冠状病毒对抗病毒药物瑞德西韦(GS-5734)的易感性由病毒聚合酶和校对外核糖核酸酶介导
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Agostini ML, Andres EL, Sims AC, Graham RL, Sheahan TP, Lu X, Smith EC, Case JB, Feng JY, Jordan R, Ray AS, cihlart, Siegel D, Mackman RL, Clarke MO, Baric RS, Denison MR
冠状病毒对抗病毒药物瑞德西韦(GS-5734)的易感性由病毒聚合酶和校对外核糖核酸酶介导
mBio。2018年3月6日;9日(2)。pii: mBio.00221-18。doi: 10.1128 / mBio.00221-18。
- PubMed ID
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29511076 (PubMed视图]
- 摘要
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新出现的冠状病毒(CoVs)会导致人类严重疾病，但目前还没有获得批准的治疗方法。冠状病毒nsp14外核糖核酸酶(ExoN)由于其校对活性，使抗病毒核苷的开发变得复杂。我们最近报道了核苷类似物GS-5734 (remdesivir)在体外和严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)小鼠模型中有效抑制人和人畜共患冠状病毒。然而，与GS-5734相关的研究尚未报道与GS-5734相关的抗性，我们也不了解GS-5734在野生型(WT)校对冠状病毒中的作用。本研究表明，GS-5734抑制小鼠肝炎病毒(MHV)的50%有效浓度值(EC50)与SARS-CoV和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)相似。在没有GS-5734亲本核苷的情况下，WT MHV传代在所有冠状病毒中保守残基的nsp12聚合酶中选择了两个突变，产生了高达5.6倍的GS-5734抗性。在没有GS-5734的情况下，抗性病毒无法与WT直接共感染传代竞争。在小鼠模型中，将MHV抗性突变引入SARS-CoV导致相同的体外抗性表型和减弱的SARS-CoV发病机制。最后，我们证明了缺乏外显子校对的MHV突变体对GS-5734明显更敏感。综上所述，研究结果表明，即使在外显子校正活性完整的情况下，GS-5734也会干扰nsp12聚合酶，增加GS-5734的无毒浓度也可以克服这种耐药性，进一步支持GS-5734作为一种广谱治疗药物来保护当代和新出现的冠状病毒。冠状病毒(CoVs)会导致严重的人类感染，但目前还没有批准的抗病毒药物来治疗这些感染。基于核苷的冠状病毒感染治疗方法的发展受到校对外核糖核酸酶存在的阻碍。 Here, we expand the known efficacy of the nucleotide prodrug remdesivir (GS-5734) to include a group beta-2a CoV. Further, GS-5734 potently inhibits CoVs with intact proofreading. Following selection with the GS-5734 parent nucleoside, 2 amino acid substitutions in the nsp12 polymerase at residues that are identical across CoVs provide low-level resistance to GS-5734. The resistance mutations decrease viral fitness of MHV in vitro and attenuate pathogenesis in a SARS-CoV animal model of infection. Together, these studies define the target of GS-5734 activity and demonstrate that resistance is difficult to select, only partial, and impairs fitness and virulence of MHV and SARS-CoV, supporting further development of GS-5734 as a potential effective pan-CoV antiviral.