2022年4月27日 南京農業大學動物醫學院平繼輝教授團隊在國際學術期刊Emerging Microbes & Infections在綫發錶題為“Virus-host interaction…… 南農平繼輝團隊發錶綜述，建立病毒與宿主互作理論體係 - 趣味新聞網

2022年4月27日，南京農業大學動物醫學院平繼輝教授團隊在國際學術期刊Emerging Microbes & Infections在綫發錶題為“Virus-host interaction networks as new antiviral drug targets for IAV and SARS-CoV-2”（病毒-宿主相互作用網絡作為抗IAV藥物和抗SARS-CoV-2藥物的新靶點）的綜述，力求快速建立病毒與宿主互作的理論體係，為基於病毒-宿主互作網絡的抗病毒藥物的設計提供啓示，也對SARS-CoV-2研究提供參考。

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COVID-19大流行病自爆發以來已在全世界迅速蔓延，除瞭對全球經濟和公共衛生造成嚴重損害外，有研究還指齣，導緻新冠疫情的病毒SARS-CoV-2甚至可以和甲型流感病毒IAV一起共同感染人類。SARS-CoV-2的新變種Omicron在2021年11月初被發現，迅速蔓延並成為一些國傢的主要流行毒株，此外，引發季節性及偶發世界性流行病的流感病毒也不容小覷。作為一種常見的呼吸道病原體，流感病毒屬於正黏病毒科的RNA病毒，其中IAV最為常見。SARS-CoV-2與IAV嚴重影響人類公共健康， 因此抗病毒藥物靶點的探索及藥物研發是迫切而長期的需求 。

一般研究認為，在機體中有兩種類型的免疫：天然免疫和適應性免疫，前者是當前免疫學研究熱點之一。研究者對深入瞭解天然免疫，特彆是宿主抗病毒天然免疫與病毒拮抗宿主天然免疫間的博弈産生興趣。經過近十年的深入探索，綜閤多研究方法與多學科交叉，逐漸形成瞭相對完整的病毒-宿主互作網絡的理論體係。 病毒-宿主互作網絡由病毒、宿主和病毒對宿主先天免疫的拮抗作用組成 ，其中病毒蛋白是傳統抗病毒藥物靶標。

聚焦於宿主抗IAV天然免疫應答的抗病毒藥物靶點圖譜 | 參考文獻[1]

潛在的抗病毒藥物靶點對於開發有效的抗病毒藥物非常重要 。大多數已批準的抗病毒藥物都針對在病毒復製中起重要作用的病毒酶，也關注宿主細胞途徑和病毒-宿主互作過程。迄今為止，全球隻有兩類抗病毒藥物獲得批準並可用於治療流感感染：M2 離子通道阻滯劑和神經氨酸酶 (NA) 抑製劑。但通常功效有限，可能引起不良副作用，也存在 耐藥性問題 。

這些問題，令具有新作用機製，降低耐藥風險的新抗病毒藥物開發需求變得迫切。病毒依賴宿主細胞進行復製，因此徹底瞭解流感病毒復製過程中病毒-宿主互作網絡至關重要。 與先前部分學者提齣的抗IAV藥物研發策略不同的是 ，本綜述首先總結的宿主靶標包括非編碼RNA、糖類、脂類和無機鹽，而非局限於蛋白質；此外也係統整理瞭經常被忽略的抗病毒藥物靶標IAV對宿主天然免疫的拮抗作用；最後從病毒免疫學和係統生物學而非生物信息學角度闡明IAV與宿主互作的分子機製。

研究發現，非編碼RNA（ncRNAs）是一種新型調節劑，參與調控細胞生長、分化、存活和凋亡等各個過程。除瞭蛋白質，多種ncRNAs、糖類、脂類、激素和無機鹽等同樣依賴不同的分子機製調控IAV復製周期或抗病毒天然免疫信號通路等，最終影響IAV的復製，因此也能夠作為抗病毒藥物靶標。介導促進病毒復製作用的糖類glucose、脂類SM、激素glucocorticosteroids、無機鹽Zn等；而介導抗病毒作用的脂類則有ceramide、cholesterol和PD1、激素有estrogenic等。Zhuo Luo等研究者發現瞭極為有趣的信息，錶明壓力條件下皮質酮（CORT）水平會顯著升高，進而介導識彆病毒RNA的受體MAVS降解，最終促進病毒復製。CORT是糖皮質激素的主要類型，這項工作將激素與抗病毒天然免疫信號通路聯係起來，豐富瞭人們對生物分子調控網絡的認識。

值得注意的是，宿主模式識彆受體識彆IAV復製過程中的病毒核酸後能夠迅速激活宿主抗病毒天然免疫信號通路，以誘導乾擾素及下遊乾擾素刺激基因ISGs的錶達進而抑製病毒復製周期的某個或多個環節。與此同時病毒也進化齣涉及轉錄水平、翻譯及翻譯後修飾水平和錶觀遺傳等多種調節機製來直接或者間接拮抗宿主天然免疫。microRNA、lncRNA和vtRNA參與調控抗病毒天然免疫信號通路。理論上，這些調控宿主天然免疫信號通路的宿主生物分子和病毒對宿主天然免疫應答的拮抗，均可作為潛在抗病毒藥物靶標。

聚焦於IAV復製周期的抗病毒藥物靶點圖譜 | 參考文獻[1]

迄今為止， 尚未發現針對 SARS-CoV-2 的特異性抗病毒藥物 。學者們對SARS-CoV-2的潛在抗病毒藥物靶點進行瞭廣泛討論，其中包括病毒靶點、宿主靶點和病毒-宿主蛋白的互作。但是宿主靶點主要局限於介導病毒進入的宿主受體，而忽略瞭調控SARS-CoV-2復製的宿主因子和各類生物分子，以及病毒拮抗宿主天然免疫信號通路的作用。作為互作網絡的組成部分，本綜述中詳細討論瞭各類已經報道的促進SARS-CoV-2復製的宿主因子，也關注SARS-CoV-2感染宿主後激活抗病毒天然免疫信號通路的過程。

聚焦於SARS-CoV-2對宿主天然免疫信號通路拮抗作用的抗病毒藥物靶點圖譜 | 參考文獻[1]

為瞭更好地瞭解流感和COVID-19的生物學發病機製，本綜述更新瞭IAV與宿主互作網絡和SAR-CoV-2與宿主互作網絡理論，也提齣基於病毒-宿主互作網絡的抗病毒藥物設計新策略，有望解決病毒耐藥性問題。 病毒-宿主互作網絡蘊藏三種主要的抗病毒藥物靶標：病毒靶標、宿主靶標和病毒對宿主天然免疫的拮抗作用 ，其中病毒靶標是傳統抗病毒藥物靶標、宿主靶標被選擇作為次要的考慮，而病毒對宿主天然免疫的拮抗作用在抗病毒藥物研發過程中最容易被忽略 。本綜述聚焦於病毒復製周期或抗病毒天然免疫信號通路的抗病毒藥物靶點圖譜，能夠從病毒免疫學和係統生物學角度，為設計基於病毒-宿主互作網絡的抗病毒藥物新方法提供更為豐富的潛在藥物靶點和理論依據。

參考文獻

[1] Na Chen, Baoge Zhang, Lulu Deng, Bing Liang & Jihui Ping (2022) Virus-host interaction networks as new antiviral drug target for IAV and SARS-CoV-2, Emerging Microbes & Infections, DOI: 10.1080/22221751.2022.2071175

作者：陳納

編輯：靳小明 酥魚

排版：尹寜流

研究團隊

通訊作者 平繼輝：教授，長期緻力於流感病毒的遺傳進化、緻病性、跨宿主傳播及相關分子機製、病毒抗原變異的分子基礎及抗原變異預測、高産高效流感疫苗等方嚮研究並取得瞭一係列的創新性研究成果，在Nature Communications、PNAS、Nature Microbiology、Journal of Virology和Journal of General Virology等雜誌發錶SCI文章15篇，申請國際專利5項。先後參與科研項目7項，包括加拿大CIHR項目2項、美國 CRIP、蓋茨基金項目、WARF項目和ASPR項目4項以及“十三五“國傢重點研發計劃重點專項 1 項。

論文信息

發布期刊 Emerging Microbes & Infections

發布時間 2022年4月27日

論文標題 Virus-host interaction networks as new antiviral drug targets for IAV and SARS-CoV-2

(DOI：https://doi.org/10.1080/22221751.2022.2071175）