作者：Anne Trafton
編輯：吳海波
MIT創新雷達｜掃描前沿趨勢，洞見科創未來
On Campus and Around World
在傳統抗病毒藥物“追著病毒跑”的格局中，一項來自MIT的新研究另闢蹊徑——研究團隊發現了一種全新策略：不直接攻擊病毒，而是啟用人體細胞自帶的防禦機制。這種機制能“預警”病毒入侵併提前反擊，讓病毒無機可乘。本文將帶你瞭解這個或將顛覆抗病毒治療邏輯的重要發現。
麻省理工學院（MIT）及其他機構的研究人員透過一種新穎的光遺傳學篩選方法，發現了廣譜抗病毒化合物。影像中，一束穿透病毒的光束象徵了這一研究方法｜圖片來源：Kendall Pata，Type A Creative；由 MIT News 編輯
麻省理工學院（MIT）聯合多家科研機構的研究人員，發現了一類能啟用宿主細胞內部防禦機制、抵禦病毒感染的化合物。這一發現有望催生出新型“廣譜”抗病毒藥物，具備對抗多種病毒的潛力。
研究團隊在篩選近40萬個化學分子時，找到了能啟用細胞“整合應激反應通路（Integrated Stress Response，簡稱ISR）”的候選化合物。實驗證明，這些化合物能幫助人類細胞抵抗呼吸道合胞病毒（RSV）、單純皰疹病毒（Herpes virus）和寨卡病毒（Zika virus）感染。其中一種化合物在小鼠模型中也有效抑制了皰疹病毒。
研究人員接下來將測試這些化合物對更多病毒的效果，力爭推進進入臨床試驗階段。
MIT醫學工程與科學研究所（IMES）和生物工程系的James Collins教授表示：“這項研究讓我們得以利用宿主細胞的應激反應機制，開發出對多種病毒有效的廣譜抗病毒藥物，這是一個令人振奮的方向。”
該研究已發表在《Cell》期刊上。論文資深作者包括James Collins，以及University of California, Santa Barbara的Maxwell Wilson副教授（同時也是Integrated Biosciences的首席科學官）。論文第一作者是前MIT博士後、Integrated Biosciences的執行長Felix Wong。研究團隊還包括來自Illumina Ventures和Princeton University的科學家。
本項研究由美國國防威脅降低局（Defense Threat Reduction Agency）、美國國家科學基金會（National Science Foundation）、美國陸軍研究辦公室（U.S. Army Research Office）以及Integrated Biosciences資助。
啟用細胞自身的抗病毒機制
人類細胞中的整合應激反應通路，除了在病毒感染時被啟用，在飢餓等其他壓力條件下也會啟動。當細胞內檢測到病毒複製過程中產生的雙鏈RNA時，該通路被觸發，細胞會暫停蛋白質合成，從而阻斷病毒複製所需的物質。
研究人員認為，如果能增強這個天然防禦系統的活性，就可能開發出一種全新的抗病毒藥物類別，對多種病毒都有效。
“傳統抗病毒藥物通常是‘一藥對應一種病毒’，”Felix Wong指出，“我們提出一種新的假設：透過調控宿主細胞的應激反應，或許可以開發出一類廣譜抗病毒藥物——它們透過作用於宿主細胞本身，改變所有病毒複製所依賴的共同機制。”
創新篩選方法發現候選藥物
為了找出能增強應激通路的活性並對抗病毒感染的化合物，研究人員開發了一種全新的光遺傳學篩選方法。光遺傳學是一種將光敏蛋白植入細胞、透過光照來精確控制細胞功能的技術。
研究團隊對一種名為PKR的關鍵蛋白進行了基因工程改造，使其在藍光照射下被啟用，從而模擬病毒入侵的訊號。
隨後，研究人員利用這種系統篩選了大約40萬個市售和自研的化合物。在將這些化合物加入人類細胞的同時用藍光照射，透過測量細胞的存活率，篩選出能增強應激通路活性、提升細胞抗病毒能力的候選物。
最終篩選出了約3500種可能具有抗病毒活性的化合物，進入進一步測試。
“如果說病毒感染本身就能啟動應激通路，那這些化合物的作用就是把這個通路的活性‘放大到底’。”Felix Wong解釋說，“哪怕病毒量很少，一旦通路被啟用，抗病毒反應也能被最大化。”
驗證效果的候選藥物
在進一步篩選中，研究人員挑選出8種最有前景的化合物，測試它們在殺滅病毒的同時是否對人體細胞安全無害。最終確定了3種效果最佳的候選藥物，命名為：IBX-200、IBX-202 和 IBX-204。
實驗表明，這些化合物在感染了Zika virus、Herpes virus或RSV的人類細胞中，能顯著降低病毒數量。隨後，研究團隊在感染了Herpes virus的小鼠模型中測試了IBX-200，發現該藥物能有效降低病毒載量並改善症狀。
進一步的實驗還發現，這些化合物能夠啟用一種與應激感知相關的酶，從而啟動應激通路，使細胞在病毒真正入侵之前就進入“防禦狀態”。而在未被感染的細胞中，這些化合物則不產生影響。
從“外部圍剿”到“內部自衛”，這項MIT主導的研究為抗病毒藥物的未來指明瞭全新方向。廣譜、安全、不依賴病毒變異，這種“喚醒細胞自身防禦”的方法，或許正是人類應對病毒多樣性與突變挑戰的關鍵突破。我們拭目以待它走向臨床應用的那一天。
參考資料：https://news.mit.edu/2025/scientists-discover-compounds-helping-cells-fight-wide-range-viruses-0714