中国病毒学英文版
IF:4.7
公众号ID:virologica
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https://doi.org/10.1016/j.virs.2026.07.001
作者
刘春娇, 潘世香, 高明雪, 张宇旻, 张磊砢, 林斌, 蒋翔锐
单位
a沈阳药科大学,无涯创新学院
b烟台新药创制山东省实验室,中科环渤海(烟台)药物高等研究院
c中国科学院上海药物研究所
d安徽中医药大学,药学院
e中国科学院武汉病毒研究所,病毒学与生物安全重点实验室
f中国科学院大学
摘要
基孔肯雅病毒(Chikungunya virus, CHIKV)属于披膜病毒科(Togaviridae)甲病毒属(Alphavirus)。CHIKV感染通常引起严重的临床症状,包括致残性关节痛、发热、出血及皮肤皮疹。近年来,CHIKV的传播范围持续扩大,在人口密集且经济发达的地区反复出现局部暴发,对公共卫生安全构成严重威胁。因此,临床治疗亟需安全有效的抗CHIKV药物。然而,目前尚无特异性抗CHIKV药物获批用于临床或进入临床试验阶段,相关研发工作仍局限于临床前研究。本综述系统阐述了CHIKV生命周期的关键步骤、核心病毒组分及重要功能结构域,并总结了抗CHIKV药物的研究进展。在此基础上,全面概述了抗CHIKV小分子化合物的发现策略、结构优化方向及活性评价方法,并进一步探讨了其作用靶点。值得注意的是,nsP2和nsP4因在甲病毒属中具有结构保守性和良好的成药性,已成为开发广谱抗CHIKV乃至抗甲病毒药物的有前景靶点。本综述为新型抗CHIKV药物的研发提供了坚实的理论基础和有益参考。
一、CHIKV 完整生命周期关键过程:CHIKV 为包膜正链 RNA 病毒,经伊蚊传播;病毒依靠 E1/E2 糖蛋白结合 AXL、Mxra8 受体,通过网格蛋白介导内吞进入宿主细胞;内体酸性环境诱导膜融合释放核衣壳,基因组 RNA 翻译出非结构多聚蛋白,经 nsP2 切割形成复制复合体合成正负链 RNA;亚基因组翻译结构前体蛋白,经多重蛋白酶剪切组装核衣壳,最终结合包膜糖蛋白以出芽方式释放成熟子代病毒。
二、病毒核心组分与功能结构域:基因组包含两段开放阅读框,编码结构与非结构蛋白两类核心组分:结构蛋白有衣壳蛋白 CP、包膜糖蛋白 E1/E2/E3、6K 蛋白;E1 含融合环与保守口袋,E2 分三大功能结构域,6K 可形成内质网离子通道;非结构蛋白 nsP1 兼具甲基转移酶、鸟苷酸转移酶,nsP2 含解旋酶、NTP 酶与保守 Cys-His 蛋白酶催化二联体,nsP3 拥有宏结构域等功能区,nsP4 携带高度保守 GDD 基序 RNA 依赖 RNA 聚合酶结构域,各蛋白功能区均为药物潜在靶点。
三、抗 CHIKV 药物整体研究进展:当前无专用特效抗病毒药物,临床仅依靠抗炎药物对症缓解;两款上市疫苗分别存在严重不良反应、特殊人群免疫数据不足的缺陷。现阶段研究重心集中于各类靶向小分子抑制剂,分别针对全部结构、非结构蛋白开发大量活性化合物,多数仅完成体外验证,nsP2 蛋白酶、nsP4 聚合酶因序列在甲病毒属高度保守,是广谱抗病毒最优靶点,部分候选小分子已进入动物药效实验,可降低病毒载量、缓解关节炎症。
四、小分子抑制剂相关完整研究体系:1. 作用靶点:覆盖 E/E2、CP、6K 全部结构蛋白,以及 nsP1、nsP2、nsP3、nsP4 四类非结构酶蛋白;2. 先导化合物发现策略:包含计算机虚拟筛选、片段药物筛选、高通量表型筛选、天然产物提取、上市老药重定位五种主流途径;3. 分子结构优化三大方向:提升靶标结合亲和力、改善水溶性与代谢稳定性等成药性质、提高病毒突变耐药屏障;4. 活性评价手段:涵盖分子酶活实验、细胞病变抑制实验、复制子模型、荧光报告病毒体系、体内动物药效模型多层级评价体系。文末指出,依托结构生物学、计算化学等交叉技术持续优化先导分子,可加速抗 CHIKV 候选药物临床转化。
Fig. 1. The structure and genomic structure of the Chikungunya virus. A Diagram of the structure of the Chikungunya virus. B Diagram of the genomic structure of the Chikungunya virus.
Fig. 2. Diagram of the replication cycle of the Chikungunya virus.
Fig. 3. Compounds targeting Chikungunya Virus structural proteins. A Chemical structures of envelope glycoprotein E1 and pE2 Inhibitors. B Chemical structures of capsid protein (CP) Inhibitors. C Chemical structures of 6K protein inhibitors.
Fig.4. Chemical structures of MADTP series (A) and CHVB series (B) nsP1 inhibitors.
Fig.5. Chemical structures of FHNA series inhibitors (A) and other nsP1 inhibitors (B).
Fig.6. Chemical structures of nsP2 hel (A) and nsP2pro (B) inhibitors.
Fig.7. Chemical structures of other inhibitors targeting the nsP2pro domain.
Fig.8. Chemical structures of nsP3 inhibitors.
Fig.9. Chemical structures of nsP4 inhibitors.
Fig.10. Chemical structures of inhibitors with unclear mechanisms of action.
Fig.11. Target-based distribution of in vivo active compounds and corresponding EC50 interval profiles for compounds targeting different viral proteins. A Target-Based distribution of in vivo active compounds. B EC50 interval distribution of compounds by targets.
本文亮点
系统解析了基孔肯雅病毒(CHIKV)关键复制蛋白、生物学功能及其调控网络
系统综述靶向 CHIKV 蛋白的小分子抑制剂,重点梳理其抗病毒活性与研发来源
伴随基孔肯雅病毒带来的公共卫生威胁持续加剧,抗 CHIKV 药物研发进程将进一步提速
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期刊简介
《中国病毒学(英文)》Virologica Sinica, 是中国科学院武汉病毒研究所和中国微生物学会共同主办的病毒学领域的专业学术期刊。聚焦病毒发现及流行规律、病毒致病机理、病毒-宿主互作、疫苗及抗病毒药物研发、病毒相关生物技术等领域,覆盖病毒学全链条研究。本刊最新影响因子4.7,5年影响因子4.6, 均位于病毒学领域前15%(JCR2025), CiteScore 2025 7.3, 连续十二年入选“中国最具国际影响力学术期刊” (TOP 5%)。期刊于2022年变更为以金色开放获取模式出版的开源期刊(Open Access Journal),与科爱出版社合作全球出版传播。本刊为中国科技核心期刊,且被SCI、PubMed/Medline、PubMed Central、Scopus等数据库收录。