在日常生活中常常能看到,如果病人得了细菌感染的疾病,服用几天的抗生素后,疾病很快就能痊愈。而得了乙型肝炎、艾滋病等慢性病毒性感染病,医生则通常告诉病人,清除病毒很困难,需要长时间服用抗病毒药来抑制病毒,而且有发生耐药性的风险。为什么这些病毒如此顽固?为什么抗病毒药物如此不给力?本文将从病毒结构和繁殖的特殊性着手,介绍其内在原因。
1、病毒结构简单,复制需借助宿主细胞的酶,许多抗病毒药物消灭了病毒同时也可能造成宿主的严重损害,药物开发困难。
细菌具有独特的细胞结构,即细胞壁、细胞膜、细胞质,只要外界有营养物质就能养活自己。科学家发明的抗细菌药物许多是针对细菌特有的细胞壁、细胞膜等细胞结构,通过破坏这些结构达到消灭细菌的目的,因此对人体的损害轻微甚至没有。病毒就没细菌那样能干了,病毒结构简单,没有完整的细胞结构,缺少完整的酶系统,因此决定了它的专性寄生性。病毒必须侵入易感的宿主细胞,依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸,借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质,才能得以繁殖。因此许多药物在消灭病毒同时也对人体带来很大的损害。尽管有些药物有很强抗病毒作用,但是因为有严重的毒副作用而不能使用于临床。研制低毒、高效的抗病毒药物,面临着巨大的困难。
2、病毒复制缺乏自我校正能力,不断发生变异,造成突变,导致抑制病毒复制药物失效。
在人体内病毒的复制很快,以乙肝病毒为例,每天可产生1012~1013个新的病毒颗粒。由于在HBV复制周期中涉及逆转录环节,而HBV的逆转录酶缺乏校正功能,因此,在HBV每一个复制周期中,HBV变异率也较高,每个碱基的错配概率约1.4~3.2×10-5/年,变异率比其他DNA病毒大约要高10倍左右。如此高的病毒载量和更新率以及较低的复制忠实性等均可增加变异的产生。对于一个有活动性复制的慢性乙型肝炎患者而言,HBV的每个碱基每天均有变异的可能,而病毒基因的突变可使其逃避抗病毒药物和免疫细胞的攻击,便感染持续存在。这样,在抗病毒治疗之前,各种类型的变异株,包括对不同核苷(酸)类似物耐药的变异株可能已经存在。同时,在抗病毒治疗过程中,对某种药物耐药的变异株被选择出来的可能性还取决于这种药物对病毒的抑制能力。由于抗病毒活性较低的药物不能对病毒施加连续的压力,耐药发生率较高;与之相反,如果某种药物可完全抑制病毒的复制,那么,病毒对这种药物的耐药率也是很低的。尽管不同的核苷(酸)类似物对HBV的复制具有不同的抑制能力,但均不能清除病毒。从理论上讲,任何一种核苷(酸)类似物长期单用,由于仅针对病毒的单一靶位,均有出现耐药的可能性,所不同的是出现时间早晚的差异。
3、病毒在体内的以多种形式存在。
以乙肝病毒为例,病人肝脏中除了有我们所熟知的病毒基因(HBV DNA)外,还有存在着其它形式的病毒基因:隐藏于肝细胞核内的共价闭合环DNA(ccc DNA),以及整合在人类染色体上的病毒DNA(HBV DNA一旦整合入人染色体,即成为人类基因的一部分)。目前,所有药物对ccc DNA无效,也不能抑制整合病毒的复制,更不能清除这些整合病毒。一旦停药,它们可很快转录为病毒RNA,再由后者翻译为完整的病毒蛋白。病程越长,整合几率越大,对药物的敏感性越低。病毒多种基因形式的存在也是,病毒难以清除的重要原因之一。