流感病毒的演变传播及抗病毒药物和疫苗的研究进展(1)
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摘要：流感病毒是引起人类流感的传染性病毒。1918年流感风暴席卷全球，至今仍为挥之不去的梦魇。本文综述了流感病毒的演变，在世界的传播路线和流感病毒“劫持”人体细胞的新机制，以及抗流感病毒新药和新型流感疫苗的研究进展。神经氨酸苷酶抑制剂的应用和新型流感疫苗的研制成功将为预防和治疗流感开拓广阔的前景。
关键词：流感病毒；演变和传播；神经氨酸苷酶抑制剂；新型疫苗
中图分类号：R511.7文献标识码：A文章编号：
1672979X(2009)07000403
流行性感冒(influenza，流感)由流感病毒(influenzavirus)急性呼吸道感染所致。1918年第一次世界大战期间，美国堪萨斯州芬斯顿军营士兵感染了流感病毒，导致流感流行并席卷全球，波及人口5～10亿，5000万人死亡。据2003年的文献报道，美国每年经医院确诊的流感患者达110000人，约20000人死亡[1]。至今流感仍不时侵扰人类，成为挥之不去的梦魇，受到世界卫生组织(WHO)和各国医药工作者的重视。
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随着对流感病毒认识的不断深入，近年抗流感病毒药物和疫苗的研究有了新的进展。
1流感病毒的演变和传播路线
流感病毒由3层构成，内层为病毒核衣壳，含核蛋白(nucleoprotein，NP)、P蛋白和核糖核酸(RNA)；中层为病毒囊膜，由类脂体膜蛋白(membraneprotein，MP)构成；外层由2种不同的糖蛋白：血凝素(hemagglutinin，Hp或HA)和神经氨酸苷酶(neuraminidase，Np或NA)构成[2]。2000年Gubareva等[3]图解了流感病毒A粒子，见图1。
图1流感病毒A粒子描绘图解
8个核糖核蛋白(ribonucleoprotein，RNP)部分是由基体蛋白(M1)层围绕和从宿主细胞得到的类脂双层结合。NS2(NEP)蛋白与M1结合。3种病毒蛋白HA、NA和M2结合至类脂双层HA三聚物和NA四聚物，在病毒粒子表面形成长尖物。RNP部分含有病毒的RNA被核蛋白围绕并与聚合酶复合物结合。
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WHO早在1948年就建立了全球流感检测网络并高效运作至今。1981年我国重新加入此监测网，与各国同行密切有效地合作。WHO的流感监测网主要汇总和分析各国上报流感实时流行及病毒株的状况，并检测病毒株的抗原性和遗传特性。
2008年《科学》周刊载文介绍，英国剑桥大学Smith教授自1968年至2003年收集全球各地分离的流感病毒，绘成流感病毒株簇。Smith的分析表明，通常从第1年到次年病毒改变很小，但偶尔可因一主要抗原跳跃形成新簇，普通疫苗对此新簇常无防护作用。此跳跃不能永远预示病毒的遗传序列，因为HA基因的小改变有时能导致糖蛋白主要形态的改变，失去抗体对它们的控制[4]。
Smith研究小组分析了从全球各地采集到的13000个H3N2流感病毒样品，提出流感传播?“路线图”：在东南亚等热带国家，流感病毒青睐雨季；在较温和的区域，病毒在寒冷天气中肆虐，大多数国家流感多发生在冬季。Smith等的研究表明，H3N2流感病毒是流行循环中最重要的流感类型，新型流感在亚洲形成，流行6～9个月左右，登陆澳大利亚、北美和欧洲，数月后到达南美，然后逐渐消失。
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2流感病毒“劫持”人体细胞的新机制
2009年Dias等[5]报道了流感病毒“劫持”人体细胞的新机制。研究表明，流感病毒主要通过流感病毒聚合酶(influenzaviruspolymerase)亚基PA的作用占领人体细胞。流感病毒聚合酶由PA、PB1及PB23个亚基组成，复制和转录感染细胞核病毒RNA基因组的8个分离部分。聚合酶以“夺去帽子”机制[流感病毒的依赖核酸内切酶帽子结构cap(m7GpppXm)dependentendonucleaseofinfluenzavirus，为mRNA5′一端的甲基化末端寡核苷酸]从细胞转录衍生的加帽引物，合成病毒信使RNAs。Dias等研究指出，PA亚基的氨基酸末端209残基包含核酸内切酶活性部位，这个区域具有内在的RNA和DNA核酸内切酶活性，由锰离子强激活。PAN末端1～209残基(用PANter表示)三维结构见图2。
深色：α螺旋构型，宽带状：β链图2PANter三维结构
, http://www.100md.com
法国格勒诺布尔边远分站(GrenobleOutstation)欧洲分子生物实验室的Cusask认为，防止“夺去帽子”是阻断感染，使病毒无法继续复制的有效途径。这一新发现使PA成为抗病毒研究中很有价值的对象，是药物设计的重点。
3神经氨酸苷酶抑制剂
神经氨酸苷酶抑制剂是一类特异性抗流感病毒新药。它改变病毒复制所需的神经氨酸苷酶活性位点结构，从而阻止与临床相关的流感病毒A株或B株的复制。
2000年Gubarva等报道了4种神经氨酸苷酶抑制剂：Neu5Ac2en、扎那米韦(zanamivir)、奥司他韦(oseltamivir)及帕拉米韦(peramivir，RWJ270201)。扎那米韦为吸入剂，1994年进行临床试验，目前已在澳大利亚、欧洲及北美获得批准；奥司他韦(商品名达菲，Tamiflu)为第一个口服抗流感病毒药物，1997年Kim等报道[6]，它在瑞士、加拿大和美国获得批准，2005年报告，它有助于控制禽流感病毒[7]；第二个口服抗流感病毒新药帕拉米韦(RWJ270201)于1999年进入临床试验。
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扎那米韦、奥司他韦及帕拉米韦抑制流感病毒A和B神经氨酸苷酶的IC50(可降低酶活性50%的浓度)见表1[3]。
2003年Cooper等系统地综述和分析了奥司他韦和扎那米韦用于治疗和预防流感A和流感B的临床效果[8]。
随机对照双盲试验，包括3组人群：12岁及12岁以下儿童；13岁至65岁健康个体；大于65岁或患有某些慢性疾病如呼吸性疾病、心脏病及肺癌，定义为高风险个体。对意向治疗的人群、经实验室证实为“流感阳性”的人群进行临床试验。初步治疗重点是“症状缓解时间”、“并发症需要的抗体”、“恢复正常活动时间”及“准许入院”。
结果表明，奥司他韦与安慰剂比较，意向治疗人群症状缓解的时间中间值减少：高风险人群0.4(-0.7～1.4)d，儿童0.9(0.3～1.5)d；健康个体0.9(0.3～1.4)d。
预防方面，11例随机对照试验评价扎那米韦，7例评价奥司他韦。扎那米韦与安慰剂比较，健康人群季节性预防，实验室证实流感阳性率相对减少69%(36%～86%)；健康人群暴露后的预防，实验室证实流感阳性相对减少81%(62%～91%)。Cooper等的结论是：扎那米韦和奥司他韦用于治疗和预防流感临床有效，但证据局限于某些人群的治疗和全部人群的预防部署。
4新型流感疫苗
普通流感疫苗是基于流感病毒表面的刺状蛋白质生产的，接种后一旦病毒侵入体内，抗体就会识别这种刺状物质并阻止病毒繁殖。但是流感病毒表面覆盖的刺状物质形态不一，且会发生变异。因此，每年都须生产新的疫苗以期应对。如果病毒变异且对流行的病毒表面刺状物质预测错误，生产的疫苗则效果甚微。
日本《读卖新闻》2009年1月29日报道，日本厚生劳动省研究小组开发出能应对各种类型(如多种亚型的流感病毒和禽流感病毒)的疫苗[8]。动物实验证实，这种新型疫苗在病毒发生变异后仍能持续发挥效用。尽管用于人类须进行更加慎重的试验，但此项研究的成功使预防诸如禽流感病毒感染成为可能。, 百拇医药(陈执中)