動物抗病毒藥物的應用研究進展

程忠剛,傅偉龍,2,劉樹中

(1.廣東省農業科學院畜牧研究所,廣東廣州 510640；2.華南農業大學動物科學學院,廣東廣州 510642)

病毒在自然界中分布很廣，人、動物、昆蟲、植物、真菌、細菌等都可被病毒寄生而引起感染。它是一類非細胞形態微生物。主要有以下基本特征：①個體微小，比細菌小得多，可通過除菌濾器，大多數病毒須用電鏡才能看見；②結構簡單，不具有細胞結構，僅由一種核酸（DNA或RNA）和蛋白質組成，沒有酶或酶系統；③嚴格的專性活細胞內復制增殖，不能進行獨立的代謝作用，須寄生在其他活細胞內，借助宿主細胞的代謝系統復制自身的核酸和蛋白質才能繁殖；④具有受體連結蛋白，與敏感細胞表面的病毒受體連結，進而感染細胞；⑤感染的疾病種類多且危害大，其發病率和傳播速度遠遠超過其它疾病；⑥生活過程簡單，不易與宿主細胞加以區別，從而導致藥物特異性不高。

一、病毒的感染機制

病毒感染機制分為五個過程：①吸附：病毒對細胞的感染起始于病毒蛋白外殼同宿主細胞表面特殊的受體結合，受體分子是宿主細胞膜或細胞壁的正常成分。因此，病毒的感染具有特異性；②侵入：吸附到宿主細胞表面后，將它的核酸注入到宿主細胞內；③復制：病毒核酸進入細胞后有二種走向，一是病毒的遺傳物質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利用宿主的酶系統進行復制和表達；④成熟：一旦病毒的基因進行表達就可合成病毒裝配所需的外殼蛋白，并將病毒的遺傳物質包裹起來，形成成熟的病毒顆粒；⑤釋放：病毒顆粒裝配之后，就可從被感染的細胞中釋放出來進入細胞外感染新的細胞。有些病毒釋放時要將被感染的細胞裂解，有些則是通過分泌的方式進入到細胞外。

二、抗病毒藥物作用靶位和機制

不同抗病毒藥物其作用機制不一致，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抑制病毒核酸轉錄、復制；③抑制病毒蛋白合成；④阻斷細胞受體；⑤抑制病毒裝配；⑥促進機體抵抗力、誘生干擾素；⑦增強宿主抗病毒能力。

三、抗病毒藥物及具體分類

抗病毒藥物是一類用于預防和治療病毒感染的藥物。在體外可抑制病毒復制酶，在感染細胞或動物體內抑制病毒的復制與繁殖。

（一）根據抗病毒藥物的結構分類

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、轉移因子、普羅帕吉曼、嗎啉胍、聚肌胞。

（二）根據抗病毒藥物作用機制分類

1.疫苗與抗毒血清等生物制劑。

疫苗是用病毒經組織培養后加以處理制造而成，進入體內后能刺激機體自動產生免疫力，維持時間較長且效果較好，主要用于預防。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。抗毒血清中含有大量抗體，注入體內后機體不用自身制造抗體而獲得免疫力，但很快會排泄掉，預防時間短（1～3周），主要用于治療。

2.消毒用藥。具有強氧化性的化學藥品，遇有機物引起氧化作用，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，不可內服。

表1 危害養殖業較大的病毒分類

3.抗病毒化學藥物。

（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，對流感病毒效果較強。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。長期用對機體細胞有毒害作用。

（2）焦磷酸化合物：磷甲酸鈉，與病毒在焦磷酸結合位非競爭抑制皰疹病毒DNA多聚酶，抑制多種脫氧核苷三磷酸。非競爭地抑制逆轉錄酶，作用于依賴RNA的DNA及基質和模板。主要抑制皰疹病毒、逆轉錄病毒，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，抑制病毒復制。臨床用于馬皰疹病毒引起的結膜炎和角膜炎、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，阿昔洛韋導致急性腎功能損害和頭孢拉定導致血尿，這類藥主要通過腎代謝，少量是經肝代謝，連續吃影響腎功能。）

（4）縮氨硫脲：痘病毒的強抑制劑，也對某些腺病毒有效，主要干擾病毒密碼子mRNA轉譯。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：對流感病毒增殖階段有抑制作用，用于防治動物病毒性流感病毒、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，抑殺細菌和毒素等作用，免疫球蛋白（IgG等）已形成工業生產。

（9）其它藥物：利福平、脫利普霉素、曲張鏈絲菌素、嘌呤霉素、對-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，在人醫有應用，尚沒在獸醫上使用。

4.抗病毒細胞因子。病毒感染機體后的最初反應是刺激機體細胞產生各種細胞因子。細胞因子對疾病的表現起重要作用，細胞因子按功能不同可分為白細胞介素、干擾素、集落刺激因子、趨化因子、生長因子、腫瘤壞死因子等。其中應用最廣的是干擾素、白細胞介素、轉移因子、反義核酸和基因合成胸腺肽等。

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

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

（3）轉移因子：小分子多肽復合物，使無活性淋巴細胞轉為特異性致敏淋巴細胞，激發受體細胞介導的免疫反應，增強細胞、體液免疫。它具有三種活性：免疫增強活性、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節達到抗病毒目的；二是間接抑制病毒，誘發機體產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病率。此外板藍根、穿心蓮、大青葉、魚腥草、黃連、金銀花等對雞法氏囊病、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。人醫正進行臨床實驗，用于獸醫臨床還需一段時間。

（三）根據抗病毒藥物發揮的作用分類

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，能誘導干擾素，通過干擾素作用于正常細胞產生抗病毒蛋白而阻止病毒復制。

（3）膦甲酸鈉：人醫上用于治療耐更昔洛韋的全身巨細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。與干擾素類有協同作用。不良反應有發熱、癲癇等。

（4）板藍根：抗菌、抗病毒譜廣，其抗病毒機制可能與干擾病毒DNA合成有關。

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

2.抗逆轉錄酶病毒藥物。

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

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

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

（4）反義藥物：基因表達調節劑91，作用方式是干擾特異性mRNA的加工、翻譯。

3.抗巨細胞病毒藥物。

（1）更昔洛韋：對巨細胞病毒的抑制作用強于阿昔洛韋50倍，用于嚴重免疫功能低下者的巨細胞病毒感染。但該藥毒性大，可致畸、致癌、致突變。不良反應常見發熱、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，減慢DNA合成而達到清除病毒。

（4）福米韋森：第一個反義寡核苷酸藥物，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，在體內分解為L-纈氨酸和阿昔洛韋，由阿昔洛韋產生抗病毒作用。生物利用度高，不僅對皰疹病毒、水痘帶狀皰疹病毒有效，高濃度時還可抑制上述耐藥病毒及巨細胞病毒。

（3）噴昔洛韋：抗病毒活性優于阿昔洛韋，其在病毒所感染細胞內，迅速而有效地被病毒引起的胸苷激酶所磷酸化而轉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，控制病毒感染細胞。

（4）泛昔洛韋：在體內迅速轉化為有抗病毒活性的噴昔洛韋。與阿昔洛韋比較，具有更長的作用持續時間。

（5）阿糖胞苷：對皰疹病毒、痘病毒、腺病毒等DNA病毒有抑制作用，對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：能抑制神經氨酸酶，滅活甲、乙流感病毒的傳染性，用于防治流感。

（2）神經氨酸苷酶抑制劑：新型抗流感劑，可攻擊病毒抑制病毒繁殖而抑制病毒在機體內擴散。

（3）單克隆免疫調節劑：選擇性地與病毒融合蛋白結合，從而阻止病毒侵入宿主細胞，抑制其在體內擴散。

（4）中草藥：金銀花、板藍根、連翹、黃連、黃芩、丁香葉等對流感病毒均有抑制作用，麻黃湯、丁香葉等對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揮重要作用，它的抗病毒作用是出于它的免疫調節作用。對急性、重型肝炎無需使用抗病毒藥，特別是干擾素，因為它可加重病情。抗病毒藥物只能達到抑制病毒目的。

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

（2）胸腺肽：合成多肽，通過誘發內源性γ-干擾素和激活NK起抗病毒作用。優點是副反應較少見。

（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。可干擾逆轉錄酶的活性而有效抑制HBV DNA復制，降低血清及肝組織內的病毒載量，并能改善肝組織的炎癥壞死程度。缺點是易導致耐藥。

（5）阿德福韋酯：能抑制病毒復制，可有效降低病毒載量，特別是對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，可有效抑制病毒復制。副作用是腹瀉、消化不良等。

（7）恩替卡韋：對拉米夫定，泛昔洛韋的耐藥病毒株仍然敏感。

此外，應用免疫調節因子(胸腺素、白細胞介素等)與核苷類似物聯合應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.當診斷病畜呈病毒感染時，機體病毒增殖已達到了相當程度，已處于病毒血癥階段或后期，此時用藥起不到決定性治療作用，而只能防止病情惡化或防止疫情的進一步擴大。

2.大多數抗病毒藥物在發揮治病作用時，對動物和人體產生較大毒性或抗病毒作用較低，許多抗病毒藥物在體外細胞培養中雖是病毒復制的強抑制劑，但在動物體內卻有毒性。

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

4.病毒對現有抗病毒藥物都能產生耐藥變異株，甚至出現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制過程，修復免疫缺陷和激活免疫抑制，提高機體免疫力和抗病力，且不產生耐藥性。

5.抗病毒藥物的長期使用，會造成畜禽產品的藥物殘留，同時動物機體產生免疫抑制及抗藥性，病毒會對藥物產生具耐藥性的變異毒株，最終危害動物及人類的健康。

6.病毒在敏感的動物細胞內培養或感染易感動物，抗病毒藥物須通過細胞膜進入細胞而作用于病毒。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胞表面，又能特異性抑制病毒復制過程中的某些步驟，且不影響機體正常細胞代謝，然而許多代謝步驟為病毒和細胞的功能所共有，所以很難研制出一種無毒的抗病毒藥物。

五、抗病毒藥物應用研究展望

1.反義藥物的研發。采用人工合成的反義脫氧寡核苷酸經特殊工藝修飾制備的基因工程抗病毒免疫增強新藥，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段互補，能抑制或封閉靶細胞基因的表達，是一種高選擇性的基因藥物，存在一些非特異性而導致的毒性。目前正開發的反義寡核苷藥物，要提高多位點的化學修飾，構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.神經氨酸苷酶抑制劑的研發。阻斷病毒酶，從而抑制新形成的病毒從宿主細胞的神經氨酸殘基中釋放出來，而達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。自然界中有無數種藥用動植物，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）