒核酸復(fù)制過程,與喜炎平聯(lián)用可提高小兒手足口病治愈率,減輕臨床癥狀,降低不良反應(yīng)發(fā)生率[3]。然而利巴韋林的大量使用,導(dǎo)致藥物不良反應(yīng)發(fā)生率上升,臨床表現(xiàn)多種多樣,其中藥物不良反應(yīng)常見表現(xiàn)有惡心、嘔吐、胸悶和瘙癢,目前已停止使用。瑞德西韋(RDV)是一種腺苷小分子類化合物,發(fā)揮抗病毒效果的形式為磷酸化的三磷酸,通過抑制病毒中RNA依賴性的RNA聚合酶活性從而發(fā)揮作用[4]。有研究發(fā)現(xiàn),RDV可以識(shí)別并與一些病毒的RNA轉(zhuǎn)錄酶相作用,顯著降低小鼠橫紋肌肉瘤中的病毒載量[5]。藥物發(fā)揮作用也能通過阻斷EV71復(fù)制過程中的絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路來實(shí)現(xiàn),WANG等[6]發(fā)現(xiàn)的延胡索堿在一定濃度范圍內(nèi)可抑制p38-MAPK和c-Jun氨基末端激酶(JNK)-MAPK信號(hào)通路,造成環(huán)加氧酶2表達(dá)量發(fā)生變化,進(jìn)而發(fā)揮抗EV71感染的作用。3D蛋白酶又稱為依賴于RNA的RNA聚合酶,是EV71基因組復(fù)制的關(guān)鍵酶。2′-脫氧-2′-β-氟-4′-疊氮胞苷是一種小核苷類似物抑制劑,通過靶向競爭EV71 3D蛋白酶抑制EV71的復(fù)制及RNA的合成,體外抗病毒活性顯著。每2天用1 mg/kg劑量進(jìn)行1次2′-脫氧-2′-β-氟-4′-疊氮胞苷治療可顯著增強(qiáng)小鼠對(duì)EV71的抵抗力,降低小鼠組織中EV71載量,對(duì)小鼠起到很好的保護(hù)作用[7]。
1.2抑制病毒翻譯過程 EV71的翻譯過程依靠內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)(IRES),其是病毒翻譯過程中的關(guān)鍵位點(diǎn),黃酮類化合物山萘酚能抑制病毒依賴的IRES的翻譯過程,降低IRES水平發(fā)揮抗病毒作用。作為一種黃病毒抑制劑,腺苷類似物NITD008能阻斷病毒RNA的合成,具有強(qiáng)大的抗EV71作用。NITD008在體外對(duì)幾種杯狀病毒表現(xiàn)出低毒性,低濃度即可產(chǎn)生較強(qiáng)的抗病毒活性,該化合物作為治療開發(fā)的支架將具有相當(dāng)大的益處,具有廣泛的應(yīng)用前景[8]。
1.3抑制EV71多聚蛋白關(guān)鍵酶 3C蛋白酶是EV71結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵酶,首先EV71基因組會(huì)翻譯出多聚蛋白,3C蛋白酶需要對(duì)合成后的多聚蛋白進(jìn)一步切割加工,使多聚蛋白成為更小的結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白,同時(shí),其還可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并幫助EV71逃避宿主免疫系統(tǒng)的追殺。槲皮素是一種類黃酮化合物,對(duì)多種病毒具有抗病毒活性,槲皮素可使EV71 3C蛋白酶活性降低,同時(shí),不影響其他關(guān)鍵酶的活性。YAO等[9]研究表明,在橫紋肌肉瘤和Vero細(xì)胞中槲皮素會(huì)出現(xiàn)低細(xì)胞毒性,50%組織細(xì)胞感染量大于200 μm,與利巴韋林比較,槲皮素有更好的抗EV71活性和更低的細(xì)胞毒性作用。EV71 3C蛋白酶抑制劑——NK-1.8k是近年來研發(fā)的抗EV71藥物,EV71 3C蛋白酶結(jié)構(gòu)是一種開放性構(gòu)象,與其他小RNA病毒的結(jié)構(gòu)有所差異。NK-1.8 k與EV71 3C蛋白酶中的活性位點(diǎn)發(fā)生反應(yīng),使3C蛋白酶無法發(fā)揮其功能,能較好地抑制EV71活性,抗EV71效果顯著[10]。EV71 2A蛋白酶主要參與多蛋白的加工、抑制宿主蛋白合成、逃避先天免疫和誘導(dǎo)細(xì)胞死亡等,以目標(biāo)2A蛋白基因?yàn)槟繕?biāo)序列合成的小干擾RNA(SiRNA)可專一地作用于2A蛋白酶,進(jìn)而產(chǎn)生抗EV71的作用。當(dāng)SiRNA濃度為60 nm時(shí)能讓EV71感染細(xì)胞達(dá)到最高的轉(zhuǎn)染效率,用SiRNA-2Apro處理后病毒蛋白含量和RNA含量均會(huì)明顯低于對(duì)照組[11]。
1.4抑制病毒脫衣殼 EV71 VP1蛋白是其關(guān)鍵蛋白,具有EV71標(biāo)志物的作用,抗原識(shí)別位點(diǎn)也于此處。普可那利是一種廣譜抗腸道病毒和鼻病毒藥品,作為病毒衣殼結(jié)合劑能與VP1蛋白結(jié)合,抑制其構(gòu)象的改變及EV71進(jìn)入宿主細(xì)胞的過程,但存在很大的安全性問題。LI等[12]基于普可那利的母核設(shè)計(jì)出的DBPR103安全濃度較高。靈芝的活性成分有很多,如有機(jī)酸、氨基酸等,其主要活性成分為靈芝三萜。靈芝三萜類化合物可與EV71顆粒相互作用,阻斷EV71的吸附過程,破壞病毒的脫衣殼過程。
1.5抑制病毒的吸附和穿入 兩性霉素B與附著物相作用,抑制EV71在細(xì)胞中的內(nèi)化過程,清道夫受體Ⅱ是EV71的細(xì)胞受體,能感染人體細(xì)胞,在病毒的早期感染中發(fā)揮關(guān)鍵作用。JIN等[13]構(gòu)建的EV71小鼠模型中小鼠腦組織和脊髓在病毒感染后7 d呈現(xiàn)出局灶性變化,神經(jīng)細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞的變性增生,炎性反應(yīng)強(qiáng)烈。ZHANG等[14]構(gòu)建了一種抗人類清道夫受體2(SCARB2)的單克隆抗體,稱為JL2。JL2單克隆抗體對(duì)EV71的感染具有抑制作用,通過3個(gè)螺旋α2、α5、α14與人類SCARB2 結(jié)合,抑制EV71的吸附與穿入過程。阿卡波糖作為一種潛在的藥物,可有效阻斷EV71從腸道向全身的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移,F(xiàn)ENG等[15]研究表明,小腸被證實(shí)是EV71感染部位,回腸是EV71在小鼠體內(nèi)增殖和運(yùn)輸部位,阿卡波糖通過抑制EV71與細(xì)胞表面受體的結(jié)合發(fā)揮抗EV71作用。
1.6天然化合物 傳統(tǒng)中草藥價(jià)格低廉,易于獲得,便于培植,還具有廣譜抗病毒優(yōu)點(diǎn)。很多中藥單體均是天然化合物,抗EV71作用較好。使用中草藥發(fā)揮抗病毒的效果將會(huì)是一個(gè)廣泛的應(yīng)用前景。開發(fā)和研究傳統(tǒng)中草藥抗EV71作用具有重要的臨床實(shí)用意義。
1.6.1姜黃素 姜黃素是姜黃的主要活性成分,具有許多方面的作用,如抗氧化、抗炎、抗腫瘤、抗纖維化等,還擁有較為廣泛的抗病毒活性。姜黃素廣泛使用在臨床中醫(yī)藥治療中,由于具有抗氧化等特性,在抗感染、抗腫瘤、抗病毒感染中發(fā)揮作用[16]。姜黃素具有顯著的抗病毒效應(yīng),可抑制豬圓環(huán)病毒2型(PCV2)誘導(dǎo)的線粒體凋亡,降低細(xì)胞凋亡率,緩解PCV2誘導(dǎo)的線粒體凋亡[17]。姜黃素不調(diào)節(jié)EV71的吸附與內(nèi)化過程,僅可以對(duì)EV71的復(fù)制具有抑制作用,與α干擾素(IFN-α)聯(lián)用可顯著增強(qiáng)IFN-α的抗EV71活性。有研究發(fā)現(xiàn),EV71會(huì)降低SH-SY5Y細(xì)胞中I型干擾素受體水平,姜黃素通過抑制SH-SY5Y細(xì)胞中干擾素受體水平的降低增強(qiáng)IFN-α的抗EV71活性[18]。
1.6.2苦參堿 苦參始于神農(nóng)本草經(jīng),含有多種化學(xué)成分,其主要成分為苦參堿和氧化苦參堿。在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的觀點(diǎn)中苦參具有多種藥理學(xué)作用,如清熱燥濕、利尿、殺蟲等作用,現(xiàn)代研究表明,苦參除以上作用外,還可改善心律失常,以及抗病毒、抗瘤等作用[19]。苦參堿對(duì)EV71具有預(yù)防作用,安全范圍較好,較低濃度可預(yù)防EV71感染,并且能對(duì)EV71的活性有很好的抑制作用。XU等[20]研究表明,苦參堿與蛇床子素聯(lián)合使用可通過降低PCV2降解物激活蛋白的表達(dá)共同抑制PCV2導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡。
1.6.3莪術(shù)醇 莪術(shù)醇是從莪術(shù)根中提取的一種天然化合物,莪術(shù)醇具有多種生物學(xué)活性,已用于治療心肌炎,且可用于抑制腦心肌炎病毒活性。有研究發(fā)現(xiàn),與利巴韋林陽性對(duì)照組比較,莪術(shù)醇抑制率明顯高于利巴韋林,安全濃度較高。莪術(shù)醇可增加T淋巴細(xì)胞內(nèi)IFN-β蛋白的表達(dá),從而對(duì)腦心肌炎病毒的活性產(chǎn)生抑制作用[21]。
1.6.4黃芩苷 黃芩苷是黃芩的主要活性成分之一,具有優(yōu)秀的抗炎作用,還可調(diào)整線粒體誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑,使活化的T、B淋巴細(xì)胞加速凋亡。黃芩苷對(duì)腦心肌炎病毒的最大抑制率高于利巴韋林,同時(shí),選擇性指數(shù)低于陽性對(duì)照組,說明黃芩苷具有良好的抗病毒活性[22]。
1.6.5片仔癀 片仔癀具有顯著的抗病毒、抗腫瘤作用,在抗EV71體外感染過程中可有效抑制多種EV71毒株的活性,抑制病毒綠色熒光蛋白質(zhì)的表達(dá),降低EV71的感染能力[23]。在病毒吸附前使用槐啶堿可增加細(xì)胞對(duì)EV71的抵抗力。
1.6.6金銀花 喂食金銀花提取物或接種micoRNA-let-7a的EV71感染的吸吮小鼠,表現(xiàn)出臨床評(píng)分降低和存活時(shí)間延長等特點(diǎn),伴有病毒RNA、蛋白表達(dá)和病毒滴度降低[24],表明金銀花水提取物可抑制EV71在體內(nèi)、外的復(fù)制。
1.7抗氧化物 氧化應(yīng)激可增強(qiáng)病毒復(fù)制能力,EV71感染會(huì)誘導(dǎo)宿主細(xì)胞氧化應(yīng)激能力的提升,從而增強(qiáng)病毒的侵襲能力,故抑制機(jī)體氧化應(yīng)激可抑制EV71的感染。
1.7.1薄荷 薄荷可清熱解毒,同時(shí),具有藥理作用廣、毒性低、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),因此,薄荷的應(yīng)用價(jià)值是多種多樣的。薄荷的成分眾多復(fù)雜,具有抗氧化作用,其普列薄荷成分具有廣泛的抗癌作用[25]。
1.7.2靈芝類 近年來,以二氧化碳超臨界萃取法制備的靈芝孢子油作為一種新型產(chǎn)品而出現(xiàn),具有抗腦缺血再灌注損傷和抗氧化、清除自由基等功效,作為靈芝主要活性成分的靈芝三萜是從靈芝菌絲中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,具有抗病毒、抗癌活性。
1.7.3蘆丁 蘆丁是一種類黃酮類化合物,廣泛分布于各種常見物質(zhì)中,如水果、蔬菜等,具有一系列廣泛的作用,如抗氧化、抗病毒、抗癌等[26]。蘆丁衍生物的藥理活性很多,MECENAS等[27]合成的蘆丁乙酸酯具有很好的抗氧化性,可降低感染細(xì)胞的氧化應(yīng)激能力和活性氧含量,且對(duì)哺乳動(dòng)物無毒。
1.7.4漆黃素 漆黃素是一種較常見的類黃酮多酚物質(zhì),廣泛分布于水果、黃櫨、蔬菜和漆樹中。漆黃素分子結(jié)構(gòu)中存在自由的羥基和羰基具有良好的抗氧化作用,可通過多酚氧化酶發(fā)揮自由基清除作用,也可抑制活性氧生成,保護(hù)細(xì)胞[28]。
1.8細(xì)胞因子 腫瘤壞死因子-α是一種功能強(qiáng)大的細(xì)胞因子,在免疫活動(dòng)中具有強(qiáng)大的適應(yīng)性,促炎細(xì)胞因子——腫瘤壞死因子-β參與了多種炎癥、抗病毒和免疫刺激反應(yīng)。白細(xì)胞介素-4由先天淋巴細(xì)胞如自然殺傷T細(xì)胞和髓樣細(xì)胞(如嗜堿性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞)產(chǎn)生,是2型免疫反應(yīng)的標(biāo)志性細(xì)胞因子,也具有非免疫功能[29]。
防控EV71最有效的措施還是注射疫苗,抗EV71的疫苗主要包括以下幾種。
2.1減毒活疫苗 減毒活疫苗是將完整病原體進(jìn)行活疫苗的減毒,可誘導(dǎo)細(xì)胞免疫及體液免疫,給機(jī)體帶來更長久的保護(hù),但存在多種安全性問題。
2.2滅活疫苗 滅活疫苗是將病原體滅活得到的疫苗,相比于減毒活疫苗,不良反應(yīng)較小,產(chǎn)生抗體的能力強(qiáng),有效性和安全性較好。2015年我國成功研制出EV71全病毒滅活疫苗,并于2016年開始投入使用[30],在后期的臨床調(diào)查中發(fā)現(xiàn),被觀察者體內(nèi)干擾素、白細(xì)胞介素、免疫球蛋白G等水平均得到上調(diào),疫苗的保護(hù)周期長、安全性高、免疫原性強(qiáng)[31]。FAN等[32]研發(fā)的二價(jià)滅活EV71/柯薩奇病毒A16型(CA16)疫苗可使小鼠體內(nèi)免疫相關(guān)趨化因子表達(dá)上調(diào),可提高小鼠對(duì)EV71、CA16感染的有效免疫力。
2.3病毒樣顆粒(VLP)疫苗 YANG等[33]在畢赤酵母中制備了EV71 VLP疫苗,當(dāng)EV71 VLP為每劑1~5 μg、佐劑為每劑225 μg時(shí)可引發(fā)強(qiáng)大的保護(hù)性中和抗體反應(yīng),并針對(duì)小鼠提供強(qiáng)有力免疫屏障。WANG等[34]發(fā)現(xiàn),接種在皮基亞牧羊犬中產(chǎn)生的重組EV71樣顆粒疫苗小鼠的免疫血清也表現(xiàn)出對(duì)EV71異源亞型的交叉中和活性。LUO等[35]制備的EV71 VLP及其嵌合體疫苗可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫應(yīng)答,保護(hù)小鼠抵抗致死性EV71、CA16感染。
預(yù)防EV71感染,疫苗防控仍是目前的主流手段,但安全性問題較多,保護(hù)效果不佳,存在毒力恢復(fù)等安全性問題,且大多數(shù)疫苗均是針對(duì)的EV71 C4亞型,加之目前尚無特效藥品治療EV71感染,現(xiàn)在使用的藥物多少均存在著一些不良反應(yīng),有些藥物還容易引起病毒的耐藥性,開發(fā)新的、不良反應(yīng)少的抗EV71藥物迫在眉睫。傳統(tǒng)中草藥具有價(jià)格低廉、易于獲得、便于培植、廣譜抗病毒等許多優(yōu)點(diǎn)。天然化合物的聯(lián)合使用可減少病毒耐藥性的產(chǎn)生,還可減少藥物用量,可能成為新的抗EV71的研究方向。