“老药新用”策略助力新冠肺炎的治疗

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文/马力

“老药新用”可以为对抗SARS-CoV-2的药物研发工作给予极大的推进，为早日实现对COVID-19的控制赢得时间。

2019年12月初，武汉出现不明原因的肺炎感染成为最近严重威胁公共健康的传染病。这场疾病的到来不禁让人们回想起2003年的“SARS”（急性呼吸窘迫综合征），以及导致“SARS”的冠状病毒（SARS-CoV）。然而，此次肺炎的传染性极强，其诱发的“病毒杀手”经过逐一排查，最终被确认为一种新型冠状病毒，并被国际病毒分类委员会正式命名为“SARS-CoV-2”(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2)，而新型冠状病毒感染的肺炎疾病被世界卫生组织正式命名为“COVID-19”(Coronavirus Disease 2019)。截至2020年2月15日，新型冠状病毒已确诊感染人数为66580人，死亡人数达1524人。

COVID-19暂无特效药物，临床上以支持性治疗为主，抗病毒抗生素治疗为辅。根据中国科学院武汉病毒所石正丽团队的生物信息学比对结果可知，SARS-CoV-2与SARS-CoV序列的同源性达79.5%。此外，香港大学公共卫生学院副教授朱华晨通过对SARS-CoV-2基因序列的比对结果分析判定，武汉新型冠状病毒与SARS-CoV整个基因组的相似度约80%，与SARS-CoV属同一组别，是一个新型的“类SARS”或“SARS样”冠状病毒。由此可见，SARS-CoV-2与SARS-CoV的相似性较高。这种极高的同源性使具有抗SARS-CoV活性的药物有望用于对COVID-19的治疗。干扰素、利巴韦林等广谱性抗病毒药物对COVID-19的治疗效果不尽如人意，更为有效的抗病毒药物亟待被开发。

SARS-CoV-2是单链正义RNA冠状病毒，结构上与SARS-CoV和MERS-CoV（中东呼吸窘迫综合征冠状病毒）相似。SARS-CoV-2基因组编码非结构蛋白质（包括两种蛋白酶PLpro及3CLpro、解旋酶及RNA依赖RNA聚合酶）和结构蛋白质（衣壳蛋白质和刺突糖蛋白质Spike）。其中，Spike蛋白质暴露于病毒表面，容易被抗体多肽等识别并结合。因此，Spike蛋白质成为抗SARS-CoV-2的主要靶点。此外，SARS-CoV-2编码的其他蛋白质在生命周期中的每一个过程中都起到重要的作用，这些蛋白质也都将成为潜在的治疗靶点。

一般来说，一种新药的开发至少需要数年的时间。SARS-CoV的暴发使研究人员开始关注此类新型冠状病毒的防治及对应的药物研发。其中，开发具有抗病毒功能的老药的新功能可以为对抗SARS-CoV-2的药物研发工作给予极大的推进，为争取早日实现对COVID-19的控制赢得一定的时间。那么，从靶向病毒的RdRp抑制剂、蛋白酶抑制剂及靶向宿主药物角度来看，到底有哪些值得期待的老药？

RsRp抑制剂

利巴韦林

利巴韦林（Ribavirin）为鸟嘌呤核苷类似物，被批准用于丙型肝炎病毒（HCV）和单纯疱疹病毒（HSV）感染的疾病治疗，其抗冠状病毒活性已在MERS-CoV和SARS-CoV感染患者中进行了评估，在联合其他抗病毒用药时突显一定的抗病素活性。高浓度利巴韦林具有明显的副作用。目前，静脉注射利巴韦林被用于COVID-19的诊疗方案中。

瑞德西韦

瑞德西韦（Remdesivir，GS-5734）是由美国吉利德科学公司（Gilead Science）研制的一种新型核苷酸类似物抗病毒药，其化学结构与HIV-1逆转录酶抑制剂替诺福韦艾拉酚胺的化学结构类似。瑞德西韦通过靶向冠状病毒RdRp，对MERS-CoV和SARS-CoV的半数有效浓度（EC50）均为0.07μM，显示出良好的抗病毒前景。进一步的研究发现，与克力芝、干扰素β（IFN-β）联合用药相比，瑞德西韦在体外细胞培养及体内抗病毒检测中显示了更强的抗病毒活性，尤其体现在对肺组织病理损伤的改善。

目前，美国有一名SARS-CoV-2感染患者接受静脉注射瑞德西韦后，很快得到康复，提示瑞德西韦治疗COVID-2019有很大的潜力。在吉利德科学公司的支持下，目前有2项瑞德西韦治疗COVID-19的III期、随机、双盲、安慰剂对照临床实验已通过注册（NCT04252664和NCT04257656），并正在北京中日友好医院和武汉金银潭医院进行临床试验。

lBCX 4430

作为HCV抑制剂的BCX 4430（Galidesivir）同样也是RdRp抑制剂，具有广谱的抗病毒活性。在啮齿动物模型以及食蟹猴模型上，BCX 4430可有效抑制埃博拉病毒和马尔堡病毒的感染。在细胞水平研究中，BCX 4430抑制丝状病毒的EC50为3.4μM~11.8μM，抑制SARS-CoV和MERS-CoV的EC50分别为57.7μM和68.4μM。相比之下，BCX 4430对冠状病毒的抵抗活性较强，但其抗活性稍弱于瑞德西韦。

蛋白酶抑制剂

SARS暴发时，香港研究人员经过筛选发现2种HIV-1蛋白酶抑制剂具有抗SARS-CoV活性。HIV-1蛋白酶属于天冬氨酸蛋白酶家族，而冠状病毒蛋白酶则来自半胱氨酸蛋白酶家族。二者具有一定的差异。HIV-1蛋白酶抑制剂用于抗SARS-CoV-2可能会有一定的壁垒。中国科学院上海药物研究所根据解析的水解酶结构进行虚拟筛选，揭示包括罗匹拉韦的HIV-1蛋白酶抑制剂具有潜在的抗SARS-CoV-2活性。

达芦那韦

达芦那韦（Darunavir）是一种HIV-1蛋白酶抑制剂，用于治疗成人艾滋病病毒（HIV）感染，常与利托那韦（Ritonavir）联合使用。2020年2月4日，中国工程院院士、国家卫健委高级别专家组成员李兰娟团队，在武汉公布治疗新型冠状病毒感染的肺炎的最新研究成果中表示，达芦那韦在浓度为300μM时，可以显著抑制SARS-CoV-2的复制。与未用药物处理组比较，抑制效率达280倍。

洛匹那韦/利托那韦片

早在SARS疫情暴发时,中国香港学者通过“老药新用”策略筛选抗SARS-CoV药物时发现，洛匹那韦（Lopinavir）/利托那韦片（Rritonavir）（商品名为克力芝）具有抑制SARS-CoV的活性。随后，克力芝联合利巴韦林治疗了41名SARS感染患者，相对于111名单用利巴韦林治疗的SARS感染患者，前者治疗的患者在症状出现后21天发生急性呼吸窘迫综合征（ARDS）或死亡等不良事件的风险更低（2.4% vs 28.8%）。目前，克力芝治疗新型冠状病毒感染的全国多中心随机对照试验已正在开展，预计纳入患者160例左右。克力芝对新型冠状病毒感染的肺炎治疗效果如何还有待临床试验的检验。

靶向宿主

阿比多尔

阿比多尔（Arbidol）是一种广谱抗病毒处方药物，具有抗病毒和激活免疫的作用。阿比多尔可以防止病毒和细胞膜的融合，刺激干扰素的产生，激活体内的体液和细胞免疫防御，增强巨噬细胞的吞噬活性。已有的研究显示，阿比多尔在体外模型中对SARS以及MERS等冠状病毒有一定的抑制活性。2015年，中国人民解放军军事医学科学院、微生物流行病研究所纪晓光携合作团队通过对SARS-CoV体外模型的评价,证实阿比多尔对SARS有抑制作用。2008年，俄罗斯研究团队也证实了阿比多尔可以有效预防冠状病毒的感染，且阿比多尔具有诱生干扰素作用，增强免疫力，从而减少并发症及危重症的发生。

根据武汉协和医院发布的新型冠状病毒感染的肺炎治疗方案，“抗病毒+抗肺炎链球菌+抗金葡球菌”是武汉协和医院推荐的治疗新型冠状病毒感染的肺炎的核心方案。有少数COVID-19患者使用上述治疗方案后感觉有效。2020年2月4日，中国工程院院士、国家卫健委高级别专家组成员李兰娟团队在武汉公布治疗新型冠状病毒感染的肺炎的最新研究成果中称，阿比多尔可以有效抑制新型冠状病毒的复制。体外细胞实验显示：与药物未处理的对照组相比，阿比朵尔在10μM~30μM浓度下，有效抑制SARS-CoV-2达60倍，并能显著抑制病毒对细胞的病变效应。

卡莫司他

刺突糖蛋白质Spike（S）的S1亚基上的受体结合域与宿主受体之间的结合，触发S的S2亚基中的构象变化，导致病毒囊膜和细胞膜融合。冠状病毒可通过内吞途径和非内吞途径进入宿主细胞。低pH条件和依赖pH的组织蛋白酶（Cathepsin）可促进病毒的内吞。S蛋白质可被其他宿主蛋白酶激活并裂解成S1和S2亚基，例如跨膜蛋白酶丝氨酸2（TMPRSS2）和跨膜蛋白酶丝氨酸11D（TMPRSS11D），它们促使细胞表面非内吞途径的病毒进入细胞膜。卡莫司他（Camostat）作为TMPRSS2的抑制剂，在15μM浓度下抑制MERS-CoV的感染可达15倍。作为胰蛋白酶样的蛋白酶抑制剂卡莫司他，具有抑制人类上皮细胞钠离子通道（hENaC）功能，IC50为50 nM。卡莫司他由日本小野药品株式会社生产，用于慢性胰腺炎急性症状的缓解。卡莫司他的安全性具有保证，为靶向宿主蛋白质的一种新型抗病毒药物。

抗体药物

SARS暴发时，由于没有特效药物，很多利用恢复期SARS患者的血清治疗SARS感染患者，取得了显著的治疗效果。这说明了血清中的中和性抗体可成为有效阻断传染病感染的一个有力的“武器”。随着检测诊断及抗体开发技术的不断提升，现在从恢复期患者体内开发出高效单克隆中和性抗体的时间已大大缩短至几个月。尽管如此，也难以应对新型冠状病毒这类传染病的凶猛袭击。

SARS-CoV-2的主要中和区域与SARS-CoV的同源性相对较高，这使得从已有的SARS-CoV中和性抗体中筛选中和SARS-CoV-2的抗体成为可能。复旦大学医学院应天雷团队揭示SARS-CoV抗体CE3022与2019-nCoV受体结合域（RBD）有很强的结合能力，但是CR3022并不会与ACE2在2019-nCoV RBD位点上发生竞争性的结合。CR3022有潜力被单独或与其他中和性抗体组合开发作为候选疗法，进一步用于预防和治疗新型冠状病毒的感染。

开发中和性抗体的工作对疫苗的研发也有重要的指导意义。接种疫苗的目的是让机体产生针对病毒颗粒表面蛋白质的中和性抗体。然而，要产生保护性的中和性抗体还是有一定的挑战，仍需要对疫苗的研发进行细致且深入的研究。

总之，在SARS-CoV-2暴发后，各大医院和研究机构在短时间内开发并启动了多项临床实验。这些都得益于研究人员对SARS-CoV-2及既往冠状病毒的深入研究。尤其是MERS和SARS暴发后，大批的医务和科研人员从各个层面寻找抵抗之策。这些努力也为正在持续进行的针对SARS-CoV-2的药物研发工作，以及其他病毒感染的疾病治疗提供重要的参考价值和指导意义。

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