115年:(醫檢)免疫病毒(2)

目前治療human immunodeficiency virus type 1(HIV-1)的藥物,主要是針對那一個病毒的基因產物?

Aenv
Bgag
Cpol
Dtat

詳細解析

本題觀念

人類免疫缺陷病毒第一型(human immunodeficiency virus type 1, HIV-1)的抗病毒治療,主要利用病毒複製週期中不可缺少的酵素作為藥物標的。解題時不能只看到一個基因名稱就猜答案,而要先把 HIV-1 的基因產物和功能對上:env 主要負責包膜與進入細胞,gag 產生結構蛋白,pol 產生多個複製所需的酵素,tat 則調節病毒基因轉錄。現行抗反轉錄病毒治療(antiretroviral therapy, ART)最常見的核心藥物類別,正好多數作用在 pol 所編碼的酵素。

選項分析

A 不正確。 env 基因主要編碼包膜糖蛋白 gp120 與 gp41。gp120 參與和宿主細胞受體及共同受體的附著,gp41 參與病毒包膜與細胞膜融合,因此 env 產物是病毒進入細胞的重要結構。雖然臨床上存在 entry inhibitor 等針對進入步驟的藥物,但現行 ART 的主要藥物類別並不是以 env 所編碼的包膜蛋白為共同核心標的。

B 不正確。 gag 基因編碼核心及其他結構蛋白,例如 matrix、capsid 和 nucleocapsid,負責病毒顆粒的組成與外形。capsid 是重要的病毒結構,也有較新的 capsid inhibitor 可以作用於病毒衣殼相關步驟;然而考試所問的「主要」治療藥物靶點,重點仍是反轉錄酶、蛋白酶和 integrase 這些 pol 產物,而不是 gag。不能因為 capsid 也可能成為藥物標的,就把多數 ART 的主要靶點改判成 gag。

C 正確。 pol 基因產生的 Pol polyprotein 經切割後形成多個病毒酵素,包括 reverse transcriptase、protease、RNase H 與 integrase。NRTI 與 NNRTI 抑制 reverse transcriptase,protease inhibitor 抑制病毒蛋白酶,integrase strand-transfer inhibitor(INSTI)抑制病毒 DNA 整合到宿主基因組的步驟。這三大類是現行 ART 的重要骨幹,因此「主要針對 pol 的基因產物」最符合題意。

D 不正確。 tat 是 trans-activator of transcription,屬於調控病毒轉錄的重要蛋白,可增強病毒 RNA 的轉錄效率與基因表現。它不是目前常規 ART 主要藥物類別所針對的核心酵素產物;因此即使 tat 對病毒生命週期很重要,也不能作為本題最佳答案。

答案解析

本題答案為 C。記憶 HIV-1 基因產物時,可用「env 進入、gag 結構、pol 酵素、tat 轉錄調控」整理。pol 所產生的 reverse transcriptase、protease、integrase 分別對應核苷/非核苷反轉錄酶抑制劑、蛋白酶抑制劑與整合酶抑制劑,涵蓋現行 ART 的主要治療靶點。題目使用「主要」一詞,是要考整體藥物類別與病毒基因產物的典型配對,不是問是否存在任何例外或新興藥物。

核心知識點

  1. pol 的酵素產物:reverse transcriptase 負責 RNA 到 DNA 的反轉錄,protease 負責切割病毒多蛋白以完成成熟,integrase 負責把病毒 DNA 整合進宿主基因組;RNase H 則協助去除 RNA 模板。
  2. env 的產物:gp120 負責受體附著,gp41 負責膜融合,兩者共同參與病毒進入細胞。
  3. gag 的產物:matrix、capsid、nucleocapsid 等結構蛋白,主要支撐病毒顆粒的組裝。
  4. tat 的功能:調節病毒轉錄,不是現行 ART 三大傳統酵素抑制劑的主要標的。
  5. 藥物與基因產物配對:NRTI/NNRTI → reverse transcriptase;protease inhibitor → protease;INSTI → integrase;這三組都可回推到 pol。
  6. 解讀「主要」:題目要找最能代表現行治療的基因產物,應選 pol,而不是被單一新藥類別或特殊例外干擾。

參考資料

  1. NIH HIV Glossary:pol
  2. NIH:What to Start—Choosing an HIV Treatment Regimen
  3. NCBI Bookshelf:Antiretroviral Therapy
  4. NCBI Bookshelf:Human Immunodeficiency Virus