曹彬教授团队新发现:两性霉素B增强呼吸道病毒入侵及致病性,与继发感染风险升高相关 | 肺腑之言
2026-04-09
呼吸道病毒感染对全球健康构成严峻挑战,对于侵袭性肺曲霉病(IPA)患者,继发病毒感染可导致病情急剧恶化、临床结局显著变差。两性霉素B(AmB)作为临床经典多烯类抗真菌药物,主要用于治疗侵袭性真菌感染。近期,中日友好医院曹彬教授团队在Nature Communication发表的一项研究揭示,AmB在体内外模型中意外增强了甲型流感病毒(IAV)和SARS-CoV-2等呼吸道病毒的入侵与致病性,回顾性临床队列进一步证实,使用AmB与继发呼吸道病毒感染风险升高相关。- 体外细胞实验:选用A549、HULEC-5a、293T、COS-7等多种细胞系,系统探究AmB对病毒附着、内吞、内体逃逸及核输入等入侵全环节的影响。
- 动物模型实验:构建IAV感染小鼠模型和SARS-CoV-2感染金黄地鼠模型,收集肺组织、血清等样本,开展病毒载量检测、组织病理学分析和生化指标检测,评估AmB在体内对病毒感染和疾病进展的影响。
- 回顾性临床队列分析:纳入2016-2025年中日友好医院1072例经培养确诊、接受系统性抗真菌治疗的IPA住院患者,排除病历资料不全者。收集人口学、临床、治疗及实验室数据,采用1:1倾向评分匹配(PSM)控制混杂偏倚,对比AmB组与非AmB组继发病毒感染发生率。
研究采用无明显急性毒性的临床等效剂量(1mg/kg)AmB,于病毒攻击前1小时给药,并在感染后24小时、72小时重复给药。IAV感染小鼠中:AmB明显加剧疾病进展,表现为体重下降加快以及感染后2天和5天时肺部病毒滴度显著升高;血清肌酐水平轻微升高,提示亚临床肾功能损伤;肺组织病理可见广泛坏死、肺泡出血、显著白细胞浸润。SARS-CoV-2感染金黄地鼠:AmB处理后体重快速下降,肺组织病毒核衣壳蛋白阳性细胞显著增多,病毒复制增强;同时出现弥漫性肺泡水肿、炎性实变,肺损伤加重;血尿素一过性升高,提示全身多器官应激。在1072例总队列中,10.4%(112例)患者抗真菌治疗后发生实验室确诊的呼吸道病毒感染。经1:1PSM匹配后(总232例,AmB组116例、非AmB组116例):- AmB组继发病毒感染率为21.55%,非AmB组仅7.76%(P=0.003)。
- 多因素Logistic回归校正年龄、性别、合并症、免疫抑制剂使用后,全身使用AmB是继发呼吸道病毒感染的独立危险因素(校正OR=3.45,95%CI 2.20~5.41,P=7.174×10⁻⁸)。
- 亚组对比(AmB vs卡泊芬净)显示,AmB组感染风险更高,但差异无统计学意义;体外实验证实,其他抗真菌药无促病毒入侵效应,该作用为AmB特有。
非毒性浓度AmB预处理细胞后,可显著促进IAV感染,感染后约6小时即可观察到促入侵效应,且仅在感染早期给药有效,提示AmB主要作用于病毒入侵阶段。进一步机制验证显示:AmB不改变病毒与细胞受体结合、内吞摄取效率,对主要内吞途径无明显影响,其促病毒入侵与初始结合、内吞过程无关。AmB特异性促进病毒-晚期内体膜融合,加速病毒逃逸正常情况下,病毒在内体酸化后触发膜融合完成入侵。时间共定位分析显示:- 感染后1~2小时,AmB不影响病毒在早期/晚期内体的分布;
- 感染后3小时,AmB组病毒在晚期内体滞留显著减少,快速向细胞核区域扩散,内体逃逸明显加速。
双荧光病毒融合实验证实,AmB可显著增强病毒与晚期内体的膜融合;酸性旁路实验显示,绕过内体直接在细胞膜触发融合时,AmB的促病毒入侵效应完全消失,证明其特异性作用于晚期内体膜融合。同时,AmB仅增强依赖晚期内体入侵的SARS-CoV-2、MERS-CoV假病毒感染,对依赖早期内体的VSV假病毒无增强作用,甚至轻度抑制。AmB与葡糖脑苷脂酶(GCase)结合并激活其活性研究通过化学蛋白质组学、生物素标记、Pull-down、LC-MS/MS等技术,首次鉴定出GCase是AmB在晚期内体的直接结合靶点。表面等离子体共振(SPR)证实,AmB与重组GCase呈剂量依赖性结合,解离常数KD=23μM;AmB可直接激活GCase酶活性,且该结合具有高度特异性。AmB通过激活GCase并重塑晚期内体神经酰胺以促进病毒入侵GCase是定位于晚期内体/溶酶体的关键水解酶,可将葡萄糖脑苷脂转化为神经酰胺。神经酰胺的锥形分子结构能诱导负膜曲率,降低脂质双层稳定性,促进膜融合。实验证实:- AmB处理后,细胞GCase活性显著升高,晚期内体神经酰胺大量蓄积;
- GBA1基因敲除、GCase特异性抑制剂(CBE)均可阻断AmB的促病毒入侵效应;
AmB通过依赖于GCase的RAB7增强作用来调控内体组成数据非依赖采集(DIA)定量蛋白质组学显示,AmB可显著重塑晚期内体蛋白质组,核心表现为晚期内体成熟关键蛋白RAB7显著上调。机制证实:GCase活性是维持RAB7正常水平的必要条件,GBA1敲除会直接导致RAB7表达下降;AmB通过激活GCase上调RAB7,进一步促进晚期内体成熟,为病毒膜融合提供更有利的微环境。基于以上研究结果,提出机制模型:AmB结合触发GCase构象激活,导致神经酰胺蓄积与GCase依赖的RAB7上调,重塑内体结构,最终促进病毒囊膜与晚期内体膜融合。此研究深入阐明抗真菌药物与病毒感染的相互作用,证实AmB驱动的GCase激活与神经酰胺重塑等脱靶代谢效应,可显著影响病毒致病过程。在侵袭性肺曲霉病患者中,尤其是病毒感染高风险时期,选择抗真菌方案需权衡AmB可能带来的病毒易感性增加。治疗干预不仅应评估药物直接杀菌效力,还需考量其对宿主-病原体相互作用的广泛影响。此外,研究也为开发新型抗病毒策略提供了潜在靶点——适度抑制GCase或调控内体鞘脂代谢,可能阻断多种从晚期内体逃逸的病毒入侵。参考文献:He D, Zuo W, Xiang Z, et al. Amphotericin B promotes respiratory viral entry by enhancing late endosomal maturation and fusion via glucocerebrosidase-mediated ceramide remodeling[J]. Nature Communications, 2026.医脉通是专业的在线医生平台,“感知世界医学脉搏,助力中国临床决策”是平台的使命。医脉通旗下拥有「临床指南」「用药参考」「医学文献王」「医知源」「e研通」「e脉播」等系列产品,全面满足医学工作者临床决策、获取新知及提升科研效率等方面的需求。
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