新发循环病毒严重威胁公共卫生安全。I型干扰素(IFNs)在临床前研究中展现出强效抗病毒作用,但在临床应用中仍存在尚未完全阐明的难题:治疗窗口狭窄、抗病毒活性欠佳以及严重不良反应。
2026年7月27日,湖北医药学院刘志新、武汉大学蓝柯、湖南文理学院涂强共同通讯在Nature Communications(IF=18.1)在线发表题为Host-derived lactic acid disrupts IFN efficacy via antiviral inhibition and proinflammatory amplification的研究论文。
本研究证实,IFNs仅在感染前给药时能够发挥抗病毒保护作用;一旦感染建立,IFNs失去抗病毒疗效,还会诱发明显不良反应,宿主体内乳酸(LAC)是介导上述现象的关键分子:乳酸促进病毒免疫逃逸、削弱IFNs治疗效果、诱发炎症风暴并介导各类不良反应。
机制层面,LAC通过膜受体通路上调沉默信息调节因子1(SIRT1)进而抑制IFNs功能;同时LAC与IFNs协同过度激活活化B细胞核因子κB(NF-κB),启动细胞因子风暴,形成“抗病毒失效-炎症放大”反馈环路。基于该机制,研究构建IFNs联合FDA获批的乳酸脱氢酶抑制剂联合疗法。
该方案可逆转LAC介导的IFNs功能抑制、减轻炎症反应,实现“抗病毒+抗炎”双重获益。该联合方案即便在感染晚期仍具备显著疗效,克服了IFNs单药治疗的缺陷,解决了限制IFNs临床运用的核心瓶颈。
本研究证实LAC是广谱抗病毒药物研发的关键靶点,并为应对新发病毒性大流行提供潜在干预策略。
在全球化进程持续加快与生态环境不断改变的背景下,病毒感染已成为全球公共卫生面临的重大破坏性威胁。尽管疫苗接种与抗病毒干预手段能够有效遏制已知流行病毒,但这类手段存在固有短板:病毒靶向谱窄、易遭遇逃逸突变株,研发周期滞后于病毒进化速度,使其难以应对新发与未知病毒病原体。
因此,研发不依赖特定病毒类型、具备泛抑制活性的广谱抗病毒药物,已成为全球公共卫生领域的核心迫切任务。这对于构建针对新发病毒感染的前置防御屏障、保障全球公共卫生安全具备重要战略价值。
在宿主抵御病毒感染的免疫调控网络中,干扰素(IFNs)作为目前已知主要的广谱抗病毒因子居于核心地位,对多种病毒均能发挥强效抑制作用,不受病毒种类限制。大量临床前研究证实,IFNs在体外细胞体系与体内动物模型中均展现出强大抗病毒活性。
新冠疫情期间,IFNs同样展现出显著抗病毒潜力,多项体外与体内研究证实其能够抑制病毒复制、减轻宿主组织损伤。综上,上述研究证实IFNs是固有免疫不可或缺的效应分子,为开发基于IFNs的广谱抗病毒策略奠定理论与实验基础,有望解决前文所述全球公共卫生领域尚未满足的医疗需求。
然而,IFNs在临床前研究中具备强效广谱抗病毒潜力,临床应用效果却十分有限,二者之间存在显著差距。当前,IFNs获批临床适应症十分有限,仅用于少数疾病。即便针对丙型肝炎病毒(HCV)感染,IFNs也并非一线治疗方案,仅适用于满足严格纳入标准的特定患者群体。
对于发病率更高、公共卫生影响更广的急性病毒感染,IFNs不推荐常规使用;疗效不佳与不良反应风险升高制约了其临床应用。造成IFNs临床前效果优异、临床表现欠佳这一巨大反差的核心调控机制尚不明确,亟需开展系统性机制研究,推动IFNs的合理临床应用。
越来越多证据表明,IFNs的临床应用局限由多重因素共同导致。动物研究证实,IFNs对抗SARS-CoV、MERS-CoV等感染的保护效应严格依赖预防性给药或感染后早期干预。但受病毒检测技术、患者就诊时间限制,临床上很难实现早期干预,进而错失最佳治疗窗口。
虽然已有部分临床研究支撑上述观点,但IFNs治疗失效、产生不良反应的具体原因仍不清晰,暂无有效的应对策略。阐明感染后期IFNs治疗失效及诱发不良反应的相关机制,对优化IFNs用药方案、拓展临床适用范围、研发广谱抗病毒药物至关重要,也可为应对当前及未来新发病毒大流行提供全新治疗思路。
为解答这一关键科学问题,本研究整合临床样本以及多种病毒感染细胞、动物模型开展联合分析,证实病毒感染进展后宿主产生的LAC是IFNs治疗失效的核心驱动因素。乳酸(LAC)不仅可直接抑制IFNs的抗病毒活性,还能在IFNs存在条件下诱发细胞因子风暴,通过双重作用加重宿主损伤、恶化临床结局。
机制上,LAC通过激活细胞膜受体及其下游SIRT1信号通路,直接抑制IFNs抗病毒信号传导;LAC可与IFNs协同强效激活NF-κB通路,诱发炎症风暴,形成“抗病毒失效+炎症加剧”的负向双重反馈环路。
基于该机制,研究构建IFNs联合乳酸脱氢酶抑制剂stiripentol(一种获FDA批准的抗癫痫药物)特异性联合治疗方案。该方案能够有效降低宿主LAC生成,逆转LAC介导的抗病毒抑制效应与促炎作用,实现IFNs治疗“抗病毒+控炎症”双重获益。
该联合疗法成功突破IFNs部分临床应用瓶颈,提升感染后期治疗效果并降低不良反应,为广谱抗病毒药物研发提供新策略,也为抵御当前及未来病毒大流行带来全新治疗方向。
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