研究人员揭示了寨卡病毒如何穿过人体抵御感染的屏障感染胎儿。他们发现,一种现有抗疟药可通过阻断这一过程保护胎儿免受感染。
这种药物也已获批用于孕妇的其他医疗用途。
寨卡病毒感染会在子宫内造成严重后果,可能导致脑损伤,有时甚至致死。
“我们发现,抗疟药羟氯喹能有效阻断病毒向胎儿传播,”资深作者、圣路易斯华盛顿大学医学院妇产科学以及病理学与免疫学副教授英迪拉·迈索雷卡尔说。
她说:“这种药物已用于孕妇治疗疟疾。我们认为,值得在灵长类动物和女性中对其进行评估,以降低发育中胎儿感染寨卡病毒及患病的风险。”
“微生物武术”
2015年末,巴西医生开始注意到,出生时患有小头畸形(即头部异常小,可能表明存在神经损伤)的婴儿数量激增。这场疫情很快被认为与蚊媒寨卡病毒有关,该病毒当时正在美洲热带地区传播。医生建议孕妇使用驱虫剂、穿长袖衣物,避免蚊虫叮咬,但能提供的其他建议很少。
当时没有、如今也仍没有获批用于孕妇的药物或疫苗,可以保护她们或胎儿免受寨卡病毒感染。
“我们会敦促大家保持谨慎,但仍认为我们的研究为切实可行的治疗干预开辟了新途径……”
发育中的胎儿特别容易受到感染造成的损害,因此人体会调动强有力的防御机制,尽可能阻止微生物接触胎儿。胎盘是最后一道防线。
迈索雷卡尔等人已证明,一种称为自噬的过程——细胞的废物处理途径,细胞借此分解碎片、不需要的细胞器和入侵的微生物——是胎盘强大抗感染屏障的重要组成部分。然而,迈索雷卡尔等人此前的研究表明,寨卡病毒不仅能够侵入胎盘,还能在那里繁殖。
为进一步了解寨卡病毒如何突破胎盘,迈索雷卡尔、博士后研究员曹彬及其同事用寨卡病毒感染人类胎盘细胞。他们发现,接触病毒会激活与自噬相关的基因。
然而,研究人员用药物增强自噬通路后,感染寨卡病毒的细胞数量增加了。使用抑制自噬的药物,则会减少感染寨卡病毒的胎盘细胞数量。
换言之,研究人员增强屏障反应时,病毒繁殖和传播得更有效;降低这种反应时,病毒的活动则更迟缓。病毒似乎在施展某种微生物武术,将人体的防御武器转为己用。
迈索雷卡尔及其同事利用自噬反应受损的小鼠验证了这些发现;这些小鼠体内一种关键自噬蛋白的水平较低。他们用寨卡病毒感染两组孕鼠:一组的自噬过程受到干扰,另一组的自噬过程则正常运作。
感染五天后,自噬反应较弱的母鼠血液中的病毒量与反应正常的小鼠大致相同。然而,研究人员在自噬反应较弱的小鼠胎盘和胎儿头部发现的病毒数量少了10倍,胎盘受损程度也较轻。
反击
曹说:“看来,寨卡病毒会利用胎盘中的自噬过程来促进自身存活,并感染胎盘细胞。”
由于羟氯喹会抑制自噬反应,研究人员想知道它是否也能保护胎儿免受寨卡病毒侵害。
为此,他们只选用自噬反应正常的小鼠重复了实验。怀孕第九天的雌鼠感染寨卡病毒,随后连续五天每天接受羟氯喹或安慰剂。
治疗后,研究人员发现,接受羟氯喹治疗的小鼠,其胎儿和胎盘中的病毒明显减少。此外,这些胎盘受损较轻,胎儿也恢复了正常生长。未接受治疗和接受治疗的母鼠血液中的寨卡病毒量大致相同,这表明即使病毒正在母体内循环,羟氯喹仍能保护胎儿。
尽管羟氯喹曾在短期内安全用于孕妇,研究人员提醒,在将其用于孕妇抵御寨卡病毒之前,还需要开展更多研究。生活在寨卡病毒流行地区的孕妇可能需要在整个孕期服用这种药物,而羟氯喹长期使用的安全性尚不明确。
“我们会敦促大家保持谨慎,但仍认为我们的研究为切实可行的治疗干预开辟了新途径,”迈索雷卡尔说。她同时担任该大学生殖健康科学中心联合主任。“我们的研究表明,对于感染寨卡病毒的孕妇,或许有必要采用基于自噬机制的疗法来对抗寨卡病毒。”
本研究获得了美国国立卫生研究院(NIH)尤妮斯·肯尼迪·施莱佛国家儿童健康与人类发展研究所的一项资助、国家过敏与传染病研究所的多项资助、伯勒斯·韦尔科姆基金会“预防早产倡议”资助,以及三月基金会的一项奖励。

