生物通報道:來自加州理工學院生物系的研究人員發現一些基因突變可能與抗藥季節性流感病毒在全世界范圍內的擴散機制有關,這有助于確認需要對哪一世系的病毒進行密切關注,看其是否有發生未來抗藥性的跡象。這一研究成果公布在Science雜志上。
文章的通訊作者是加州理工學院的David Baltimore教授,這是一位世界著名的生物科學家。他從1997年起就擔任加州理工大學校長,37歲時獲得諾貝爾獎,并且在重組DNA研究和艾滋病防治相關政策制定方面有深遠的影響力。他還創立了Helixis公司。
在1998年當抗藥病毒首次被發現的時候,它還相對比較弱,并且在培養基和動物模型中的生長狀態不佳。到2008的時候,該病毒的活力增強并在世界各地傳播,有效地排除了藥物達菲(Tamiflu)在季節性流感中的進一步使用。抗病毒藥物的廣泛使用可導致耐藥性的擴散,但達菲還沒有被廣泛用于治療季節性的H1N1流感病毒。那么,這一抗藥性為什么會擴散的如此之快呢?
在這篇文章中,研究人員發現具有密切關系效應的數種基因突變可能與抗藥季節性流感病毒在全世界范圍內的擴散機制有關。這種病毒遺傳碼的某一突變使得對達菲有抵抗力的季節性H1N1病毒能夠與一種叫做神經氨酸苷酶的酶結合。這種酶位于被感染細胞的表面。
研究人員這種叫做H274Y的突變可降低到達細胞表面的神經氨酸酶的量。就像是這類突變所常常發生的情況一樣,這一突變可降低該病毒的適切程度,但研究人員發現,有2種預先存在的繼發性突變似乎可以彌補病毒適切程度惡化的效應。
這項研究指出了一種預測流感病毒未來抗性進化傾向的可能方法,來自羅格斯大學Rutgers University的結構生物學家Kalyan Das認為“這是一項重要的成果”,“通常這個過程是首先出現抗性突變,然后病毒變弱,之后發生補償性突變,這樣病毒又變強了,但是(這項研究中),第二突變成為了抗性突變的基礎。”
這一研究對于科學家們認識病毒抗性,以及流感病毒抗性的擴散性具有重要意義,因此這篇論文很有可能在藥物抗性研究方法方面的一篇高引用論文。
近期另外一項引人注目的流感研究成果是由香港大學,加拿大卡畢蘭諾大學的研究人員發現的一種阻止病毒內的核蛋白進入生物的細胞核的化合物,這項研究將有利于研發針對已產生抗藥力的禽流感病毒和人類新型流感病毒的藥物。這一研究成果公布在Nature Biotechnology雜志上。
以往治療流感的傳統藥物,例如特敏福和樂感清,不能阻止病毒在細胞內繼續繁殖,對病情較嚴重的病人,療效較差。港大研究團隊經過5年時間,發現流感病毒中一種重要蛋白質流感核蛋白(NP),可令病毒進入人體細胞,并且不斷復制繁殖,促進病毒基因組組裝。
研究顯示,實際上美國在2008-2009年流感季節流傳的H1N1新型流感病毒,幾乎全都已對特敏福產生抗藥能力。因此這一研究團隊花費了5年的時間,從5萬多種化合物當中,找出nucleozin,發現它能夠令小鼠身上的H5N1病毒停止復制繁殖。此外它也對H1N1、H3N2和H5N1病毒有效。
這一研究團隊首次采用化學遺傳學研究方法,確定甲型流感病毒核蛋白可以作為新的藥物靶標,并經過層層篩選,找出一種名為nucleozin的小化合物。有關研究發現,在感染甲型流感病毒的人肺泡基底上皮細胞,加入該種小化合物后首3個小時,就可以聚集流感蛋白質在細胞外面,如同形成光環,從而取消其復制病毒的功能;24小時之后,蛋白質更加會自動消失,令病毒無法再進入細胞。
(生物通:萬紋)
原文檢索:
J.D. Bloom, et al., "Permissive secondary mutations enable the evolution of influenza oseltamivir resistance," Science, 328:1272-5, 2010.
作者簡介:
David Baltimore是一位世界著名的生物科學家。他從1997年起就擔任加州理工大學校長,37歲時獲得諾貝爾獎,并且在重組DNA研究和艾滋病防治相關政策制定方面有深遠的影響力。在科學和工程學方面,他是一位杰出的科學家、教育家、管理者和公眾倡導者。
David Baltimore生于紐約,中學時就對生物科學產生了濃厚的興趣。1960年,他在Swarthmore大學獲得化學專業學士學位。1964年,他在Rockefeller大學獲得博士學位。
David Baltimore在MIT工作了近30年。他早期的工作是研究脊髓灰質炎病毒感染細胞的分子機制。這些工作使他進一步深入研究了其他致癌RNA病毒如何進入人體健康細胞,并使之癌變。研究中,他證實了RNA逆轉錄酶的存在,為RNA逆轉錄DNA提供了有力證據。正因為這些發現,David Baltimore和Howard Temin一起獲得了1975年諾貝爾生理學和醫學獎。他們的研究成果讓生物科學界對像HIV這樣的逆轉錄病毒有了更深入的了解。另外,Dr. Baltimore在癌癥、艾滋病和免疫應答的分子機制等方面也有深入研究。
Baltimore在行政和公共管理政策的制定方面也做出了杰出的貢獻。20世紀70年代中期,他為推動重組DNA研究相關的科學政策達成共識發揮了重要作用。他在1982-1990年期間擔任MIT的Whitehead Institute for Biomedical Research主席。他曾積極呼吁聯邦AIDS研究,曾于1986年共同主持美國國家科學院委員會,并于1996年擔任National Institute of Health AIDS疫苗研究委員會主席。
Baltimore曾獲得了大量榮譽,包括:1970年Gustave Stern Award in Virology, 在微生物和免疫方面獲得Eli Lilly and Co.Award,1999年國家科學獎,2000年Warren Alpert Foundation Prize。他于1974年入選國家科學院成員,美國文學科學院成員,倫敦皇家科學院及法國科學院外籍會員。他已經發表600多篇綜述。 |