《Signal Transduction and Targeted Therapy》:Investigation of a clinical trial drug VV261 as a potent antiviral candidate against Chikungunya virus
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本文針對(duì)尚無(wú)獲批臨床藥物的基孔肯雅病毒(CHIKV)感染,研究人員評(píng)估了處于臨床I期階段的口服候選藥物VV261的抗病毒活性。體外及體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,VV261在低劑量下即可有效抑制不同CHIKV毒株的復(fù)制,減輕炎癥反應(yīng),展現(xiàn)出作為抗CHIKV治療藥物的巨大潛力,為應(yīng)對(duì)基孔肯雅熱的公共衛(wèi)生威脅提供了新的候選方案。
在亞洲、非洲和美洲的許多地區(qū),一種由蚊子傳播的病毒性疾病——基孔肯雅熱,正對(duì)公共衛(wèi)生構(gòu)成越來(lái)越大的威脅。其元兇是基孔肯雅病毒(Chikungunya virus, CHIKV),感染后可導(dǎo)致患者突發(fā)高熱、劇烈關(guān)節(jié)疼痛,部分病例的癥狀可能持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年,嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。自2004年以來(lái),CHIKV引發(fā)的疫情愈發(fā)頻繁和廣泛。例如,在2025年7月,中國(guó)廣東省就暴發(fā)了一次大規(guī)模的疫情,導(dǎo)致超過9000例確診病例。然而,面對(duì)這一日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),醫(yī)學(xué)界卻始終缺少一個(gè)有力的武器——迄今為止,全球范圍內(nèi)仍沒有任何一款針對(duì)CHIKV的特異性抗病毒藥物獲得臨床批準(zhǔn)。患者只能接受對(duì)癥支持治療,這凸顯了開發(fā)有效療法的迫切性。
就在這樣的背景下,一項(xiàng)發(fā)表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上的研究,為破解這一困局帶來(lái)了令人振奮的希望。研究人員將目光投向了一種名為VV261的新型口服核苷前藥(prodrug),并系統(tǒng)評(píng)估了其對(duì)抗CHIKV的潛力,結(jié)果證明它可能成為一個(gè)強(qiáng)有力的候選藥物。
為了開展這項(xiàng)研究,研究人員主要運(yùn)用了以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)方法:首先,他們利用攜帶熒光素酶報(bào)告基因的重組CHIKV感染性克隆,在細(xì)胞水平上快速篩選了核苷(酸)類似物(nucleos(t)ide analog)庫(kù),以高效初篩活性抑制劑。其次,他們采用了基于細(xì)胞(包括BHK-21、HEK-293T、Huh-7、RD等細(xì)胞系)的多種抗病毒實(shí)驗(yàn),評(píng)估化合物對(duì)包括CHIKV亞洲譜系(CHIKV-Asian)、東-中-南非譜系(CHIKV-ECSA)以及辛德畢斯病毒(Sindbis virus, SINV)在內(nèi)的多種甲病毒(alphavirus)的抑制效果,檢測(cè)指標(biāo)包括病毒載量(qRT-PCR定量)、病毒蝕斑和報(bào)告基因活性。此外,研究運(yùn)用了時(shí)間添加實(shí)驗(yàn)、核苷競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)和CHIKV復(fù)制子(replicon)系統(tǒng)來(lái)深入探究VV261的作用階段和機(jī)制。關(guān)鍵的體內(nèi)藥效評(píng)估則在干擾素α/β受體基因敲除(IFNAR knockout, A129)小鼠模型中進(jìn)行,通過足墊接種病毒,口服給藥,隨后檢測(cè)靶組織(如踝關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、脾臟)中的病毒滴度、病毒RNA拷貝數(shù)以及一系列炎癥因子(如IL-6、TNF-α、CXCL10等)的表達(dá)水平,并觀察足部腫脹、臨床評(píng)分等疾病表型,以綜合評(píng)價(jià)VV261在活體內(nèi)的抗病毒效力及對(duì)炎癥的緩解作用。
VV261在體外能有效抑制CHIKV等多種甲病毒
研究人員首先通過高通量篩選,從一個(gè)核苷(酸)類似物庫(kù)中初步鑒定出包括4’-氟尿苷(4’-FlU)、N4-羥基胞苷(NHC)和利巴韋林(ribavirin)在內(nèi)的幾種具有抗CHIKV活性的化合物。值得注意的是,一種名為VV261的新型化合物在篩選中顯示出超過90%的抑制率。VV261是4’-FlU的雙前藥,設(shè)計(jì)用于改善4’-FlU的化學(xué)穩(wěn)定性和藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。進(jìn)一步的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,VV261能有效抑制CHIKV-Asian、CHIKV-ECSA以及另一種甲病毒SINV的復(fù)制,其半數(shù)有效濃度(EC50)在納摩爾級(jí)別。機(jī)制研究表明,VV261主要作用于病毒進(jìn)入細(xì)胞后的復(fù)制階段,其抗病毒作用可被外源添加的尿苷(uridine)和胞苷(cytidine)競(jìng)爭(zhēng)性拮抗,提示它作為一種嘧啶類似物(pyrimidine analog),通過干擾新生CHIKV RNA的合成來(lái)發(fā)揮作用。
VV261在CHIKV感染的小鼠模型中展現(xiàn)出顯著療效
在更為復(fù)雜的活體環(huán)境中,研究人員使用A129小鼠模型評(píng)估了VV261的療效。口服VV261能顯著減輕病毒感染引起的足墊腫脹。更重要的是,在劑量依賴性地降低感染側(cè)踝關(guān)節(jié)、對(duì)側(cè)踝關(guān)節(jié)及腕關(guān)節(jié)等靶組織中的病毒滴度和病毒RNA拷貝數(shù)方面,VV261表現(xiàn)出強(qiáng)大效力。在10毫克每公斤體重(mpk)的劑量下,病毒滴度可被抑制至檢測(cè)限以下,其效果與陽(yáng)性對(duì)照藥物法匹拉韋(Favipiravir, T-705)在400 mpk劑量下的效果相當(dāng)。VV261治療還能顯著降低關(guān)節(jié)、脾臟等組織中IL-6、TNF-α、CXCL10等關(guān)鍵炎癥因子的表達(dá)水平,緩解病毒感染引發(fā)的炎癥風(fēng)暴。同時(shí),VV261治療也降低了血清中的病毒RNA水平,表明其可能有助于阻斷病毒血癥(viremia),從而減少通過蚊蟲傳播的風(fēng)險(xiǎn)。
VV261具有作為抗CHIKV臨床候選藥物的良好潛力
綜合體外和體內(nèi)數(shù)據(jù),本研究得出的核心結(jié)論是:口服核苷前藥VV261在臨床前研究中展現(xiàn)出對(duì)抗基孔肯雅病毒的卓越潛力。它不僅能在細(xì)胞水平強(qiáng)效抑制多種CHIKV毒株及SINV的復(fù)制,其作用機(jī)制是作為嘧啶類似物干擾病毒RNA合成;更重要的是,在CHIKV感染的動(dòng)物模型中,低劑量(5-10 mpk)的VV261就能顯著降低多種靶組織中的病毒載量,有效緩解由感染引發(fā)的炎癥反應(yīng),其效力堪比高劑量的陽(yáng)性對(duì)照藥T-705。討論部分進(jìn)一步指出,VV261已在2024年獲準(zhǔn)在中國(guó)開展針對(duì)發(fā)熱伴血小板減少綜合征(SFTS)的I期臨床試驗(yàn),其在大鼠中的急性毒性研究顯示不良反應(yīng)劑量(500 mpk)遠(yuǎn)高于本研究有效劑量,安全窗口較寬。基于臨床前藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)推算,人體口服10 mpk VV261后,其活性代謝物4’-FlU的最大血藥濃度預(yù)計(jì)可達(dá)其抑制CHIKV的EC50值的約9000倍,這為其在人體中可能達(dá)到的有效性提供了樂觀的理論依據(jù)。因此,考慮到當(dāng)前抗擊基孔肯雅熱的迫切臨床需求,這項(xiàng)研究強(qiáng)烈支持將VV261推進(jìn)至臨床研究階段,以驗(yàn)證其治療基孔肯雅熱的實(shí)際療效,這有望為應(yīng)對(duì)這一重要的全球性公共衛(wèi)生問題提供一種全新的口服治療選擇。