猪繁殖与呼吸综合征抗病毒药物的研究取得进展

猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）主要感染猪 肺泡巨噬细胞 ，导致免疫系统功能紊乱 ，主要表现 为中和抗体应答水平低 、持续时间短 ；细胞免疫功 能抑制，干扰素 - γ的表达水平低，且迟缓；感染猪持 续带毒，病毒很难从猪群清除 。PRRSV 的免疫抑制 特征导致疫苗免疫效果欠佳 。抗病毒药物的筛选与 研制，是防控 PRRSV 感染的重要思路。

近期 ，Nature Communications 期刊在线发表了  题 目 为“High- throughput screening unveils nitazox-   anide as a potent PRRSV inhibitor by targeting NM-   RAL1”的研究论文 ，论文通讯作者为中国农业科学  院兰州兽医研究所卢曾军研究员 、曹轶梅研究员和  张婧助理研究员 ，崔占鼎博士为本文第一作者 。研  究者 发现广谱 抗原虫药物 硝唑 尼 特（nitazoxanide， NTZ）具有抗 PRRSV 功效，为 PRRSV 创新药物的研  发提供了新线索。

首先，研究者建立了一种高通量药物筛选平台； 接着利用 PRRSV 复制 特点 ，建立 了一种在 PRRSV  感染增殖时会表达绿色荧光蛋白的细胞系（Marc145-   GFP），利用此细胞系筛选美国 FDA 授权药物的化  合物库（含 3274 种化合物），经过两轮筛选 ，筛选出  NTZ 等 16 种有效药物 ，选择了细胞毒性与有效浓  度较低的 NTZ 进行体内药效评价。在体内药效试验  时，分别对两组猪进行了预防性给药和治疗性给药， 结果显示 ，按 25 mg/ kg 体重口服给药 ，NTZ 均能够  显著降低淋巴结和血液中的病毒载量 ，减轻肺脏的  损伤 ，预防性给药或治疗性给药均具有明显的体内  抗病毒功效 。同时，开展了NTZ 阻断病毒传播试验， 结果显示 ，NTZ 能够显著降低感染猪排毒 、并阻断  病毒在动物间的水平传播 。进一步测定了NTZ 的代  谢途径，显示 NTZ 主要通过尿液代谢；NTZ 起效快，在  给药后第 2 小 时左右其代 谢产物替唑 尼特（tizox-   anide，TIZ）即达可达到浓度峰值 ，但体内 半衰期较  短，约为 6 h。药物毒性试验显示，口服 100 mg/ kg 给  药，未观察到 NTZ 有明显的毒副作用。

进一步研究了 NTZ 的作用靶标与抗病毒机制 。 采用高通量的药物 靶点发现 技术 —— 等 温热位移  （isothermal shift assay，iTSA）鉴 定到 细 胞 裂 解 物 中  26 种 NTZ 的潜在作用靶点；随后，采用细胞热位移  联合免疫印迹（cellular thermal shift assay- Western blot， CETSA- WB））检测，发现线粒体甘氨酸脒基转移酶  （glycine  amidinotransferase  mitochondrial，GATM）、 NMRAL1、以及 PRRSV 非结构蛋白 NSP1α与 NSP12  是 NTZ 的潜在作用靶标分子。

研究者进一步深入揭示了 NTZ 作用于 NMRAL1

的抗病毒机制 。通过差视扫描荧光检测（differential   scanningfluorimetry，DSF）、表面等离子共振（surface-   plasmon resonance，SPR）等技术也验证 NTZ 与 NM-   RAL1 具有互作关系 ，NTZ 使 NMRAL1 的热稳定性  增加，且 NTZ 结合 NMRAL1 的亲合力最高，达微摩尔  量级 。 随后采用分子动力学模拟与试验验证 ，证明  NTZ 通过其主要代谢产物 TIZ 使 NMRAL1 二聚化， 减少 NMRAL1 单体的存在，进而减少 NMRAL1 对 I  型 干扰素通路 的抑制作用 ，增强宿 主 对 PRRSV 感  染的敏感性，产生抑制 PRRSV 复制的效果。

NMRAL1 是 细 胞 内 氧 化 还 原 传 感 器 ，又 称 为 HSCARG，属于人类短链脱氢酶（NmrA）结构超家族 蛋白成员 ，其生物学功能不仅限于作为 NADPH 还 原型辅酶Ⅱ的传感器，而且具有抑制 NF- κB 和 RIG 样受体信号通路而对天然免疫通路产生负调控作 用 。体外细胞试验也显示 NTZ 加入可以显著提高 IFN- β的表达水平 ，而过表达 NMRAL1 则可以降低 IFN- β的表达水平；而且 NTZ 的加入会增加 NMRAL1 二聚体的形成，从而减弱对干扰素通路的负调控作用。

NTZ 最初被发现可作为抗寄生虫药物 ，并已用 作犬、猫的驱虫实践 。同时，NTZ 已经获得美国食品 和药物管理局（FDA）的批准 ，用于治疗儿童和成人 隐孢子虫病和贾第鞭毛虫病 。 随后 ，大量研究表明 NTZ 对多种 RNA 病毒具有广谱抗病毒作用 ， 包括 呼吸道合胞病毒 、副流感病毒 、冠状病毒 、轮状病 毒 、诺如病毒 、丙型肝炎病毒 、登革热病毒 、黄热病 病毒、日本脑炎病毒和人类免疫缺陷病毒。

NTZ 作为宠物用抗病毒药物时，可申请注册兽  用抗病毒药物；但作为抗病毒药物用于食品动物时， 仍然受到政策法规的限制，不能申请注册为兽药。未  来还需要对兽用抗病毒药物的安全性进行广泛 深  入的研究 。