抗病毒蛋白viperin是人類和其他哺乳動物體內的一種天然存在的酶。已知它對包括西尼羅河病毒、丙型肝炎病毒(HCV)、狂犬病病毒和HIV在內的許多病毒具有抗病毒作用。在一項新的研究中，來自美國阿爾伯特-愛因斯坦醫學院、賓夕法尼亞州立大學和波士頓蛋白質創新研究所的研究人員鑒定出viperin的抗病毒作用機製。這種酶促進三磷酸胞苷(CTP)產生3’-脫氧-3’,4’-二脫氫-CTP(3ʹ-deoxy-3′,4ʹ-didehydro-CTP, ddhCTP)分子。ddhCTP阻止病毒複製它們的遺傳物質，因而阻止它們增殖。這一發現可能允許人們開發出誘導人體產生這種分子的藥物，並且這些藥物可能作為廣譜抗病毒療法加以使用。相關研究結果於2018年6月20日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“A naturally occurring antiviral ribonucleotide encoded by the human genome”。

        論文共同作者、賓夕法尼亞州立大學的Craig Cameron教授說，“我們已知viperin通過某種酶活性具有廣泛的抗病毒作用，但是其他的抗病毒劑使用不同的方法來阻止病毒。由論文通信作者Tyler Grove和Steven Almo領導的阿爾伯特-愛因斯坦醫學院合作者們揭示出viperin催化一種重要的反應，從而導致ddhCTP分子產生。我們在賓夕法尼亞州立大學的團隊隨後證實了ddhCTP對病毒複製其遺傳物質的能力的抑製作用。令人吃驚的是，這種分子的作用方式類似於開發出的用於治療HIV和HCV等病毒的藥物。隨著更好地理解viperin如何阻斷病毒複製，我們希望能夠設計出更好的抗病毒劑。”

        病毒通常會劫持宿主的遺傳構成單元(building block)來複製它自身的遺傳物質，並將核苷酸分子整合到新的RNA鏈中。這種ddhCTP分子模擬這些核苷酸構成單元，並被整合到病毒基因組中。這些“核苷酸類似物”一旦被整合到病毒的新RNA鏈中，就會阻止RNA聚合酶向這條RNA新鏈中添加更多的核苷酸，從而阻止病毒產生它的遺傳物質的新拷貝。

        市場上銷售的大多數核苷酸類似物都是人造的，但是使用這些合成藥物往往會產生並發症。鑒於核苷酸被細胞中的許多蛋白和酶所使用，因此核苷酸類似物有很多機會來幹擾正常的細胞功能。然而，與當前的許多藥物不同的是，ddhCTP是由人類和其他哺乳動物的細胞編碼的。分子ddhCTP似乎沒有任何意想不到的靶標。因此，這些研究人員猜測這種化合物在人體內的天然來源使得它肯定是無毒的。

        為了驗證ddhCTP的有效性，這些研究人員發現這種分子抑製登革熱病毒、西尼羅河病毒和寨卡病毒中的RNA聚合酶，這些病毒都屬於一組稱為黃病毒的病毒。他們隨後研究了這種分子是否阻止了寨卡病毒在活細胞中的複製。

        論文共同作者、賓夕法尼亞州立大學生物化學與分子生物學助理教授Joyce Jose說，“這種分子抑製三種不同的寨卡病毒毒株複製。它同樣有效地抑製1947年的原始寨卡病毒毒株和2016年近期爆發流行病的兩種寨卡病毒毒株。這是特別令人興奮的，這是因為已知目前沒有治療寨卡病毒的藥物。這項研究突出了針對ddhCTP等天然化合物的一個新的研究途徑，這些天然化合物可能用於未來的治療。”

        總之，這些結果表明ddhCTP對各種黃病毒具有有希望的抗病毒作用。然而，人鼻病毒和脊髓灰質炎病毒(屬於細小RNA病毒)中的RNA聚合酶對ddhCTP並不敏感。這些研究人員計劃研究這些病毒的RNA聚合酶結構，以便更好地理解為什麼黃病毒對ddhCTP敏感，而這項研究中測試的細小RNA病毒對ddhCTP不敏感。這項研究還可能提供對黃病毒如何可能對這種分子產生抵抗性提供新的認識。