動(dòng)物抗病毒藥物的應(yīng)用研究進(jìn)展

程忠剛,傅偉龍,2,劉樹中

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所,廣東廣州 510640；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,廣東廣州 510642)

病毒在自然界中分布很廣，人、動(dòng)物、昆蟲、植物、真菌、細(xì)菌等都可被病毒寄生而引起感染。它是一類非細(xì)胞形態(tài)微生物。主要有以下基本特征：①個(gè)體微小，比細(xì)菌小得多，可通過除菌濾器，大多數(shù)病毒須用電鏡才能看見；②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，僅由一種核酸（DNA或RNA）和蛋白質(zhì)組成，沒有酶或酶系統(tǒng)；③嚴(yán)格的專性活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，不能進(jìn)行獨(dú)立的代謝作用，須寄生在其他活細(xì)胞內(nèi)，借助宿主細(xì)胞的代謝系統(tǒng)復(fù)制自身的核酸和蛋白質(zhì)才能繁殖；④具有受體連結(jié)蛋白，與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié)，進(jìn)而感染細(xì)胞；⑤感染的疾病種類多且危害大，其發(fā)病率和傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它疾??；⑥生活過程簡(jiǎn)單，不易與宿主細(xì)胞加以區(qū)別，從而導(dǎo)致藥物特異性不高。

一、病毒的感染機(jī)制

病毒感染機(jī)制分為五個(gè)過程：①吸附：病毒對(duì)細(xì)胞的感染起始于病毒蛋白外殼同宿主細(xì)胞表面特殊的受體結(jié)合，受體分子是宿主細(xì)胞膜或細(xì)胞壁的正常成分。因此，病毒的感染具有特異性；②侵入：吸附到宿主細(xì)胞表面后，將它的核酸注入到宿主細(xì)胞內(nèi)；③復(fù)制：病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞后有二種走向，一是病毒的遺傳物質(zhì)整合的宿主的基因組中，形成溶原性病毒；第二種情況是病毒DNA或RNA利用宿主的酶系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)；④成熟：一旦病毒的基因進(jìn)行表達(dá)就可合成病毒裝配所需的外殼蛋白，并將病毒的遺傳物質(zhì)包裹起來，形成成熟的病毒顆粒；⑤釋放：病毒顆粒裝配之后，就可從被感染的細(xì)胞中釋放出來進(jìn)入細(xì)胞外感染新的細(xì)胞。有些病毒釋放時(shí)要將被感染的細(xì)胞裂解，有些則是通過分泌的方式進(jìn)入到細(xì)胞外。

二、抗病毒藥物作用靶位和機(jī)制

不同抗病毒藥物其作用機(jī)制不一致，一般通過以下方式抑制、殺滅病毒或抑制病毒生物合成：①抑制病毒吸附、穿入和脫殼；②抑制病毒核酸轉(zhuǎn)錄、復(fù)制；③抑制病毒蛋白合成；④阻斷細(xì)胞受體；⑤抑制病毒裝配；⑥促進(jìn)機(jī)體抵抗力、誘生干擾素；⑦增強(qiáng)宿主抗病毒能力。

三、抗病毒藥物及具體分類

抗病毒藥物是一類用于預(yù)防和治療病毒感染的藥物。在體外可抑制病毒復(fù)制酶，在感染細(xì)胞或動(dòng)物體內(nèi)抑制病毒的復(fù)制與繁殖。

（一）根據(jù)抗病毒藥物的結(jié)構(gòu)分類

1.核苷類藥物：利巴韋林、阿昔洛韋、泛昔洛韋、更昔洛韋、噴昔洛韋、萬乃洛韋、拉米夫定、阿糖腺苷。

2.三環(huán)胺類：金剛烷胺、金剛乙胺、甲金剛烷胺。

3.焦磷酸類：膦甲酸、磷甲酸鈉。

4.蛋白酶抑制劑：沙喹那韋、利托那韋、吲哚那韋、奈非那韋。

5.反義寡核苷酸：福米韋森、GEM-132、GEM-91、AR177。

6.其它：地拉韋定、奈韋拉平、α-干擾素、轉(zhuǎn)移因子、普羅帕吉曼、嗎啉胍、聚肌胞。

（二）根據(jù)抗病毒藥物作用機(jī)制分類

1.疫苗與抗毒血清等生物制劑。

疫苗是用病毒經(jīng)組織培養(yǎng)后加以處理制造而成，進(jìn)入體內(nèi)后能刺激機(jī)體自動(dòng)產(chǎn)生免疫力，維持時(shí)間較長(zhǎng)且效果較好，主要用于預(yù)防。但由于病毒種類繁多且變異性大，有的尚未分離成功，使疫苗研制和使用受到一定限制?？苟狙逯泻写罅靠贵w，注入體內(nèi)后機(jī)體不用自身制造抗體而獲得免疫力，但很快會(huì)排泄掉，預(yù)防時(shí)間短（1～3周），主要用于治療。

2.消毒用藥。具有強(qiáng)氧化性的化學(xué)藥品，遇有機(jī)物引起氧化作用，直接殺滅所有的微生物包括病毒，為廣譜殺毒劑。藥物療效確切，但刺激性大使用濃度高，只能用作沒有破損皮膚、耐腐蝕性器件和空氣消毒，不可內(nèi)服。

表1 危害養(yǎng)殖業(yè)較大的病毒分類

3.抗病毒化學(xué)藥物。

（1）病毒唑：核苷類似物，有以下作用：抑制肌苷單磷酸脫氫酶，使鳥苷單磷酸合成受抑制，使DNA、RNA合成物缺少而抑制病毒合成；抑制流感病毒RNA多聚酶，抑制病毒RNA合成，對(duì)流感病毒效果較強(qiáng)。病毒唑常用作腺病毒、皰疹病毒、流感病毒、副流感病毒、痘病毒等感染性疾病防治。長(zhǎng)期用對(duì)機(jī)體細(xì)胞有毒害作用。

（2）焦磷酸化合物：磷甲酸鈉，與病毒在焦磷酸結(jié)合位非競(jìng)爭(zhēng)抑制皰疹病毒DNA多聚酶，抑制多種脫氧核苷三磷酸。非競(jìng)爭(zhēng)地抑制逆轉(zhuǎn)錄酶，作用于依賴RNA的DNA及基質(zhì)和模板。主要抑制皰疹病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒，臨床上用于防治雞馬立克氏病毒、豬偽狂犬病、牛乳房炎、牛傳染性鼻氣管炎、雞傳染性喉氣管炎等。

(3)阿昔洛韋：能干擾病毒DNA多聚酶，抑制病毒DNA合成，抑制病毒復(fù)制。臨床用于馬皰疹病毒引起的結(jié)膜炎和角膜炎、豬、禽和貓皰疹病毒感染引起的心肌炎。（警惕阿昔洛韋和頭孢拉定的不良反應(yīng)，阿昔洛韋導(dǎo)致急性腎功能損害和頭孢拉定導(dǎo)致血尿，這類藥主要通過腎代謝，少量是經(jīng)肝代謝，連續(xù)吃影響腎功能。）

（4）縮氨硫脲：痘病毒的強(qiáng)抑制劑，也對(duì)某些腺病毒有效，主要干擾病毒密碼子mRNA轉(zhuǎn)譯。臨床上用于防治雞痘、豬痘、綿羊痘及犬傳染性肝炎、雞包含體肝炎、火雞出血性腸炎等。

（5）聚肌胞：干擾素誘生劑，廣譜抗病毒，可防治傳染性犬肝炎、兔病毒性出血癥、角膜炎、病毒性肝炎等。

（6）嗎啉胍：對(duì)流感病毒增殖階段有抑制作用，用于防治動(dòng)物病毒性流感病毒、皰疹病毒性角膜炎等。

（7）阿糖腺苷：嘌呤核苷同系物，能抑制病毒DNA多聚酶而阻斷病毒合成，用于防治仔豬偽狂犬病、單純皰疹病毒角膜炎、母牛乳頭病毒損傷及馬皰疹病毒。

（8）免疫球蛋白：有中和病毒，抑殺細(xì)菌和毒素等作用，免疫球蛋白（IgG等）已形成工業(yè)生產(chǎn)。

（9）其它藥物：利福平、脫利普霉素、曲張鏈絲菌素、嘌呤霉素、對(duì)-氟苯丙氨酸等抑制病毒，但毒性較大，較少使用。曲氟尿苷、丙氧鳥苷、碘苷等均有一定抗病毒譜，在人醫(yī)有應(yīng)用，尚沒在獸醫(yī)上使用。

4.抗病毒細(xì)胞因子。病毒感染機(jī)體后的最初反應(yīng)是刺激機(jī)體細(xì)胞產(chǎn)生各種細(xì)胞因子。細(xì)胞因子對(duì)疾病的表現(xiàn)起重要作用，細(xì)胞因子按功能不同可分為白細(xì)胞介素、干擾素、集落刺激因子、趨化因子、生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子等。其中應(yīng)用最廣的是干擾素、白細(xì)胞介素、轉(zhuǎn)移因子、反義核酸和基因合成胸腺肽等。

（1）干擾素：一種活性很強(qiáng)的有免疫調(diào)節(jié)作用的生物制劑，有α、β、γ三類即白細(xì)胞干擾素（α-INF）、纖維母細(xì)胞干擾素(β-INF)、免疫細(xì)胞干擾素（γ-INF），前二者屬Ⅰ型、后者屬Ⅱ型。Ⅰ型與抗病毒作用有關(guān)，Ⅱ型在免疫調(diào)節(jié)中起重要作用。干擾素并不直接作用于病毒，而是在未感染細(xì)胞表面與特殊受體結(jié)合而產(chǎn)生20余種細(xì)胞蛋白，抗病毒蛋白對(duì)病毒增殖產(chǎn)生抑制作用，還可作用于免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)免疫功能。兩者相互作用利于病毒感染的減輕或解除，對(duì)動(dòng)物沒有毒性。臨床上嚴(yán)重病變前應(yīng)用干擾素才能奏效，且需反復(fù)多次使用。它具有明顯種屬特異性，即某種屬動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生的干擾素只能保護(hù)同種屬或接近種屬的動(dòng)物和細(xì)胞。

（2）白細(xì)胞介素：是淋巴細(xì)胞、巨嗜細(xì)胞等細(xì)胞間相互作用的介質(zhì)。用于防治牛瘧疾病毒、牛白血病等。

（3）轉(zhuǎn)移因子：小分子多肽復(fù)合物，使無活性淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)為特異性致敏淋巴細(xì)胞，激發(fā)受體細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，增強(qiáng)細(xì)胞、體液免疫。它具有三種活性：免疫增強(qiáng)活性、免疫抑制活性和特異性免疫力傳遞活性。

5.其它抗病毒藥物。

（1）中草藥：抗病毒途徑有兩種：一是直接抑制病毒，阻斷病毒繁殖某一環(huán)節(jié)達(dá)到抗病毒目的；二是間接抑制病毒，誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生干擾素而抑制病毒。黃芪多糖用于雞傳染性法氏囊病毒病和禽流感病毒病的治療。香菇多糖作用與黃芪多糖相似能降低雞馬立克氏病發(fā)病率。此外板藍(lán)根、穿心蓮、大青葉、魚腥草、黃連、金銀花等對(duì)雞法氏囊病、傳染性支氣管炎、新城疫、傳染性喉氣管炎、鴨病毒性肝炎及牛、禽和豬的流感等有防治作用。

（2）反義寡核苷酸藥物：主要指反義寡核苷酸和核酶。二者作用的分子靶標(biāo)為核酸，具有很高特異性。目前已有幾種抗病毒反義寡核苷酸藥物如GEM-132、GEM-91、AR177、Fomvisen、ISIS2922等。人醫(yī)正進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)，用于獸醫(yī)臨床還需一段時(shí)間。

（三）根據(jù)抗病毒藥物發(fā)揮的作用分類

1.廣譜抗病毒藥。

（1）嗎啉胍：合成抗病毒藥，口服易吸收。主要用于防治流感、水痘、皰疹等，療效不很肯定。

（2） 聚肌胞：合成的雙鏈RNA，能誘導(dǎo)干擾素，通過干擾素作用于正常細(xì)胞產(chǎn)生抗病毒蛋白而阻止病毒復(fù)制。

（3）膦甲酸鈉：人醫(yī)上用于治療耐更昔洛韋的全身巨細(xì)胞病毒感染及耐阿昔洛韋的單純皰疹病毒和帶狀皰疹病毒感染。與干擾素類有協(xié)同作用。不良反應(yīng)有發(fā)熱、癲癇等。

（4）板藍(lán)根：抗菌、抗病毒譜廣，其抗病毒機(jī)制可能與干擾病毒DNA合成有關(guān)。

（5）丁香葉：對(duì)腺病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒所致細(xì)胞病變均有明顯抑制作用。

2.抗逆轉(zhuǎn)錄酶病毒藥物。

（1）核苷類似物：逆轉(zhuǎn)錄酶(RT)是人類免疫缺陷病毒(HIV)從mRNA轉(zhuǎn)錄到DNA過程中起主導(dǎo)作用的酶，RT抑制劑可阻止病毒復(fù)制。核苷類似物為最早發(fā)現(xiàn)的RT抑制劑，齊多夫定、拉米夫定、司他夫定等均屬此類。

（2）非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑：奈維拉平可與逆轉(zhuǎn)錄酶作用抑制酶活性而抑制HIV復(fù)制。

（3）蛋白酶抑制劑：該類藥物能防止母體蛋白質(zhì)分裂成新的HIV感染細(xì)胞并抑制病毒復(fù)制。

（4）反義藥物：基因表達(dá)調(diào)節(jié)劑91，作用方式是干擾特異性mRNA的加工、翻譯。

3.抗巨細(xì)胞病毒藥物。

（1）更昔洛韋：對(duì)巨細(xì)胞病毒的抑制作用強(qiáng)于阿昔洛韋50倍，用于嚴(yán)重免疫功能低下者的巨細(xì)胞病毒感染。但該藥毒性大，可致畸、致癌、致突變。不良反應(yīng)常見發(fā)熱、皮疹及肝功能異常等。

（2）膦甲酸鈉：用于治療耐更昔洛韋的全身巨細(xì)胞病毒感染。

（3）西道法韋：抑制病毒DNA聚合酶，并摻入病毒DNA而使病毒DNA失穩(wěn)，減慢DNA合成而達(dá)到清除病毒。

（4）福米韋森：第一個(gè)反義寡核苷酸藥物，可阻止致病蛋白合成的寡核苷酸化合物。

4.抗皰疹病毒藥物。

（1）阿昔洛韋：治療單純皰疹病毒首選藥。用于生殖器皰疹、皰疹性眼炎、唇炎及水痘帶狀皰疹病毒感染。

（2）萬乃洛韋：阿昔洛韋的L-纈氨酸酯，在體內(nèi)分解為L(zhǎng)-纈氨酸和阿昔洛韋，由阿昔洛韋產(chǎn)生抗病毒作用。生物利用度高，不僅對(duì)皰疹病毒、水痘帶狀皰疹病毒有效，高濃度時(shí)還可抑制上述耐藥病毒及巨細(xì)胞病毒。

（3）噴昔洛韋：抗病毒活性優(yōu)于阿昔洛韋，其在病毒所感染細(xì)胞內(nèi)，迅速而有效地被病毒引起的胸苷激酶所磷酸化而轉(zhuǎn)化為有活性的噴昔洛韋三磷酸鹽，該活性物抑制DNA聚合酶及病毒DNA修復(fù)，控制病毒感染細(xì)胞。

（4）泛昔洛韋：在體內(nèi)迅速轉(zhuǎn)化為有抗病毒活性的噴昔洛韋。與阿昔洛韋比較，具有更長(zhǎng)的作用持續(xù)時(shí)間。

（5）阿糖胞苷：對(duì)皰疹病毒、痘病毒、腺病毒等DNA病毒有抑制作用，對(duì)RNA病毒無效，作用原理是能抑制核苷還原酶和RNA聚合酶原。

（6）中草藥：金銀花、板藍(lán)根、甘草、黃芪、蒲公英等均有抑制皰疹病毒作用。

5.抗流感及呼吸道病毒藥物。

（1）異喹啉類：能抑制神經(jīng)氨酸酶，滅活甲、乙流感病毒的傳染性，用于防治流感。

（2）神經(jīng)氨酸苷酶抑制劑：新型抗流感劑，可攻擊病毒抑制病毒繁殖而抑制病毒在機(jī)體內(nèi)擴(kuò)散。

（3）單克隆免疫調(diào)節(jié)劑：選擇性地與病毒融合蛋白結(jié)合，從而阻止病毒侵入宿主細(xì)胞，抑制其在體內(nèi)擴(kuò)散。

（4）中草藥：金銀花、板藍(lán)根、連翹、黃連、黃芩、丁香葉等對(duì)流感病毒均有抑制作用，麻黃湯、丁香葉等對(duì)呼吸道合胞病毒有抑制作用。

6.抗肝炎病毒藥物。首選核苷類抗病毒藥物，如拉米夫丁、阿德福韋酯、恩替卡韋、齊多夫定、司他夫定、替米夫丁。核苷類似物在抗肝炎病毒中也發(fā)揮重要作用，它的抗病毒作用是出于它的免疫調(diào)節(jié)作用。對(duì)急性、重型肝炎無需使用抗病毒藥，特別是干擾素，因?yàn)樗杉又夭∏椤？共《舅幬镏荒苓_(dá)到抑制病毒目的。

（1）干擾素：通過免疫介導(dǎo)，促進(jìn)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞殺傷受病毒感染的肝細(xì)胞而起作用。干擾素本身是一種致熱原，用時(shí)應(yīng)注意其副作用包括高熱等。

（2）胸腺肽：合成多肽，通過誘發(fā)內(nèi)源性γ-干擾素和激活NK起抗病毒作用。優(yōu)點(diǎn)是副反應(yīng)較少見。

（3）中草藥：靈芝多糖、黃芪多糖、茵梔黃、苦黃、豬苓多糖、雞骨草等均有抗肝炎病毒作用。

（4）拉米夫定：用于人的肝炎治療?？筛蓴_逆轉(zhuǎn)錄酶的活性而有效抑制HBV DNA復(fù)制，降低血清及肝組織內(nèi)的病毒載量，并能改善肝組織的炎癥壞死程度。缺點(diǎn)是易導(dǎo)致耐藥。

（5）阿德福韋酯：能抑制病毒復(fù)制，可有效降低病毒載量，特別是對(duì)于拉米夫定耐藥者仍有效。

（6）泛昔洛韋：噴昔洛韋的6-脫氧衍生物的二乙基酰酯，可有效抑制病毒復(fù)制。副作用是腹瀉、消化不良等。

（7）恩替卡韋：對(duì)拉米夫定，泛昔洛韋的耐藥病毒株仍然敏感。

此外，應(yīng)用免疫調(diào)節(jié)因子(胸腺素、白細(xì)胞介素等)與核苷類似物聯(lián)合應(yīng)用亦將成為抗病毒治療的主流。

四、抗病毒藥物存在的問題

1.當(dāng)診斷病畜呈病毒感染時(shí)，機(jī)體病毒增殖已達(dá)到了相當(dāng)程度，已處于病毒血癥階段或后期，此時(shí)用藥起不到?jīng)Q定性治療作用，而只能防止病情惡化或防止疫情的進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.大多數(shù)抗病毒藥物在發(fā)揮治病作用時(shí)，對(duì)動(dòng)物和人體產(chǎn)生較大毒性或抗病毒作用較低，許多抗病毒藥物在體外細(xì)胞培養(yǎng)中雖是病毒復(fù)制的強(qiáng)抑制劑，但在動(dòng)物體內(nèi)卻有毒性。

3.病毒嚴(yán)格的細(xì)胞內(nèi)寄生，某些病毒的核酸更直接整合于宿主細(xì)胞內(nèi)，借助宿主細(xì)胞而繁殖，藥物須選擇性地破壞或抑制細(xì)胞內(nèi)外病毒代謝，但對(duì)細(xì)胞至少對(duì)未感染細(xì)胞不產(chǎn)生致死性損傷。目前抗病毒化學(xué)藥物只能抑制病毒生物合成或抑制、殺死體內(nèi)病毒、阻止病毒穿入或抑制病毒釋放以增強(qiáng)宿主抗病毒能力； 生物抗病毒藥物只干擾病毒復(fù)制，而不影響宿主細(xì)胞正常代謝。

4.病毒對(duì)現(xiàn)有抗病毒藥物都能產(chǎn)生耐藥變異株，甚至出現(xiàn)依賴藥物的變異而使藥效不佳或無效。生物抗病毒藥物直接阻止病毒粒子復(fù)制過程，修復(fù)免疫缺陷和激活免疫抑制，提高機(jī)體免疫力和抗病力，且不產(chǎn)生耐藥性。

5.抗病毒藥物的長(zhǎng)期使用，會(huì)造成畜禽產(chǎn)品的藥物殘留，同時(shí)動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生免疫抑制及抗藥性，病毒會(huì)對(duì)藥物產(chǎn)生具耐藥性的變異毒株，最終危害動(dòng)物及人類的健康。

6.病毒在敏感的動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)培養(yǎng)或感染易感動(dòng)物，抗病毒藥物須通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞而作用于病毒。一種有效的、理想的藥物必須是既能防止病毒吸附于宿主細(xì)胞表面，又能特異性抑制病毒復(fù)制過程中的某些步驟，且不影響機(jī)體正常細(xì)胞代謝，然而許多代謝步驟為病毒和細(xì)胞的功能所共有，所以很難研制出一種無毒的抗病毒藥物。

五、抗病毒藥物應(yīng)用研究展望

1.反義藥物的研發(fā)。采用人工合成的反義脫氧寡核苷酸經(jīng)特殊工藝修飾制備的基因工程抗病毒免疫增強(qiáng)新藥，藥物均為寡核苷酸類化合物，是人工合成的DNA片段，它與待封閉基因的某一區(qū)段互補(bǔ)，能抑制或封閉靶細(xì)胞基因的表達(dá)，是一種高選擇性的基因藥物，存在一些非特異性而導(dǎo)致的毒性。目前正開發(fā)的反義寡核苷藥物，要提高多位點(diǎn)的化學(xué)修飾，構(gòu)成混合骨架修飾的寡核苷酸，以提高作用的特異性并降低藥物毒性。

2.神經(jīng)氨酸苷酶抑制劑的研發(fā)。阻斷病毒酶，從而抑制新形成的病毒從宿主細(xì)胞的神經(jīng)氨酸殘基中釋放出來，而達(dá)到抑制流感病毒繁殖。

3.從天然藥物中挖掘、研制抗病毒新藥。自然界中有無數(shù)種藥用動(dòng)植物，從中挖掘、研制新的抗病毒藥物前景非常廣闊。如甘草提取物甘草甜素在日本被廣泛用于治療慢性病毒性肝炎。

（略）