距离“万能流感药”,我们或许又近了一步
上周,*学术期刊《科学》发表了一篇关于公共卫生的研究论文——斯克里普斯研究所的一个研究小组发现了一种小分子,这种分子有可能成为人类对抗各种流感病毒的利器。
尽管流感和感冒只有一个词的区别,但两者之间有着巨大的区别。流感作为一种高度传染性疾病,不仅会引起39度以上的高烧,还会引起肺炎、心肌炎、脑炎等并发症。一旦高致病性流感病毒开始在全世界传播,它将造成巨大的损害。例如,从1918年初到1920年末爆发的“西班牙流感”在全球范围内感染了5亿人,估计造成5000万到1亿人死亡,占当时全球人口的3%-5%。
一百年过去了,今天的卫生条件肯定不一样了。然而,不可否认的是,流感仍然是全球健康的主要威胁。即使在医疗条件优越的美国,每年仍有5%-20%的人口患有流感,导致20多万住院病例和36,000多人死亡。在抗击流感方面,我们还有很长的路要走。
大约10年前,斯克里普斯研究所的伊恩·威尔逊教授的团队发现了一种来自健康人的“超级抗体”,可以识别流感病毒的血凝素部分。由于1型流感病毒和2型流感病毒都具有这种结构,因此该抗体也被认为具有广谱抗流感作用。
从那时起,科学家们就想从这些抗体中找到对抗流感的秘方,并开发出一种通用的流感疫苗和流感疗法。然而,抗体本身在专利药物中有许多局限性。例如,它们只能注射到人体内,并且难以口服,这使得患者很难在家治疗。从方便的角度来看,口服小分子药物仍有更大的潜力。
哪些小分子药物可以和“超级抗体”有同样的效果?这正是这项研究想要回答的问题。
继10年前的研究之后,威尔逊教授的团队设计了一种小多肽,它可以与流感病毒的同一部分结合,成为“超级抗体”。后来,他们设计了一个微妙的筛选测试:使用高通量筛选方法,研究人员快速测试了50万个小分子中的哪一个会影响小多肽与流感病毒的结合。如果小多肽在小分子的作用下脱落,这意味着小分子和小多肽结合到流感病毒的同一位点。当然,这也是“超级抗体”结合的地方。
▲本研究的筛选方法(照片来源:科学)
这种筛选带来了许多潜在的新药分子。经过进一步优化,研究人员仔细选择了一种称为JNJ-4796的分子,这种分子对靶具有极好的结合能力,并具有良好的药代动力学特征。结构分析还证实,它与“超级抗体”结合,后者是流感病毒的血凝素部分。
▲JNJ-4796的组合符合预期(照片来源:斯克里普斯研究所威尔逊实验室)
接下来,研究人员面临一个最现实的问题:JNJ-4796真的能在对抗流感中发挥作用吗?为了回答这个问题,他们首先进行了一项老鼠实验。研究人员将小鼠分成三组,一组接受高剂量JNJ-4796,一组接受低剂量JNJ-4796,另一组为对照组。接受该药物一天后,小鼠暴露于致死剂量为25倍的流感病毒,并继续接受JNJ-4796治疗。
研究表明,只要用JNJ-4796治疗,不管使用什么剂量,老鼠的存活率都是100%。相反,对照组小鼠在流感病毒的肆虐下体重一路下降,第7天死亡一半,第8天全部死亡。该结果证实了JNJ-4796在动物中的抗病毒作用。
▲与另一种分子相比,JNJ-4796对小鼠有更好的治疗效果(图片来源:科学)
当然,小鼠实验的成功并不意味着这种分子可以直接用于人体。在此之前,我们还需要做一系列临床前和临床试验。在临床前研究阶段,科学家发现JNJ-4796能有效防止人类支气管上皮细胞被流感病毒感染。
“这种分子的诞生已经证实了基于抗体的新药研发的可行性,”这项研究的共同主要作者之一拉梅什瓦·乌说。卡达姆博士说:“我们可以将这一策略应用于其他不同的病毒。”例如,如果我们能找到中和艾滋病毒的抗体,我们也许能设计出有效的抗艾滋病毒药物。
我们希望这种小分子药物的开发在未来能够顺利进行。我们希望它能尽快离开实验室,来到病人身边,帮助人类对抗流感。