依鲁替尼通过靶向布鲁顿酪氨酸激酶抑制多种痘病毒的复制

Ibrutinib inhibits the replication of multiple poxviruses by targeting the Bruton tyrosine kinase.

作者信息Kang Niu, Xiru Wang, Qiwei Jiang, Kai Liu, Shijie Xie, Baifen Song, Wenxue Wu, Xiao Li, Chen Peng
PMID40833106
期刊J Virol
发布时间2025-09-23
DOI10.1128/jvi.00517-25

实验完整度

包含体外多种细胞系实验、体内小鼠模型、机制研究(DNA复制、蛋白质合成、BTK磷酸化与核转位)、基因敲低/过表达及突变体验证。

主要模型

HeLa细胞 A549细胞 BALB/c小鼠 HFF细胞

重点核对

依鲁替尼浓度(0.5-20 μM)和MOI(3或0.01 pfu/cell) BTK siRNA敲低(80 nM)和BTK过表达(0.1-1 μg质粒) BTK突变体(Y223F、C481Y、Y551F)影响病毒复制 小鼠感染剂量(2×10^4 pfu VACV-WR)和依鲁替尼给药剂量(0.625-2.5 mg/kg)

摘要

近期全球猴痘(mpox)暴发的激增凸显了开发针对正痘病毒感染的抗病毒药物的迫切需求。依鲁替尼(Ibrutinib)是一种选择性布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)抑制剂,最初于2013年获得FDA批准用于治疗慢性淋巴细胞白血病(CLL)和套细胞淋巴瘤(MCL),基于对痘苗病毒(VACV)的高通量筛选,已成为一种潜在的抗病毒候选药物。本研究评估了依鲁替尼对VACV、猴痘病毒(MPXV)和结节性皮肤病病毒(LSDV)的抗病毒能力,证明其对多种痘病毒具有强大的抗病毒活性。体外实验证实,依鲁替尼在多种细胞系中显著抑制VACV、MPXV和LSDV的复制。使用VACV感染的BALB/c小鼠进行的体内研究表明,依鲁替尼治疗延长了存活期,减轻了体重减轻和病变形成,并降低了感染小鼠的病毒载量。机制研究表明,依鲁替尼抑制了病毒早期和晚期蛋白质合成以及DNA复制。此外,BTK的调控影响病毒复制,强调了依鲁替尼通过细胞靶标的抗病毒作用。值得注意的是,在痘病毒感染期间观察到BTK磷酸化和核转位,表明其在病毒复制中的作用。总的来说,我们的发现表明依鲁替尼是治疗痘病毒感染的候选药物,其细胞靶标BTK有助于痘病毒复制。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
依鲁替尼是否通过靶向BTK抑制多种痘病毒(VACV、MPXV、LSDV)的复制,并减轻体内致病性?
核心机制
依鲁替尼抑制BTK磷酸化及其核转位,从而抑制病毒DNA复制和晚期蛋白合成;BTK通过抑制I型干扰素反应促进痘病毒复制。
主要证据
体外实验显示依鲁替尼抑制VACV、MPXV和LSDV复制,小鼠模型中延长存活、减轻体重下降和器官病毒载量;BTK敲低降低病毒滴度,过表达增强病毒复制;BTK突变体丧失促病毒能力。
研究意义
依鲁替尼是治疗多种痘病毒感染的潜在候选药物,靶向宿主因子BTK可能降低耐药风险,为药物再利用提供依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外抗病毒活性验证

评估依鲁替尼在多种细胞系中对VACV复制的抑制作用。

在HeLa、A549、THP-1、HFF细胞中,分别以3或0.01 pfu/cell感染VACV-WR,同时加入不同浓度依鲁替尼(0.5-20 μM),DMSO作对照;感染后24或48小时收获病毒,通过空斑实验测定滴度,并利用MTT法检测细胞活力。

2

广谱抗病毒活性评估

检测依鲁替尼对其他DNA病毒和RNA病毒的抑制作用。

使用MPXV、MVA、LSDV、HSV-1和VSV感染相应细胞(HeLa、DF-1、MDBK、Vero),加入不同浓度依鲁替尼,24或48小时后通过空斑实验或TCID50测定病毒滴度,并评估细胞活力。

3

病毒生命周期阶段分析

确定依鲁替尼作用于病毒复制的哪个阶段。

通过时间添加实验、qPCR检测病毒DNA和mRNA、Western blot检测病毒蛋白合成来评估依鲁替尼的影响,并用AraC作为阳性对照。

4

体内抗病毒效果评估

评估依鲁替尼对VACV感染小鼠的保护作用。

BALB/c小鼠经鼻内感染VACV-WR(2×10^4 pfu),每日给予依鲁替尼(0.625、1.25、2.5 mg/kg)或PBS,监测生存率和体重变化;感染后第5天测定各器官病毒载量,第2天进行肺组织H&E和免疫组化分析。

5

BTK功能验证

验证BTK在痘病毒复制中的作用。

通过siRNA敲低或质粒过表达BTK,或使用CRISPR-Cas9敲除BTK,然后感染VACV或MPXV,检测病毒蛋白合成和病毒滴度。

6

BTK磷酸化和突变分析

检测VACV感染是否诱导BTK磷酸化,并确定关键位点对促病毒功能的影响。

感染后检测p-BTK水平;将BTK野生型和突变体转染至BTK-KO细胞,检测病毒DNA、病毒产量和蛋白表达。

7

BTK亚细胞定位分析

观察VACV感染是否引起BTK核转位及其机制。

使用共聚焦显微镜和细胞核质分离实验检测BTK的定位,并比较BTK突变体(Y223F、Y551F)的定位差异。

8

I型干扰素反应评估

探究依鲁替尼是否通过BTK调节I型干扰素反应。

HFF细胞敲低BTK或过表达BTK,感染WR-ΔE3,检测IFN-α、IFN-β及ISG表达水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
依鲁替尼SelleckS2680
DMEM培养基Solarbio--
胎牛血清BI04-001-1ACS
MTT检测试剂盒SolarbioM1020
SDS裂解液Beyotime--
PMSFBeyotime--
FastPAGE预制胶Tsingke Biotechnology--
Trans-Blot Turbo转印系统Bio-Rad--
SuperSignal West Dura底物Thermo Fisher Scientific--
QIAamp DNA Blood迷你试剂盒Qiagen51104
RNAprep纯细胞/细菌试剂盒TIANGENDP430
第一链cDNA合成SuperMixTransGenAE301-03
TOROGreen qPCR预混液----
ProLong Diamond抗淬灭剂Thermo Fisher Scientific--
核质分离试剂盒BeyotimeP0027
Hoechst染料----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
体外抗病毒实验
细胞系、MOI(3或0.01 pfu/cell)、依鲁替尼浓度(0.5-20 μM)、感染时间(24或48 hpi)、病毒滴定方法
阅读提示:Methods: Viral infection and titration; Figure legends 1
体内实验
小鼠品系和性别(7-8周龄雌性BALB/c)、感染剂量(2×10^4 pfu)、依鲁替尼剂量(0.625-2.5 mg/kg)、给药途径(鼻内)、监测时间和终点
阅读提示:Materials and Methods: In vivo anti-VACV-WR activity of ibrutinib; Figure 4
BTK调控实验
siRNA浓度(80 nM)、过表达质粒剂量(0.1-1 μg)、转染时间(24或48 h)、感染MOI和时长
阅读提示:Materials and Methods: BTK knockdown and overexpression; Figure 5
机制研究
时间点(2,8 hpi)用于DNA和mRNA检测;病毒蛋白检测时间(2或8 hpi);AraC浓度(40 μg/mL)
阅读提示:Results: Ibrutinib targets viral DNA replication; Figure 3
干扰素反应实验
细胞系(HFF)、感染MOI(0.01或3 pfu/cell)、感染时间(0-24 h)、依鲁替尼浓度(10 μM)、siRNA和质粒转染条件
阅读提示:Results: Ibrutinib treatment primes the type I interferon response; Figure 8