病毒性疾病的预防和治疗

病毒学第1章绪论第2章病毒的组成第3章病毒吸附宿主细胞及内化过程第4章DNA病毒基因组的复制第5章RNA病毒基因组复制第6章病毒基因表达调控第7章病毒粒子的装配、成熟和释放

第8章病毒感染的特点第9章病毒致瘤的分子机制第10章病毒免疫第11章病毒疾病的预防和治疗第12章病毒载体与基因治疗第13章人类免疫缺陷性病毒第14章流行性感冒病毒第15章汉坦病毒第16章轮状病毒第17章肝炎病毒第18章腺病毒第19章人乳头瘤病毒第20章单纯疱疹、巨细胞和EB病毒第21章阮病毒第22章SARS冠状病毒第23章禽流感病毒第11章病毒疾病的预防和治疗第1节病毒疾病的预防--病毒疫苗第2节病毒性疾病的治疗--化学药物第1节病毒疾病的预防--病毒疫苗EewardJenner1796年第一个病毒疫苗牛痘预防天花louisPasteur1885年制备减毒狂犬病疫苗MTheiler1937年制备黄热病减毒疫苗Sabin1955年制备脊髓灰质炎疫苗麻疹减毒疫苗腮腺炎疫苗风疹疫苗鉴于牛痘疫苗和脊髓灰质炎疫苗所取得的巨大成功，人们相信对所有的病毒性疾病都可以制备有效的疫苗以预防和治疗。一、活疫苗二、灭活疫苗三、佐剂四、亚单位疫苗五、DNA疫苗一、活疫苗（一）减毒活疫苗（二）异源疫苗（三）重组活疫苗（一）减毒活疫苗口服脊髓灰质炎活疫苗由3个型的减毒株组成。Ⅰ型和Ⅱ型疫苗：野生型病毒在不同细胞和组织中，连续传代而分离出来。Ⅲ型疫苗：来源于自然发生的减毒突变株。这三种血清型在5`末端非编码区都包含有一个不同的突变。它影响mRNA的翻译。（一）减毒活疫苗麻疹病毒活疫苗：来源于1954年的野生型病毒株Edmonston。通过从人肾、人羊膜、绵羊肾和鸡胚细胞的传代中分离获得减毒株。上述筛选方法完全是经验主义。减毒病毒与野生型病毒表现出不同特征：温度敏感性和在灵长类中致病能力大大降低。现代生物学可用基因定点诱变技术来创造这些突变而完全不必通过这些盲目的细胞传代来筛选。减毒活病毒疫苗优点（1）病毒在宿主内有一定复制能力（2）病毒从复制位点向外播散的能力降低（3）病毒致病温和，无明显症状（4）注射（麻疹-腮腺炎-风疹）三联疫苗口服（脊髓灰质炎疫苗、腺病毒疫苗和轮状病毒）口服全病毒，模拟了自然感染。减毒活病毒疫苗缺点(1)遗传危险性——回复突变1/79万，接种脊髓灰疫苗，疫苗致病。(2)导致非典型感染（如慢性感染等）诱发例如：格林-巴利综合征之类免疫病反应

这是一种急性感染性多神经炎，常伴有病毒疾病或免疫接种而出现。是急性无明显病征的瘫痪的最常见致病原因。一、活疫苗（一）减毒活疫苗（二）异源疫苗（三）重组活疫苗（二）异源疫苗与毒力病毒有许多共同抗原，其毒力较小可作为病毒疫苗。如：牛痘病毒是天花的异源疫苗。EdwardJenner发现感染过牛痘病毒的挤奶女工对天花有免疫力。痘苗病毒广泛应用作疫苗接种导致全世界范围内天花灭绝。（三）重组活疫苗用现代遗传工程构建的重组病毒活疫苗1、重组牛痘苗病毒：含协同刺激因子基因rV-CEA/TRICOM（B7.1ICAM-1LFA-3）2、重组禽痘病毒：含鼠细胞因子GM-CSFrF-GM-csF3、重组的HBSAg→治疗HBV4、重组的人乳头瘤病毒（HPV）疫苗预防宫颈癌二、灭活疫苗当不能获得安全的活疫苗时（没有发现减毒株或减毒株太容易回复突变为野生型病毒），使用灭活病毒疫苗。如：脊髓灰质炎疫苗Salk

流感病毒疫苗：福尔马林灭活的全病毒去垢剂或化学处理的病毒纯化的病毒膜蛋白灭活病毒疫苗的基本特点免疫力较活病毒弱安全性好疫苗的制备，保藏和运输没有特殊要求疫苗制备过程相对复杂，费用较高病毒灭活剂福尔马林β-丙内脂非离子去垢剂TritonX-100等三、佐剂佐剂有助于较少的抗原获得更有效的免疫。佐剂发挥作用的方式：以颗粒方式包裹抗原，起到缓释作用。使抗原在接种部位积聚，激活抗原提呈细胞分泌细胞因子，以最大限度地增加抗原特异性T淋巴细胞和B淋巴细胞。直接激起免疫反应。佐剂包括：乳胶：福氏完全佐剂(含结核分枝杆菌的细胞壁成分，可以加强对抗原的抗体反应)铝盐：氢氧化铝或磷酸盐微球体：抗原包裹在乳酸和乙醇多聚体中ISCOM：免疫刺激复合物，由糖苷、佐剂RuilA（来源于植物的纯化的皂角苷）胆固醇、磷脂和抗原，形成直径为30-40nm的包裹抗原的球体脂质体：抗原包裹在脂载体中细胞因子：IL-2IL-12IFN-r等四、亚单位疫苗（subunitvaccine)用纯化的病毒组合而不是全病毒作疫苗利用DNA重组技术：合适的病毒基因（克隆入）非致病的病毒、细菌、酵母、昆虫细胞或植物细胞生产免疫原性蛋白，没有原始病毒的污染，费用不昂贵。例如：大肠杆菌或酵母菌生产流感病毒的HA和NA蛋白。亚单位疫苗不能激起足够的保护性免疫，通常需要佐剂。而利用DNA重组的酵母，大肠杆菌或哺乳动物细胞中生产的HBSAg都能自发的组装成病毒样颗粒，在纯化过程中保持稳定，在小鼠中，低至0.025ug的HBSAg在6个月时间内分三次剂量接种，95%以上受者体内都有抗HBS抗体产生，使感染下降至3%，而安慰组感染率为25%。五、DNA疫苗亚单位疫苗的一种变化形式，它采用裸露ＤＮＡ而不是蛋白质作为疫苗成分。最简单的ＤＮＡ疫苗就是一个含有免疫原性病毒蛋白的重组质粒。质粒ＤＮＡ用肌肉注射→脾，诱发免疫应答，DNA疫苗编码的蛋白量非常少只有纳克级→免疫动物产生高水平的IFN-r和IL-2，低水平的IL-4和IL-10→导致Th1免疫→产生免疫防御。质粒ＤＮＡ用基因枪接种皮肤细胞和角化细胞并表达抗原→朗罕细胞捕获这些抗原并转运到淋巴结→诱发免疫应答→Ｔh2应答产生高ＩＬ－４和抗体。DNA疫苗大多仅限于动物实验，在人体使用还为时尚早。有待解决的问题：为什么DNA疫苗注入横纹肌和皮下可取得最好的免疫效果有些DNA疫苗经啮齿类的鼻孔喷雾也可诱导免疫反应，DNA如何进入细胞被吸收的。为什么DNA疫苗接种途径诱导不同类型的免疫反应。DNA疫苗的潜在危险为质粒DNA的整合可能导致插入突变诱导自身免疫力，诱导免疫耐受。多肽疫苗亚单位疫苗的一种特殊形式。20个左右aa的合成肽与载体蛋白耦合后,能被MHCⅡ类分子提呈,诱导特异性抗体。首先在动物模型中通过观察，鉴定出诱导免疫应答的具有免疫原性的病毒蛋白→然后克隆并测序编码这个蛋白的病毒基因→最后化学合成相应节段的短肽并检测这种短肽促进免疫反应的能力。理论上合成肽是极安全的，即成分、性质、功效都十分明确的病毒疫苗。多肽疫苗至今未获商业成功其原因：合成肽费用昂贵多肽疫苗引起的免疫反应弱，持续短弱的免疫反应比没有免疫反应坏，此会选择出逃避免疫的病毒突变体。今后研究方向：合成能同时识别T细胞和B细胞的合成肽用脂质体运载多肽进入MHC1类通路第11章病毒疾病的预防和治疗第1节病毒疾病的预防--病毒疫苗第2节病毒性疾病的治疗--化学药物第2节病毒性疾病的治疗--化学药物疫苗在预防某些病毒性疾病方面非常成功，然而对已感染病毒的个体却没有治疗效果。

所以，必须发展第二种抗病毒方法抗病毒药物总量很少，其原因：干扰病毒复制增殖的药物同时对机体有副作用。抗病毒药物必须保证100%阻断病毒的生长，任何病毒逃避都是潜在危险，但要达到如此高的有效率显然难度非常大。许多病毒(HBV、HCV、HPV)在实验室生长困难或几乎不可能而另外一些人类病毒（MeascHCV)没有合适的动物模型。很多急性感染持续时间短，待发现疾病时，病毒已经不再复制，已从机体清除了。由于缺乏快速诊断试剂，即使存在有效治疗，抗急性病毒性疾病的药物开发和市场也因此受阻。病毒复制的任何步骤都可以作为药物选择攻击的靶点病毒吸附，侵入过程病毒脱壳过程病毒mRNA合成翻译，mRNA多聚腺苷化，甲基化加帽新病毒蛋白质成熟过程，包括蛋白质切割病毒体的装配，出芽和释放过程一、筛选方法随机的盲筛方法已基本上被摒弃了，取而代之的是机制筛选细胞筛选高通量筛选组合化学药物结构设计和生物信息学（一）机制筛选某种病毒编码的酶，如蛋白酶、核酶、聚合酶、解螺旋酶和激酶等、转录活化因子、细胞表面受体、离子通道等都是常用的机制筛选的靶。（二）细胞筛选把某种病毒的酶及其底物的基本元件，重组入细菌、酵母、脊椎动物或非脊椎动物细胞中，测定在其中的效应，如细胞生长的改变、荧光、PH、离子浓度的变化。（三）高通量筛选与生物信息学用自动化手段对非常大量的化合物进行机制筛选或细胞筛选，通过微陈列、生物芯片、工业机器人、计算机信息处理等技术来实现的，一个制药公司每天筛查5万种以上的化合物。（四）组合化学药物筛选的前提是要有大量的可供筛选的化合物，组合化学能合成基于一套基本分子组成的一切可能组合，产生空前数量的全合成小分子以供筛选，合成的分子被唯一地锚接在微珠或其他化学基质上，这样就较容易追踪，纯化和鉴定活性化合物。（五）药物结构设计依赖靶分子的原子结构，这通常由X晶体衍射提供。如：（1）结合酶活性中心的配体等关键分子抑制其活性。（2）流感病毒神经氨酶抑制剂。（3）HIV蛋白酶抑制剂就是通过药物结构设计产生的最成功的抗病毒药物。二、核苷类似物目前大多数抗病毒药物都属此类。病毒利用细胞的分子来复制病毒的核苷酸，病毒的聚合酶可成为抗病毒药物的特异性靶，核苷类似物是类似于核苷的化合物，与正常的核苷竞争性整合入病毒的DNA或RNA，结果导致核酸链延伸终止。各核苷类似物的毒性差别很大无环鸟苷(Acyclovir)几乎没有毒性叠氮胸苷（azidodeoxythymidine,AZT）毒性非常高无环鸟苷药代动力学问题：血浆半寿期只有1-4h无环鸟苷需借助三磷酸激酶的作用转化为具有抗病毒活性的三磷酸无环鸟苷，才能发挥抗病毒作用。由于第一种把无环鸟苷转化为一磷酸无环鸟苷的激酶活性不存在于非感染性细胞中，所以无环鸟苷进入宿主正常细胞内，对宿主DNA的复制没有任何影响，而HSV能编码这种激酶把无环鸟苷转化为一磷酸形式，感染的宿主细胞的激酶完成三磷酸的合成，然后病毒DNA聚合酶把三磷酸无环鸟苷整合入DNA链中，由于无环鸟苷缺乏糖环的3`-OH基，DNA的延伸就被迫终止，从而病毒DNA的复制被阻断。无环鸟苷对HSV的感染细胞具有高度特异性，其特异性就来源于病毒编码的胸苷激酶。它能磷酸化无环鸟苷，因细胞的DNA复制过程会被磷酸化的无环鸟苷所阻断。叠氮胸苷（AZT）是第一个用于治疗AIDS的治疗药物，它最早作为抗肿瘤药物而不是抗病毒药物AZT通过正常细胞的激酶磷酸化为活性形式，也通过终止DNA链延伸来发挥作用。腺苷的3`-OH被叠氮基（N3）所取代。AZT口服被吸收很快，被肝脏的葡萄糖苷酸降解，在人体半寿期只有大约1h，每天服用2-3次药才可维持有效的抗病毒药物浓度。AZT的毒性，可破坏骨髓导致嗜中性粒细胞减少，还有肌肉疲劳，恶心呕吐，严重头痛等症状。几种新的AZT的替代药：双脱氧肌苷（didanosine,ddl)，扎西他宾(zalactabine,ddc)，司他夫啶(stavdine,d4T)，拉米夫啶(lamivdine,3TC)等。三、新型抗病毒化疗药物（一）逆转录酶抑制剂逆转录酶是逆转录病毒复制必需的酶，至关重要。（二）蛋白酶抑制剂丝氨酸蛋白酶：所有疱疹病毒都编码一种在病毒核衣壳形成过程中绝对需要的丝氨酸蛋白酶，此酶可成为抗病毒药