導讀

一波新冠未平一波猴痘又起，病毒這個與人類斗爭至今的家伙真是難纏！根據世界衛生組織的最新統計，截至5月28日，已經有至少23個非猴痘流行國家和地區向WHO報告了257例實驗室確診病例，另有120例疑似病例,預計全球猴痘確診病例將繼續增加。

雖然牛痘免疫球蛋白 (VIG)早已被用于防治正痘病毒感染，但供不應求。并且隨著病毒的不斷變異，效果可能會大打折扣。雖然國外已有相關猴痘防治藥上市，但國內仍無相關特效藥獲批，國內應該著手儲備特效的疫苗和抗病毒藥物，以免出現病例后處于被動局面。對于人類抗體的正痘病毒靶點的確定以及了解其介導的交叉保護性免疫，有利于確定新的候選抗體治療混合物，從而做到有效防控。晶蛋生物已有猴痘病毒所有蛋白的氨基酸序列，多個靶點重組蛋白正在開發中，并且利用X-射線晶體衍射和冷凍電鏡技術解析相關靶點結構，為相關藥物研發助力。

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關于猴痘病毒

猴痘病毒是什么？

猴痘病毒屬于痘病毒科，與天花病毒、牛痘病毒、豆苗病毒同屬于正痘病毒屬，是一種有包膜的雙鏈 DNA 病毒，基因組大小約為190kb，可編碼200多種蛋白。和一般的RNA病毒不同，猴痘病毒的入侵復制依靠多個蛋白組成的復合體完成，尚未發現特異性的細胞受體。在感染期間，病毒以兩種抗原性不同的形式存在，稱為成熟病毒體 (MV) 或包膜病毒體 (EV)，它們分別包含約25或6個表面蛋白。

彩色透射電子顯微捕獲的猴痘病毒顆粒。圖源：英國《新科學家》雜志網站

此次猴痘病毒有什么不同？

目前猴痘病毒有兩個進化支：西非進化支和中非進化支，其中中非進化支的死亡率高達10%，而西非進化支的死亡率約為1%。此次猴痘疫情對比于以往有以下幾個“不同尋常”的點：

猴痘是一種很少在非洲以外發現、且不會輕易在人際間傳播的罕見病毒性疾病，然而，此次病毒已在多個國家發現。

與RNA病毒不同，猴痘病毒是一種相對較大的DNA病毒，更擅長自我檢測和修復突變，發生突變的概率相對較小。而此次爆發的猴痘病毒與之前的相比，一共出現了94個核苷酸變化和51個氨基酸變化。

人感染猴痘主要是接觸了被感染動物，或密切接觸了感染者。然而近日有科學家強調，不排除猴痘病毒可能已經發生了一些變化，就像最初科學家認為新冠病毒僅僅通過飛沫和物體表面傳播，但后來發現是氣溶膠傳播。而且猴痘潛伏期最長可達21天，這會加大監測難度。

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相關靶點和藥物的情況

現有的用于防治猴痘的藥物有哪些？

猴痘病毒屬于正痘病毒屬，與導致天花的病原體天花病毒屬于同一屬病毒。由于這兩種病毒的相似性，因此天花疫苗對猴痘具有交叉保護作用。據相關數據表明，其預防效率可達 85%。此外，總部位于丹麥的疫苗公司 Bavarian Nordic 開發的天花疫苗 Jynneos，于2018年獲得美國 FDA 批準上市，被用于在18歲以上的高危成年人群中預防天花（smallpox）和猴痘（monkeypox）感染。這是 FDA 批準的唯一一款非復制型天花疫苗，也是世界上唯一一個獲批的猴痘疫苗。

除了疫苗之外，有沒有藥物被批準用來治療天花呢？答案是肯定的。目前可用于治療的備選藥物包括核苷類抗代謝物西多福韋（Cidofovir）、Brincidofovir、及 Tecovirimat（TPOXX?; ST-246）。

西多福韋是核苷類抗病毒藥物中開環膦酸核苷的一種，通過作為 DNA 合成原料嘧啶及嘌呤類似物對病毒 DNA 合成進行干擾，進而達到抗病毒效果。而其開環柔性結構使得其能與不同靶點結合，具有更強的抗病毒譜。

Brincidofovir是西多福韋的十六烷丙氧基化物，作為西多福韋的前體藥物在血漿中保持原型，進入靶細胞后，可自組裝成不同形態，進而緩慢釋放西多福韋，使得抗病毒作用大大延長。

TPOXX (tecovirimat)是美國FDA在2018年7月批準的第一款用于治療天花的藥物，其作用機理是靶向并抑制正痘病毒 VP37 蛋白（正痘病毒屬的所有成員均具有的基因編碼，并高度保守）的活性，并阻斷其與細胞 Rab9 GTPase 和 TIP47 的相互作用，從而防止形成病毒在細胞間和遠程傳播所必需的出口感染性包膜病毒粒子。

由于西多福韋可導致不可逆的腎毒性，并且有研究顯示猴痘病毒自身存在 DNA 聚合酶的突變，進而會引起廣泛的交叉耐藥性，所以亟需進一步研發針對猴痘病毒不同作用機制的藥物。

 

Tecovirimat 抗病毒作用機制

正痘病毒潛在的分子靶點有哪些？

正痘病毒感染可以由細胞內成熟病毒 (IMV) 或細胞外包膜病毒 (EEV) 引發，它們代表兩種形式的傳染性病毒顆粒（如下圖）。最初，EEV 顆粒通過與病毒體外膜中的病毒蛋白相互作用，與宿主允許細胞上的受體結合。非融合機制從 EEV 的次級膜釋放出一種與 IMV 基本等效的獨特顆粒。IMV 顆粒和細胞膜之間的后續膜融合事件由病毒糖蛋白介導，導致病毒核心釋放到細胞質中。核心內的組成病毒酶啟動早期轉錄物的表達。大多數早期基因產物是免疫調節蛋白，但也表達了指導病毒 DNA 復制的酶，這促進了新生基因組中中間基因的表達。這組病毒產物包括晚期轉錄因子，它們驅動晚期轉錄物的表達，編碼病毒顆粒組裝所需的結構蛋白。病毒粒子的形態發生在稱為病毒工廠的電子密集區域的細胞質中，這些區域是支持后代病毒高效生產的極其復雜的結構。在這里，新合成的 DNA 的大串聯中間體被分解成單位長度的基因組并包裝成未成熟的病毒粒子，其中還包含注定要包裝成成熟病毒粒子的早期轉錄因子。這些顆粒的成熟通過一系列蛋白水解事件發生，這些蛋白水解事件導致感染性 IMV 的形成，這些 IMV 可以在細胞裂解后釋放。

正痘病毒復制周期

根據正痘病毒復雜的復制周期，Mark N. Prichard和 Earl R. Kern等對此整理了在正痘病毒中具有明確目標的抑制劑（表格1）以及在開發治療正痘病毒感染的藥物的潛在靶標（表格2）。這些靶標的確定對于進一步開發具有新機制的抗猴痘病毒的藥物提供了新思路，將有助于確保猴痘病毒爆發時提供有效的治療方法。

表一：在正痘病毒中具有明確目標的抑制劑

a按耐藥性繪制。

b藥物依賴。

c酶法鑒定。

d TK 依賴性、酶檢測、未定義的最終目標，可能是 E9L DNA 聚合酶。

e目標 mRNA 水平的特異性降低。

表二：開發治療正痘病毒感染的藥物的潛在靶標

除此之外，Iuliia Gilchuk等通過雜交瘤技術，發現正痘病毒感染會引發復雜的 B 細胞反應，該反應編碼大量對來自不同正痘病毒物種的抗原有反應性的克隆。對鼠感染模型的研究中他們確定了中和和保護性小鼠單克隆抗體 (mAb) 的靶標，其中包括 MV 表面蛋白 A27、L1、H3、D8、A28、A13 和 A17，以及 EV 表面蛋白 B5 和 A33。通過進一步實驗，他們發現最廣泛的交叉中和是通過靶向 VACV MV 形式的四種抗原的 mAb 實現的，即 A33、A27、L1 和 H3（或其他三種病毒中的直系同源蛋白）。并且Ab 介導的抗正痘病毒感染保護的關鍵特征包括需要識別 EV 和 MV 形式的病毒粒子的 Abs 混合物，Abs 與每種粒子形式上不同蛋白質的混合物，以及補體的存在。他們的研究還提出了新的有效和廣泛中和 mAb 候選混合物，可用于人類治療以替代 VIG。

晶蛋生物

深圳晶蛋生物醫藥科技有限公司成立于2019年8月，致力于慢性腎病、抑郁癥和惡性腫瘤等重大疾病的膜蛋白創新藥物研發，立志成為全球極具創新力和影響力的企業，近日已完成近億元Pre-A輪融資。

核心團隊由哈佛大學、中科院上海藥物所等多所頂尖科研院所和制藥公司的博士組成，在膜蛋白抗原抗體、藥物靶點結構解析、基于結構和人工智能的藥物研發和藥理學等領域的研發能力處于國際一流水平。

公司于2020年獲得中國深圳創新創業大賽生物醫藥行業一等獎、2020年“科創中國”先導技術獎、第九屆中國創新創業大賽全國優秀獎、科創中國科技創新創業大賽TOP10和粵港澳大灣區生物科技創新企業50強等獎項。

官網鏈接：www.lh36.cn

商務合作：張先生 15180009998

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參考文獻

1. Gilchuk I, Gilchuk P, Sapparapu G, et al. Cross-Neutralizing and Protective Human Antibody Specificities to Poxvirus Infections. Cell. 2016;167(3):684-694.e9. doi:10.1016/j.cell.2016.09.049

2. Prichard MN, Kern ER. Orthopoxvirus targets for the development of new antiviral agents. Antiviral Res. 2012;94(2):111-125. doi:10.1016/j.antiviral.2012.02.012