新型EV71病毒抑制剂靶向病毒3D蛋白的作用机制及其抗病毒功能研究

Enterovirus 71 (EV71) is the major etiological agent for outbreaks of hand foot and mouth disease (HFMD) in young children. The infection of EV71 is associated with severe gastroenterological, pulmonary, and neurological diseases. However, currently, no effective vaccine or antiviral drugs exist against EV71 infection. Previous studies have found and characterized several viral proteins produced by EV71 as potential targets for antiviral drugs. In our study, we identified two novel compounds which could inhibit the virus replication and expression of virus protein by targeting the 3D polymerase protein. We will study the mechanisms of antiviral effect of these two compounds and further investigate whether the compound could subsequently inhibit EV71 production in animal disease models. Our study may provide new targets for the development of new antiviral drugs.

肠道病毒71型（EV71）是导致儿童手足口病的主要病原体，少数严重的患者可引发胃肠道，肺部以及神经系统的疾病并导致死亡。目前缺乏有效的针对EV71的抗病毒药物和疫苗，因此研发抗EV71病毒的药物日益重要。在本项目的初步工作中，我们通过筛选新型化合物文库，鉴定了两个有效抑制EV71病毒的小分子化合物，进一步的研究发现这些化合物能够特异性与EV71病毒3D聚合酶蛋白结合，显著抑制病毒复制。在此基础上，我们将深入研究这些小分子化合物调节3D蛋白的分子机制，包括鉴定化合物与3D蛋白的结合位点以及解析其对3D蛋白酶活性的调节等，还将进一步改良化合物，并借助AG129小鼠病毒感染模型检测化合物在体内的抗病毒功能。此研究有望为以3D蛋白为靶点的新型抗EV71病毒药物的开发奠定基础，为EV71导致的流行性疾病的治疗提供新的思路。

手足口病是由新型肠道病毒引起的全球性的传染性疾病。人肠道病毒71型（EV71）是人类手足口病的主要病原体，能够在儿童中引起严重的传染性的手足口病,可以引起严重的中枢神经系统的感染，虽然EV71病毒已成为相当大的全球性公共安全问题，但遗憾的是直到目前，在临床上仍缺乏有效的针对EV71的抗病毒药物。在我们的研究中，我们利用横纹肌肉瘤(Rhabdomyosarcoma，RD)细胞系建立EV71病毒感染模型，并以此为基础筛选了一系列小分子化合物，并在其中发现了两个结构相似的小分子化合物318和322，可以有效的抑制EV71病毒的复制。接下来我们通过RT-PCR技术和western blot技术分别证明了化合物318和322能够在RNA水平和蛋白质水平明显影响EV71关键分子的表达。同时，我们检测EV71蛋白酶2A，3C以及EV71内部核糖体入点，发现318和322并不影响他们的功能。EV71 3D蛋白为RNA依赖性的RNA聚合酶，在EV71复制中起到十分关键的作用。接下来我们构建了结合Biotin的318化合物，并利用Biotin免疫共沉淀技术证明化合物318可以特异性的靶向EV71 3D蛋白的C端—RNA聚合酶结构域，从而抑制EV71病毒的复制，因此可能为以3D蛋白作为靶点的抗病毒药物的研究打下了理论基础。最后，我们利用I型和II型干扰素受体缺陷AG129小鼠构建EV71感染的动物模型，发现在体内，318能够显著抑制EV71在小鼠各组织器官中的复制。综上所述，318和322能够在细胞体外培养体系和小鼠体内都能够有效的抑制EV71的复制，发挥显著的抗病毒作用。因此我们的研究将为新型抗EV71病毒的药物研发奠定新的基础，为EV71导致的流行性疾病的治疗提供新的途径。