近日，中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所/病毒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室肖庚富、王薇團(tuán)隊(duì)在Antiviral Research（《抗病毒研究》）雜志上發(fā)表題為“Screening and Identification of Lassa Virus Endonuclease-targeting Inhibitors from a Fragment-based Drug Discovery Library”（基于片段庫(kù)篩選并鑒定靶向拉沙病毒核酸內(nèi)切酶的抑制劑）的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)兩種化合物F1204和F1781能有效抑制拉沙病毒迷你基因組（Lassa virus minigenome，LASV MG）活性。F1204和F1781均通過靶向分節(jié)段負(fù)鏈RNA病毒保守的核酸內(nèi)切酶（Endonuclease，EN）抑制LASV、淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒（Lymphocytic choriomeningitis virus，LCMV）以及發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒（Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus，SFTSV）的復(fù)制。

      拉沙病毒屬沙粒病毒科（Arenaviridae），哺乳類沙粒病毒屬（Mammarenavirus），能引起人體嚴(yán)重的出血熱疾病。拉沙熱主要在西非地區(qū)流行，每年約30萬-50萬人感染，住院致死率高達(dá)70%，幸存患者也往往會(huì)伴有耳聾等嚴(yán)重后遺癥。2020年，尼日利亞暴發(fā)拉沙熱，據(jù)尼日利亞疾病控制中心數(shù)據(jù)顯示，此次疫情有確診病例1189例、死亡病例244例。由于LASV致死率高、危害性大，被列為生物安全等級(jí)四級(jí)（BSL-4）的病原。目前仍然沒有針對(duì)LASV的特效疫苗和藥物，亟待開發(fā)針對(duì)LASV的治療策略。

      拉沙病毒是分節(jié)段的負(fù)鏈RNA病毒。其基因組RNA包括長(zhǎng)片段L與短片段S。其中S片段編碼包膜糖蛋白GPC與核蛋白NP，L片段編碼基質(zhì)蛋白Z與聚合酶蛋白L。分節(jié)段的負(fù)鏈RNA病毒利用奪帽機(jī)制（Cap-snatching）啟動(dòng)病毒mRNA轉(zhuǎn)錄。Cap-snatching首先通過識(shí)別帶帽修飾的宿主細(xì)胞mRNA，然后通過核酸內(nèi)切酶切割下游的10-14個(gè)核苷酸，為病毒mRNA的合成提供引物。LASV EN位于LASV L蛋白N端，與其它分節(jié)段負(fù)鏈RNA病毒的核酸內(nèi)切酶高度保守。

      該研究團(tuán)隊(duì)利用LASV MG系統(tǒng)，對(duì)1015種片段化合物庫(kù)進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)F1204和F1781在微摩爾水平能有效抑制LASV MG的活性。這兩種化合物也均可抑制LCMV MG的活性。此外，兩種化合物均在微摩爾水平有效抑制LCMV和SFTSV病毒的感染。

      通過Northern印跡雜交技術(shù)，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)F1204和F1781抑制基因組的轉(zhuǎn)錄。在體外酶活實(shí)驗(yàn)中，兩種化合物均可抑制LASV、LCMV和SFTSV EN的活性（圖1）。利用LSPR技術(shù)進(jìn)一步分析，在二價(jià)金屬離子存在的情況下，兩種化合物與LASV EN結(jié)合力均在微摩爾級(jí)別；突變螯合金屬離子的關(guān)鍵氨基酸降低兩種化合物與EN的親和力。聯(lián)合用藥實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這兩種化合物與沙粒病毒進(jìn)入抑制劑聯(lián)用發(fā)揮協(xié)同抗病毒作用。以上研究為應(yīng)對(duì)沙粒病毒的暴發(fā)流行提供了藥物儲(chǔ)備，為抗沙粒病毒的藥物研發(fā)提供了理論依據(jù)與優(yōu)化策略。

圖1：F1204和F1781抑制LASV、LCMV及SFTSV核酸內(nèi)切酶活性。

      南開大學(xué)與武漢病毒所聯(lián)合培養(yǎng)碩士生藍(lán)孝浩、張?jiān)蔓愐约拔錆h病毒所博士生賈瀟瑛為共同第一作者，武漢病毒所肖庚富研究員、王薇副研究員為通訊作者。

      該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018YFA0507204）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（82172273，31670165）、中科院武漢國(guó)家生物安全實(shí)驗(yàn)室高端用戶培育項(xiàng)目（2019ACCP-MS03）、病毒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放研究基金項(xiàng)目（2018IOV001）資助。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166354221002205