神经氨酸酶基因:流感抗病毒药物和疫苗的靶标
流行性感冒具有高传染性和快速传播性,是传染性最强的疾病之一。据世卫组织称,每年流感流行造成多达300万至500万例严重疾病,最终在全世界造成50万人死亡。为了对抗这种可怕的疾病,抗流感武器库配备了治疗药物和预防性疫苗。流感病毒包膜上存在两种主要的表面糖蛋白,即血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA),它们除了促进病毒与宿主融合和在病毒亚型鉴定中起决定作用外,还对与流感病毒相关的突变动力学产生重大影响。这篇综述整合了治疗性NA抑制剂的进化历程,这些药物使用的耐药性问题以及设计NA中心疫苗的几种可能性。
治疗药物主要由NA抑制剂组成,其作用是阻断NA的酶活性位点,从而阻止病毒粒子的释放和扩散。在针对M2基因的金刚烷类流感抗病毒药物出现耐药性的一开始,就确定了NA抑制剂作为有效抗流感治疗药物的潜力。美国疾病控制中心(CDC)建议使用三种流感抗病毒药物,包括奥司他韦、扎那米韦和帕拉米韦。研究表明,参与NA催化功能的氨基酸残基在流感病毒的所有NA亚型中都是保守的。催化位点的几何形状是由另一组称为框架残基的氨基酸残基稳定的。催化位点和框架残基的突变与耐药性有关。在日本、中国和美国发现了大量耐na抑制剂流感病毒。虽然在目前情况下耐药病毒的数量似乎较少,但由于NA抑制剂的使用越来越多,这一数字在未来可能会上升。
流感病毒通过在表面糖蛋白、HA和NA中积累突变来动态改变其抗原性。蛋白质结构的微小变化称为抗原漂移,而大的变化称为抗原漂移。这些抗原的转移和漂移促使出现导致大流行的新菌株,从而使新药和疫苗的开发具有挑战性。有效的全球监测和疫苗更新对于战略性地应对这一疾病至关重要。疾控中心建议使用流感减毒活疫苗、灭活疫苗和重组流感疫苗预防流感。目前的疫苗主要由HA和不同数量的NA组成,因此这些制剂的标准化主要基于HA的含量。对疫苗接种的免疫反应是通过测定抗HA的抗体来估计的。然而,在一项研究中,由于HA蛋白氨基酸变化导致抑制作用降低,导致世卫组织对2015-2016年流感季节的疫苗株建议发生了变化。
一项关于血凝素和神经氨酸酶基因进化的研究表明,NA中的氨基酸取代率(0.45- 1%)低于HA(1-2%),这使得NA抗体能够提供长期保护。除了显示与HA相似的免疫原性外,NA糖蛋白还被发现对流感病毒提供同源和异源保护。na特异性抗体在预防感染方面可能无效,但它们在抑制病毒传播方面确实发挥了关键作用,从而降低了疾病的严重程度。面对这些证据,标准化流感疫苗配方中NA和HA蛋白的数量似乎是补偿HA引起的变化的可行选择,可能有助于减少和更好地控制流感流行的严重程度。
Anitha Jagadesh1,阿卜杜勒·阿吉斯·阿卜杜勒·萨拉姆2,Piya Paul Mudgal2,Govindakarnavar Arunkumar1
1马尼帕尔病毒研究中心、流感病毒区域参考实验室、官方manbetx手机版
ICMR一级病毒诊断实验室,马尼帕尔大学,印度卡纳塔克邦马尼帕尔
2马尼帕尔大学马尼帕尔理工学院原子与分子物理系,
印度卡纳塔克邦的马尼帕尔
出版
流感病毒神经氨酸酶(NA):抗病毒药物和疫苗的靶标。
Jagadesh A, Salam AA, Mudgal PP, Arunkumar G
Arch Virol, 2016年8月
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