阿尔法病毒是一种有包膜的正义RNA病毒,属于Togaviridae科,通过蚊子传播,对全球公共卫生持续构成威胁(Holmes等人,2020年)。它们可以分为“旧世界”病毒,如基孔肯雅病毒(CHIKV)、塞姆利基森林病毒(SFV)和辛德比斯病毒(SINV),这些病毒通常会引起发热和关节痛;以及“新世界”病毒,如委内瑞拉马脑炎病毒(VEEV)、西方马脑炎病毒(WEEV)和东方马脑炎病毒(EEEV),这些病毒与严重的脑炎相关(Garmashova等人,2007年)。尽管这些病毒具有临床重要性,但目前尚无批准的抗病毒疗法。
阿尔法病毒的非结构蛋白4(nsP4)作为病毒的RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp),是复制复合体的催化核心(Lundstrom,2024年)。nsP4与nsP1、nsP2和nsP3一起从非结构多聚蛋白中加工而来,负责合成所有病毒RNA种类(Lemm和Rice,1993年)。其酶活性对病毒复制至关重要,且在整个属内序列高度保守,加之缺乏密切相关的同源物,使得nsP4成为广谱阿尔法病毒抗病毒药物的高度有希望的目标。
结构生物学的最新进展已经开始揭示nsP4的分子结构(Tan等人,2022b年),突出了可用于抑制剂设计的保守RdRp基序和独特特征。同时,计算方法,特别是机器学习和定量结构-活性关系(QSAR)建模,已经取得了进展,使得高效的虚拟筛选和活性预测成为可能。例如EGFRAP等工具就体现了这些方法(Gupta等人,2025年),为加速以nsP4为导向的药物发现提供了途径,通过优先考虑候选药物来减少昂贵的实验验证成本。
尽管nsP4具有治疗潜力,但现有文献较为零散。目前还没有一篇综述能够整合快速发展的结构知识、nsP4在复制复合体中的动态相互作用、宿主-病毒相互作用、突变驱动的进化、与其他RNA病毒家族RdRps的比较分析以及新兴的药理学抑制剂研究。本文旨在填补这一空白:(i)系统分析nsP4的结构和功能;(ii)通过与病毒RdRps的比较来评估其可成药性;(iii)批判性地评估现有的nsP4抑制剂、它们的作用机制和耐药性;(iv)将这些见解整合到一个合理的抗病毒药物发现框架中。nsP4研究的关键里程碑总结在图1中。
在PubMed(2003–2025年)中使用了“阿尔法病毒nsP4”、“nsP4聚合酶”和“RdRp抑制剂”等术语进行了系统文献搜索。仅纳入了直接研究nsP4生物学、结构、功能或抑制作用的研究,而缺乏实质性数据或直接相关性的研究被排除在外。此外,还从关键文章的参考文献中识别了额外的参考文献。