近日，中国科学院武汉病毒研究所/病毒学国家重点实验室肖庚富、王薇团队在Antiviral Research（《抗病毒研究》）杂志上发表题为“Screening and Identification of Lassa Virus Endonuclease-targeting Inhibitors from a Fragment-based Drug Discovery Library”（基于片段库筛选并鉴定靶向拉沙病毒核酸内切酶的抑制剂）的研究论文。该研究发现两种化合物F1204和F1781能有效抑制拉沙病毒迷你基因组（Lassa virus minigenome，LASV MG）活性。F1204和F1781均通过靶向分节段负链RNA病毒保守的核酸内切酶（Endonuclease，EN）抑制LASV、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒（Lymphocytic choriomeningitis virus，LCMV）以及发热伴血小板减少综合征病毒（Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus，SFTSV）的复制。
拉沙病毒属沙粒病毒科（Arenaviridae），哺乳类沙粒病毒属（Mammarenavirus），能引起人体严重的出血热疾病。拉沙热主要在西非地区流行，每年约30万-50万人感染，住院致死率高达70%，幸存患者也往往会伴有耳聋等严重后遗症。2020年，尼日利亚暴发拉沙热，据尼日利亚疾病控制中心数据显示，此次疫情有确诊病例1189例、死亡病例244例。由于LASV致死率高、危害性大，被列为生物安全等级四级（BSL-4）的病原。目前仍然没有针对LASV的特效疫苗和药物，亟待开发针对LASV的治疗策略。
拉沙病毒是分节段的负链RNA病毒。其基因组RNA包括长片段L与短片段S。其中S片段编码包膜糖蛋白GPC与核蛋白NP，L片段编码基质蛋白Z与聚合酶蛋白L。分节段的负链RNA病毒利用夺帽机制（Cap-snatching）启动病毒mRNA转录。Cap-snatching首先通过识别带帽修饰的宿主细胞mRNA，然后通过核酸内切酶切割下游的10-14个核苷酸，为病毒mRNA的合成提供引物。LASV EN位于LASV L蛋白N端，与其它分节段负链RNA病毒的核酸内切酶高度保守。
该研究团队利用LASV MG系统，对1015种片段化合物库进行筛选，发现F1204和F1781在微摩尔水平能有效抑制LASV MG的活性。这两种化合物也均可抑制LCMV MG的活性。此外，两种化合物均在微摩尔水平有效抑制LCMV和SFTSV病毒的感染。
通过Northern印迹杂交技术，团队发现F1204和F1781抑制基因组的转录。在体外酶活实验中，两种化合物均可抑制LASV、LCMV和SFTSV EN的活性（图1）。利用LSPR技术进一步分析，在二价金属离子存在的情况下，两种化合物与LASV EN结合力均在微摩尔级别；突变螯合金属离子的关键氨基酸降低两种化合物与EN的亲和力。联合用药实验发现这两种化合物与沙粒病毒进入抑制剂联用发挥协同抗病毒作用。以上研究为应对沙粒病毒的暴发流行提供了药物储备，为抗沙粒病毒的药物研发提供了理论依据与优化策略。
图1：F1204和F1781抑制LASV、LCMV及SFTSV核酸内切酶活性。
南开大学与武汉病毒所联合培养硕士生蓝孝浩、张月丽以及武汉病毒所博士生贾潇瑛为共同第一作者，武汉病毒所肖庚富研究员、王薇副研究员为通讯作者。
该研究得到了国家重点研发计划项目（2018YFA0507204）、国家自然科学基金项目（82172273，31670165）、中科院武汉国家生物安全实验室高端用户培育项目（2019ACCP-MS03）、病毒学国家重点实验室开放研究基金项目（2018IOV001）资助。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166354221002205
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