动物抗病毒药物的应用研究进展

程忠刚,傅伟龙,2,刘树中

(1.广东省农业科学院畜牧研究所,广东广州 510640；2.华南农业大学动物科学学院,广东广州 510642)

病毒在自然界中分布很广，人、动物、昆虫、植物、真菌、细菌等都可被病毒寄生而引起感染。它是一类非细胞形态微生物。主要有以下基本特征：①个体微小，比细菌小得多，可通过除菌滤器，大多数病毒须用电镜才能看见；②结构简单，不具有细胞结构，仅由一种核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成，没有酶或酶系统；③严格的专性活细胞内复制增殖，不能进行独立的代谢作用，须寄生在其他活细胞内，借助宿主细胞的代谢系统复制自身的核酸和蛋白质才能繁殖；④具有受体连结蛋白，与敏感细胞表面的病毒受体连结，进而感染细胞；⑤感染的疾病种类多且危害大，其发病率和传播速度远远超过其它疾病；⑥生活过程简单，不易与宿主细胞加以区别，从而导致药物特异性不高。

一、病毒的感染机制

病毒感染机制分为五个过程：①吸附：病毒对细胞的感染起始于病毒蛋白外壳同宿主细胞表面特殊的受体结合，受体分子是宿主细胞膜或细胞壁的正常成分。因此，病毒的感染具有特异性；②侵入：吸附到宿主细胞表面后，将它的核酸注入到宿主细胞内；③复制：病毒核酸进入细胞后有二种走向，一是病毒的遗传物质整合的宿主的基因组中，形成溶原性病毒；第二种情况是病毒DNA或RNA利用宿主的酶系统进行复制和表达；④成熟：一旦病毒的基因进行表达就可合成病毒装配所需的外壳蛋白，并将病毒的遗传物质包裹起来，形成成熟的病毒颗粒；⑤释放：病毒颗粒装配之后，就可从被感染的细胞中释放出来进入细胞外感染新的细胞。有些病毒释放时要将被感染的细胞裂解，有些则是通过分泌的方式进入到细胞外。

二、抗病毒药物作用靶位和机制

不同抗病毒药物其作用机制不一致，一般通过以下方式抑制、杀灭病毒或抑制病毒生物合成：①抑制病毒吸附、穿入和脱壳；②抑制病毒核酸转录、复制；③抑制病毒蛋白合成；④阻断细胞受体；⑤抑制病毒装配；⑥促进机体抵抗力、诱生干扰素；⑦增强宿主抗病毒能力。

三、抗病毒药物及具体分类

抗病毒药物是一类用于预防和治疗病毒感染的药物。在体外可抑制病毒复制酶，在感染细胞或动物体内抑制病毒的复制与繁殖。

（一）根据抗病毒药物的结构分类

1.核苷类药物：利巴韦林、阿昔洛韦、泛昔洛韦、更昔洛韦、喷昔洛韦、万乃洛韦、拉米夫定、阿糖腺苷。

2.三环胺类：金刚烷胺、金刚乙胺、甲金刚烷胺。

3.焦磷酸类：膦甲酸、磷甲酸钠。

4.蛋白酶抑制剂：沙喹那韦、利托那韦、吲哚那韦、奈非那韦。

5.反义寡核苷酸：福米韦森、GEM-132、GEM-91、AR177。

6.其它：地拉韦定、奈韦拉平、α-干扰素、转移因子、普罗帕吉曼、吗啉胍、聚肌胞。

（二）根据抗病毒药物作用机制分类

1.疫苗与抗毒血清等生物制剂。

疫苗是用病毒经组织培养后加以处理制造而成，进入体内后能刺激机体自动产生免疫力，维持时间较长且效果较好，主要用于预防。但由于病毒种类繁多且变异性大，有的尚未分离成功，使疫苗研制和使用受到一定限制。抗毒血清中含有大量抗体，注入体内后机体不用自身制造抗体而获得免疫力，但很快会排泄掉，预防时间短（1～3周），主要用于治疗。

2.消毒用药。具有强氧化性的化学药品，遇有机物引起氧化作用，直接杀灭所有的微生物包括病毒，为广谱杀毒剂。药物疗效确切，但刺激性大使用浓度高，只能用作没有破损皮肤、耐腐蚀性器件和空气消毒，不可内服。

表1 危害养殖业较大的病毒分类

3.抗病毒化学药物。

（1）病毒唑：核苷类似物，有以下作用：抑制肌苷单磷酸脱氢酶，使鸟苷单磷酸合成受抑制，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，对流感病毒效果较强。病毒唑常用作腺病毒、疱疹病毒、流感病毒、副流感病毒、痘病毒等感染性疾病防治。长期用对机体细胞有毒害作用。

（2）焦磷酸化合物：磷甲酸钠，与病毒在焦磷酸结合位非竞争抑制疱疹病毒DNA多聚酶，抑制多种脱氧核苷三磷酸。非竞争地抑制逆转录酶，作用于依赖RNA的DNA及基质和模板。主要抑制疱疹病毒、逆转录病毒，临床上用于防治鸡马立克氏病毒、猪伪狂犬病、牛乳房炎、牛传染性鼻气管炎、鸡传染性喉气管炎等。

(3)阿昔洛韦：能干扰病毒DNA多聚酶，抑制病毒DNA合成，抑制病毒复制。临床用于马疱疹病毒引起的结膜炎和角膜炎、猪、禽和猫疱疹病毒感染引起的心肌炎。（警惕阿昔洛韦和头孢拉定的不良反应，阿昔洛韦导致急性肾功能损害和头孢拉定导致血尿，这类药主要通过肾代谢，少量是经肝代谢，连续吃影响肾功能。）

（4）缩氨硫脲：痘病毒的强抑制剂，也对某些腺病毒有效，主要干扰病毒密码子mRNA转译。临床上用于防治鸡痘、猪痘、绵羊痘及犬传染性肝炎、鸡包含体肝炎、火鸡出血性肠炎等。

（5）聚肌胞：干扰素诱生剂，广谱抗病毒，可防治传染性犬肝炎、兔病毒性出血症、角膜炎、病毒性肝炎等。

（6）吗啉胍：对流感病毒增殖阶段有抑制作用，用于防治动物病毒性流感病毒、疱疹病毒性角膜炎等。

（7）阿糖腺苷：嘌呤核苷同系物，能抑制病毒DNA多聚酶而阻断病毒合成，用于防治仔猪伪狂犬病、单纯疱疹病毒角膜炎、母牛乳头病毒损伤及马疱疹病毒。

（8）免疫球蛋白：有中和病毒，抑杀细菌和毒素等作用，免疫球蛋白（IgG等）已形成工业生产。

（9）其它药物：利福平、脱利普霉素、曲张链丝菌素、嘌呤霉素、对-氟苯丙氨酸等抑制病毒，但毒性较大，较少使用。曲氟尿苷、丙氧鸟苷、碘苷等均有一定抗病毒谱，在人医有应用，尚没在兽医上使用。

4.抗病毒细胞因子。病毒感染机体后的最初反应是刺激机体细胞产生各种细胞因子。细胞因子对疾病的表现起重要作用，细胞因子按功能不同可分为白细胞介素、干扰素、集落刺激因子、趋化因子、生长因子、肿瘤坏死因子等。其中应用最广的是干扰素、白细胞介素、转移因子、反义核酸和基因合成胸腺肽等。

（1）干扰素：一种活性很强的有免疫调节作用的生物制剂，有α、β、γ三类即白细胞干扰素（α-INF）、纤维母细胞干扰素(β-INF)、免疫细胞干扰素（γ-INF），前二者属Ⅰ型、后者属Ⅱ型。Ⅰ型与抗病毒作用有关，Ⅱ型在免疫调节中起重要作用。干扰素并不直接作用于病毒，而是在未感染细胞表面与特殊受体结合而产生20余种细胞蛋白，抗病毒蛋白对病毒增殖产生抑制作用，还可作用于免疫系统，增强免疫功能。两者相互作用利于病毒感染的减轻或解除，对动物没有毒性。临床上严重病变前应用干扰素才能奏效，且需反复多次使用。它具有明显种属特异性，即某种属动物细胞产生的干扰素只能保护同种属或接近种属的动物和细胞。

（2）白细胞介素：是淋巴细胞、巨嗜细胞等细胞间相互作用的介质。用于防治牛疟疾病毒、牛白血病等。

（3）转移因子：小分子多肽复合物，使无活性淋巴细胞转为特异性致敏淋巴细胞，激发受体细胞介导的免疫反应，增强细胞、体液免疫。它具有三种活性：免疫增强活性、免疫抑制活性和特异性免疫力传递活性。

5.其它抗病毒药物。

（1）中草药：抗病毒途径有两种：一是直接抑制病毒，阻断病毒繁殖某一环节达到抗病毒目的；二是间接抑制病毒，诱发机体产生干扰素而抑制病毒。黄芪多糖用于鸡传染性法氏囊病毒病和禽流感病毒病的治疗。香菇多糖作用与黄芪多糖相似能降低鸡马立克氏病发病率。此外板蓝根、穿心莲、大青叶、鱼腥草、黄连、金银花等对鸡法氏囊病、传染性支气管炎、新城疫、传染性喉气管炎、鸭病毒性肝炎及牛、禽和猪的流感等有防治作用。

（2）反义寡核苷酸药物：主要指反义寡核苷酸和核酶。二者作用的分子靶标为核酸，具有很高特异性。目前已有几种抗病毒反义寡核苷酸药物如GEM-132、GEM-91、AR177、Fomvisen、ISIS2922等。人医正进行临床实验，用于兽医临床还需一段时间。

（三）根据抗病毒药物发挥的作用分类

1.广谱抗病毒药。

（1）吗啉胍：合成抗病毒药，口服易吸收。主要用于防治流感、水痘、疱疹等，疗效不很肯定。

（2） 聚肌胞：合成的双链RNA，能诱导干扰素，通过干扰素作用于正常细胞产生抗病毒蛋白而阻止病毒复制。

（3）膦甲酸钠：人医上用于治疗耐更昔洛韦的全身巨细胞病毒感染及耐阿昔洛韦的单纯疱疹病毒和带状疱疹病毒感染。与干扰素类有协同作用。不良反应有发热、癫痫等。

（4）板蓝根：抗菌、抗病毒谱广，其抗病毒机制可能与干扰病毒DNA合成有关。

（5）丁香叶：对腺病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒所致细胞病变均有明显抑制作用。

2.抗逆转录酶病毒药物。

（1）核苷类似物：逆转录酶(RT)是人类免疫缺陷病毒(HIV)从mRNA转录到DNA过程中起主导作用的酶，RT抑制剂可阻止病毒复制。核苷类似物为最早发现的RT抑制剂，齐多夫定、拉米夫定、司他夫定等均属此类。

（2）非核苷类逆转录酶抑制剂：奈维拉平可与逆转录酶作用抑制酶活性而抑制HIV复制。

（3）蛋白酶抑制剂：该类药物能防止母体蛋白质分裂成新的HIV感染细胞并抑制病毒复制。

（4）反义药物：基因表达调节剂91，作用方式是干扰特异性mRNA的加工、翻译。

3.抗巨细胞病毒药物。

（1）更昔洛韦：对巨细胞病毒的抑制作用强于阿昔洛韦50倍，用于严重免疫功能低下者的巨细胞病毒感染。但该药毒性大，可致畸、致癌、致突变。不良反应常见发热、皮疹及肝功能异常等。

（2）膦甲酸钠：用于治疗耐更昔洛韦的全身巨细胞病毒感染。

（3）西道法韦：抑制病毒DNA聚合酶，并掺入病毒DNA而使病毒DNA失稳，减慢DNA合成而达到清除病毒。

（4）福米韦森：第一个反义寡核苷酸药物，可阻止致病蛋白合成的寡核苷酸化合物。

4.抗疱疹病毒药物。

（1）阿昔洛韦：治疗单纯疱疹病毒首选药。用于生殖器疱疹、疱疹性眼炎、唇炎及水痘带状疱疹病毒感染。

（2）万乃洛韦：阿昔洛韦的L-缬氨酸酯，在体内分解为L-缬氨酸和阿昔洛韦，由阿昔洛韦产生抗病毒作用。生物利用度高，不仅对疱疹病毒、水痘带状疱疹病毒有效，高浓度时还可抑制上述耐药病毒及巨细胞病毒。

（3）喷昔洛韦：抗病毒活性优于阿昔洛韦，其在病毒所感染细胞内，迅速而有效地被病毒引起的胸苷激酶所磷酸化而转化为有活性的喷昔洛韦三磷酸盐，该活性物抑制DNA聚合酶及病毒DNA修复，控制病毒感染细胞。

（4）泛昔洛韦：在体内迅速转化为有抗病毒活性的喷昔洛韦。与阿昔洛韦比较，具有更长的作用持续时间。

（5）阿糖胞苷：对疱疹病毒、痘病毒、腺病毒等DNA病毒有抑制作用，对RNA病毒无效，作用原理是能抑制核苷还原酶和RNA聚合酶原。

（6）中草药：金银花、板蓝根、甘草、黄芪、蒲公英等均有抑制疱疹病毒作用。

5.抗流感及呼吸道病毒药物。

（1）异喹啉类：能抑制神经氨酸酶，灭活甲、乙流感病毒的传染性，用于防治流感。

（2）神经氨酸苷酶抑制剂：新型抗流感剂，可攻击病毒抑制病毒繁殖而抑制病毒在机体内扩散。

（3）单克隆免疫调节剂：选择性地与病毒融合蛋白结合，从而阻止病毒侵入宿主细胞，抑制其在体内扩散。

（4）中草药：金银花、板蓝根、连翘、黄连、黄芩、丁香叶等对流感病毒均有抑制作用，麻黄汤、丁香叶等对呼吸道合胞病毒有抑制作用。

6.抗肝炎病毒药物。首选核苷类抗病毒药物，如拉米夫丁、阿德福韦酯、恩替卡韦、齐多夫定、司他夫定、替米夫丁。核苷类似物在抗肝炎病毒中也发挥重要作用，它的抗病毒作用是出于它的免疫调节作用。对急性、重型肝炎无需使用抗病毒药，特别是干扰素，因为它可加重病情。抗病毒药物只能达到抑制病毒目的。

（1）干扰素：通过免疫介导，促进细胞毒性T淋巴细胞和自然杀伤细胞杀伤受病毒感染的肝细胞而起作用。干扰素本身是一种致热原，用时应注意其副作用包括高热等。

（2）胸腺肽：合成多肽，通过诱发内源性γ-干扰素和激活NK起抗病毒作用。优点是副反应较少见。

（3）中草药：灵芝多糖、黄芪多糖、茵栀黄、苦黄、猪苓多糖、鸡骨草等均有抗肝炎病毒作用。

（4）拉米夫定：用于人的肝炎治疗。可干扰逆转录酶的活性而有效抑制HBV DNA复制，降低血清及肝组织内的病毒载量，并能改善肝组织的炎症坏死程度。缺点是易导致耐药。

（5）阿德福韦酯：能抑制病毒复制，可有效降低病毒载量，特别是对于拉米夫定耐药者仍有效。

（6）泛昔洛韦：喷昔洛韦的6-脱氧衍生物的二乙基酰酯，可有效抑制病毒复制。副作用是腹泻、消化不良等。

（7）恩替卡韦：对拉米夫定，泛昔洛韦的耐药病毒株仍然敏感。

此外，应用免疫调节因子(胸腺素、白细胞介素等)与核苷类似物联合应用亦将成为抗病毒治疗的主流。

四、抗病毒药物存在的问题

1.当诊断病畜呈病毒感染时，机体病毒增殖已达到了相当程度，已处于病毒血症阶段或后期，此时用药起不到决定性治疗作用，而只能防止病情恶化或防止疫情的进一步扩大。

2.大多数抗病毒药物在发挥治病作用时，对动物和人体产生较大毒性或抗病毒作用较低，许多抗病毒药物在体外细胞培养中虽是病毒复制的强抑制剂，但在动物体内却有毒性。

3.病毒严格的细胞内寄生，某些病毒的核酸更直接整合于宿主细胞内，借助宿主细胞而繁殖，药物须选择性地破坏或抑制细胞内外病毒代谢，但对细胞至少对未感染细胞不产生致死性损伤。目前抗病毒化学药物只能抑制病毒生物合成或抑制、杀死体内病毒、阻止病毒穿入或抑制病毒释放以增强宿主抗病毒能力； 生物抗病毒药物只干扰病毒复制，而不影响宿主细胞正常代谢。

4.病毒对现有抗病毒药物都能产生耐药变异株，甚至出现依赖药物的变异而使药效不佳或无效。生物抗病毒药物直接阻止病毒粒子复制过程，修复免疫缺陷和激活免疫抑制，提高机体免疫力和抗病力，且不产生耐药性。

5.抗病毒药物的长期使用，会造成畜禽产品的药物残留，同时动物机体产生免疫抑制及抗药性，病毒会对药物产生具耐药性的变异毒株，最终危害动物及人类的健康。

6.病毒在敏感的动物细胞内培养或感染易感动物，抗病毒药物须通过细胞膜进入细胞而作用于病毒。一种有效的、理想的药物必须是既能防止病毒吸附于宿主细胞表面，又能特异性抑制病毒复制过程中的某些步骤，且不影响机体正常细胞代谢，然而许多代谢步骤为病毒和细胞的功能所共有，所以很难研制出一种无毒的抗病毒药物。

五、抗病毒药物应用研究展望

1.反义药物的研发。采用人工合成的反义脱氧寡核苷酸经特殊工艺修饰制备的基因工程抗病毒免疫增强新药，药物均为寡核苷酸类化合物，是人工合成的DNA片段，它与待封闭基因的某一区段互补，能抑制或封闭靶细胞基因的表达，是一种高选择性的基因药物，存在一些非特异性而导致的毒性。目前正开发的反义寡核苷药物，要提高多位点的化学修饰，构成混合骨架修饰的寡核苷酸，以提高作用的特异性并降低药物毒性。

2.神经氨酸苷酶抑制剂的研发。阻断病毒酶，从而抑制新形成的病毒从宿主细胞的神经氨酸残基中释放出来，而达到抑制流感病毒繁殖。

3.从天然药物中挖掘、研制抗病毒新药。自然界中有无数种药用动植物，从中挖掘、研制新的抗病毒药物前景非常广阔。如甘草提取物甘草甜素在日本被广泛用于治疗慢性病毒性肝炎。

（略）