一项针对5000多种化合物的大规模药物再利用筛选研究发现，常见抗生素具有意想不到的抗病毒能力，为治疗危及生命的正汉坦病毒感染提供了一条快速通道。
研究：《针对普马拉正汉坦病毒的药物再利用筛选鉴定出抗病毒化合物》。图片来源：Kateryna Kon / Shutterstock
在最近发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一项研究中，研究人员使用活体普马拉病毒(PUUV)进行高通量表型药物筛选，以加速发现针对正汉坦病毒引起的疾病的治疗方法。
该研究筛选了5,256种化合物，并确定了70种经过验证的宿主导向疗法，这些疗法成功抑制了人类肺细胞和内皮细胞中的病毒感染。研究结果进一步绘制了病毒复制所需的关键细胞通路图谱，并突出了可用于临床探索的候选药物（包括此前未曾预料到的抗生素），以应对可能致命的正汉坦病毒引起的疾病，如肾综合征出血热(HFRS)和汉坦病毒肺综合征(HPS)。
背景
正汉坦病毒是一类啮齿动物传播的病毒，已知会通过人类吸入被啮齿动物排泄物（尿液、粪便或唾液）污染的气溶胶而导致危及生命的动物源性感染。深入的医学研究表明，特定的正汉坦病毒株会导致两种严重病毒性疾病之一：1. 汉坦病毒肺综合征(HPS)，这是一种在美洲流行的疾病，记录的死亡率在30%至40%之间；2. 肾综合征出血热(HFRS)，这是一种较不严重但仍可能致命（约1%死亡率）的疾病，在欧洲和亚洲广泛流行。
普马拉病毒(PUUV)于1980年被发现，是欧洲肾综合征出血热(HFRS)的主要病原体。该病毒被发现会在感染者中引发严重的流感样症状，同时伴有剧烈的腹痛和突发性肾衰竭。尽管随后几十年的研究旨在寻找针对PUUV的药物干预措施，但尚未发现获得欧洲药品管理局(EMA)或美国食品药品监督管理局(FDA)批准的疫苗或特定治疗方法，因此临床干预仅限于支持性症状管理。
关于该研究
本研究旨在通过开发一种基于自动显微镜的平台来观察活体PUUV与人类宿主细胞的相互作用，以克服先前抗正汉坦病毒药物发现尝试中的方法论和计算限制。
研究数据来自药物再利用中心(Drug Repurposing Hub)库，该库包含5,256种FDA批准的、临床和临床前小分子的广泛集合。这些分子通过两步法筛选其抗PUUV潜力，首先利用A549人类肺腺癌上皮细胞进行初步筛选，随后利用人脐静脉内皮细胞(HUVECs；主要人类血管细胞)验证通过初步筛选的分子，以模拟病毒在现实世界中攻击人类血管的倾向。
研究方法论中的自动化组件通过将人类细胞系与选定的小分子（"药物"）孵育6小时来实施，随后以3的感染复数(MOI)添加活体PUUV。24小时后，细胞经固定并通过免疫荧光标记，使用康复期患者血清检测病毒蛋白。
同时，蓝色荧光染料"Hoechst 33342"和"CellTracker"分别用于染色细胞核和细胞体。成功染色后，使用高含量自动显微镜扫描平板，定量分析（在Cell Profiler程序中）测量感染细胞与总存活细胞的精确比例。
研究发现
研究的主要筛选平台（A549细胞系）展示了初始开发Z-prime值为0.7，全规模筛选的平均Z-prime值为0.41。该框架经过统计验证可检测病毒复制的变化，对照处理（如抗病毒药物利巴韦林）显著降低了基线感染率（提供的示例p < 0.0001）。
令人鼓舞的是，在初步筛选中测试的5,256种分子中，有151种被认定为候选抗病毒药物，每种都能将感染率至少降低2倍。这些分析还揭示了23种促病毒候选物（例如，组蛋白去乙酰化酶[HDAC]抑制剂如CI994），它们显著增加了（高达400%）感染细胞的数量，从而为未来的PUUV干预政策提供了信息。
随后的多剂量验证试验成功地在两个细胞系统中确认了70种初步抗病毒命中。在这些经过验证的抗病毒药物中，34种化合物在两种细胞类型中都表现出强大的活性，而25种在A549肺细胞中具有特异性活性，11种对HUVEC血管细胞表现出偏好。对于标记的促病毒候选物，23种初步命中中有21种得到确认，在A549细胞系中主要表现出临床相关效应。
这70种经验证的抗病毒命中被发现紧密聚类为明确的生物学机制：1. 核苷酸生物合成抑制剂（例如，霉酚酸和相关的次黄嘌呤单磷酸脱氢酶(IMPDH)阻断剂）；2. 雷帕霉素(mTOR)通路和热休克蛋白(HSP90)抑制剂；以及3. β-内酰胺类抗生素（例如，头孢孟多酯）。
结论
这项里程碑式的药物再利用研究提供了将汉坦病毒研究从狭窄的假设驱动探索转变为宿主-病毒依赖性的系统蓝图所需的科学知识。β-内酰胺类抗生素抗病毒特性的发现引入了一种意外且低毒性的治疗角度。展望未来，这70种临床准备就绪的候选药物为动物模型验证提供了即时的优先管道，使科学更接近于这一被忽视的全球性威胁的首个授权治疗。
期刊参考：
Christ, W., Porebski, B., Fernandez-Capetillo, O., & Klingström, J. (2026). A drug repurposing screen identifies antiviral compounds against Puumala Orthohantavirus. Scientific Reports, 16(1). DOI – 10.1038/s41598-026-57843-1.
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