李娜 施天昀 何燕超 揭志軍
復(fù)旦大學(xué)附屬上海市第五人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科200240
流感病毒是負(fù)螺旋單鏈RNA病毒,其復(fù)制無(wú)RNA校正酶的參與,所以發(fā)生突變的頻率遠(yuǎn)高于其他病毒,易于引起表面抗原的改變[1]。流感病毒根據(jù)核蛋白(nucleoprotein,NP)和基質(zhì)蛋白(matrix protein,MP)可以分為甲、乙、丙三種,其中甲型流感變異性最強(qiáng),曾多次引起大流行。流感是全球范圍內(nèi)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生安全事件,然而有效的治療藥物卻一直缺乏,M2離子通道抑制劑因廣泛用于流感的治療,誘導(dǎo)了流感耐藥株的出現(xiàn),自2009年爆發(fā)H1N1后,流感病毒對(duì)此類藥物的耐藥性已經(jīng)不可忽視,已不推薦使用[2]。目前的抗流感病毒藥物以神經(jīng)氨酸酶抑制劑(neuraminidase inhibitors,NAIS)為主,本文就流感治療方面的進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1.1 NAIS 流感病毒表面的神經(jīng)氨酸酶(neuraminidase,NA)活性位點(diǎn)相對(duì)穩(wěn)定,可以催化唾液酸水解,在感染后期協(xié)助成熟病毒顆粒從宿主細(xì)胞脫落,進(jìn)而感染新的細(xì)胞,而NAIS可以特異性地結(jié)合流感病毒表面NA的不同部位,抑制病毒的釋放及播散,對(duì)多種亞型流感病毒廣譜有效[3]。NAIS包括奧司他韋、扎那米韋、帕拉米韋和在日本使用的拉尼米韋,其中以?shī)W司他韋最為常用。
靜脈注射帕拉米韋可以有效地治療兒童和成人簡(jiǎn)單流感,為流感的治療提供更多的選擇,但是和其他NAIS有交叉耐藥,用于對(duì)奧司他韋耐藥的病毒時(shí),治療效果并不理想[4]。Wang等[5]的研究表明帕拉米韋聯(lián)合咖啡酸可以增加帕拉米韋對(duì)病毒NA的親和力,因?yàn)榭Х弱パ苌锟梢酝瑫r(shí)結(jié)合帕拉米韋的五環(huán)三萜2位上的-OH基和變異后的H275Y位點(diǎn)上的GLU-276,為解決耐藥性問(wèn)題提供新的思路。另有研究發(fā)現(xiàn)扎那米韋的長(zhǎng)期使用可以誘導(dǎo)甲型流感病毒E119位點(diǎn)的和乙型流感病毒E117位點(diǎn)的突變,使得病毒復(fù)制減弱,但對(duì)所有NAIS耐藥[6],隨著扎那米韋使用率的增加,對(duì)其變異的監(jiān)測(cè)很重要,特別是需要長(zhǎng)期用藥的免疫功能不全患者。
奧司他韋在流感癥狀出現(xiàn)48 h內(nèi)使用療效最佳[7],然而僅有少量的患者能夠及時(shí)接受治療。有研究發(fā)現(xiàn)疑似流感患者在入院后6 h內(nèi)使用奧司他韋進(jìn)行治療,可以縮短住院時(shí)間,改善生存率[8]。而Ramirez等[9]的研究表明如果患者已經(jīng)出現(xiàn)了下呼吸道感染癥狀,即使在入院后24 h內(nèi)經(jīng)驗(yàn)性地使用奧司他韋,也不能更好地改善患者的流感癥狀、降低病死率。但是也有研究發(fā)現(xiàn)即使流感已引起嚴(yán)重的免疫病理?yè)p傷,延遲的奧司他韋和雷帕霉素的聯(lián)合治療仍然可以通過(guò)抑制ALRP3炎性小體介導(dǎo)的IL-18和IL-1β的分泌,進(jìn)而抑制病毒復(fù)制和過(guò)度的免疫反應(yīng),從而緩解嚴(yán)重的肺損傷,降低病死率[10]。NAIS被廣泛地用于控制流感,也促進(jìn)了病毒變異株的出現(xiàn),最為常見(jiàn)的是甲型流感病毒中H274Y變異[11],變異株可以破壞奧司他韋與病毒的結(jié)合,引起病毒對(duì)奧司他韋耐藥,目前的耐藥率普遍較低,但變異株爆發(fā)后會(huì)引起較高的病死率。雖然NAIS仍然適用于流感的治療和預(yù)防,仍不能對(duì)流感病毒的變異掉以輕心,一旦一個(gè)新的流感病毒產(chǎn)生并流行,會(huì)對(duì)人類造成不可估量的傷害。
1.2 RNA依賴的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,Rd RP)抑制劑 流感病毒的基因組很小,其蛋白質(zhì)的合成需要依賴宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)譯系統(tǒng),RdRP由三個(gè)蛋白亞基組成,包括PA、PB1和PB2。PA具有核酸內(nèi)切酶活性,從宿主細(xì)胞m RNA中獲取5′端cap作為引物,PB2可以與宿主細(xì)胞的前體mRNA結(jié)合,且能與PA相互作用,PB1具有RNA聚合酶活性,在引物存在的條件下可以進(jìn)行病毒基因的轉(zhuǎn)錄,整個(gè)過(guò)程被稱為“CAP-snatching”[12],Rd RP高度保守,是非常有前景的抗流感藥物作用靶點(diǎn)。
法匹拉韋(favipiravir)作為廣譜抗RNA病毒藥物,靶向于流感病毒的PB1,對(duì)各型流感均有效,2014年就已在日本用于流感的治療。有研究發(fā)現(xiàn)法匹拉韋療效并不低于奧司他韋和扎那米韋,可以顯著降低病毒滴度,包括對(duì)奧司他韋和扎那米韋耐藥的病毒,提高了感染小鼠的生存率,為流感的治療提供更多的選擇[13]。然而,Goldhill等[14]在體外實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)均檢測(cè)到PB1亞單位上K229R位點(diǎn)的突變,突變可引起病毒針對(duì)法匹拉韋的耐藥,雖然耐藥株存活率降低,但是可以通過(guò)PA亞單位上P653L位點(diǎn)的變異進(jìn)行修復(fù),臨床試驗(yàn)中需要重視這種雙重變異保障的耐藥機(jī)制,且由于聚合酶高度保守,其他RNA病毒也可能獲得同種變異,引起嚴(yán)重后果。
巴洛沙韋(baloxavir marboxil)作為一種小分子前體藥物,是近20年來(lái)美國(guó)食品及藥物管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)首次批準(zhǔn)的具有新型作用機(jī)制的抗流感藥物,baloxavir酸是其活性形式,baloxavir機(jī)制獨(dú)特,不同于NAIS,可以選擇性地與PA亞基上的帽依賴性核酸內(nèi)切酶結(jié)合,從而抑制流感病毒自身m RNA的轉(zhuǎn)錄[15]。這一作用機(jī)制能有效針對(duì)流感病毒,而宿主細(xì)胞內(nèi)不存在類似機(jī)制的蛋白酶,所以理論上baloxavir不會(huì)對(duì)宿主細(xì)胞產(chǎn)生影響,2018年2月開(kāi)始在日本使用[16]。臨床Ⅱ期和Ⅲ期試驗(yàn)表明,baloxavir與安慰劑相比能有效地改善患者的流感癥狀,并且在降低病毒載量方面,明顯優(yōu)于奧司他韋,在使用baloxavir 1 d后,病毒載量即明顯降低[17]。值得關(guān)注的是,Hawkes[18]發(fā)現(xiàn)雖然baloxavir的不良反應(yīng)小于奧司他韋,但可能會(huì)很快引起流感病毒的變異,如果耐藥病毒株傳播迅速,baloxavir將不再發(fā)揮其預(yù)計(jì)作用。臨床試驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)少數(shù)患者出現(xiàn)了針對(duì)baloxavir的病毒基因突變,幸運(yùn)地是,這種變異并不會(huì)加重流感癥狀,但仍需要監(jiān)測(cè)可能出現(xiàn)的變異[19]。2018年10月24日FDA已經(jīng)通過(guò)了對(duì)baloxavir的審核,它的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是在流感癥狀出現(xiàn)48 h內(nèi)僅服用1片,就能有效緩解流感癥狀,為流感的防治提供了更加有效的方法,但考慮到疫苗的效力因素,不推薦和流感疫苗聯(lián)合使用[20]。baloxavir作為直接抑制流感病毒增殖的藥物,可以讓流感患者通過(guò)簡(jiǎn)單、快捷的方式應(yīng)對(duì)流感,尤其是為重癥流感患者提供新的選擇。
1.3 聯(lián)合治療 為了降低耐藥性這一因素對(duì)流感治療的影響,可以進(jìn)行不同抗病毒藥物的聯(lián)合治療,盡管抗病毒藥物的種類和數(shù)量限制了它的臨床應(yīng)用。
奧司他韋和扎那米韋作用于NA的不同位點(diǎn),NA與奧司他韋結(jié)合時(shí)需要變構(gòu),而扎那米韋則不需要改變受體蛋白的構(gòu)像,所以?shī)W司他韋和扎那米韋間不會(huì)出現(xiàn)交叉耐藥。有研究表明奧司他韋和扎那米韋聯(lián)合治療的效果并不高于某一藥物單一治療的療效,但是在治療對(duì)某一NAIS耐藥的流感中有效,并減少耐藥性的發(fā)生,提示了聯(lián)合治療解決耐藥性問(wèn)題的可能[21]。Baz等[22]的研究則發(fā)現(xiàn)了相反的結(jié)果,聯(lián)合奧司他韋和高劑量法匹拉韋治療免疫功能不全的小鼠,雖然降低了病毒滴度和炎癥因子水平,改善生存狀況,卻并未減少H275Y耐藥株的出現(xiàn)。對(duì)耐藥性影響矛盾的原因或許是因?yàn)樵敲醉f和帕拉米韋作用位點(diǎn)的不同以及小鼠免疫功能不全的問(wèn)題,而對(duì)于臨床療效的不同仍需要進(jìn)一步研究。奧司他韋和帕拉米韋一般不用于聯(lián)合治療,因?yàn)閮烧叩哪退幮宰儺愑兄丿B部分。有研究表發(fā)現(xiàn)奧司他韋和baloxavir的聯(lián)用在抑制流感病毒復(fù)制、減輕炎癥反應(yīng)、改善肺部病理和降低致死率方面要優(yōu)于奧司他韋的單藥治療,且在感染96 h后進(jìn)行聯(lián)合治療依然可以有效地降低病毒滴度[23]。同樣地,Kiso等[24]也在研究中發(fā)現(xiàn),在治療免疫功能不全的小鼠時(shí),NAIS和聚合酶抑制劑的聯(lián)合使用可以在不影響病毒清除的情況下延長(zhǎng)生存時(shí)間,但病毒的高水平復(fù)制狀態(tài)加大了抗NAIS病毒株出現(xiàn)的概率。因此免疫功能不全的患者要謹(jǐn)慎聯(lián)用抗病毒藥物,或者需要更深層次的研究驗(yàn)證相關(guān)結(jié)果的可靠性。
1.4 單克隆抗體 流感病毒表面的血凝素(hemagglutinin,HA)與宿主細(xì)胞的受體結(jié)合啟動(dòng)感染過(guò)程,HA分為頭部和干區(qū),不同亞族的頭部各不相同,而干區(qū)的糖基化位點(diǎn)相對(duì)保守,抗HA單克隆抗體可以在感染細(xì)胞內(nèi)誘導(dǎo)抗體依賴性的細(xì)胞毒性作用,發(fā)揮抗病毒作用。
VIS410作用于HA干區(qū),安全性和藥物動(dòng)力學(xué)分析表明VIS410不僅對(duì)成人的甲型流感有效,還可以作為公共健康策略,應(yīng)對(duì)季節(jié)性流感和流感的大流行[25]。Hershberger等[26]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),VIS410可以安全有效地抑制簡(jiǎn)單流感患者的病毒復(fù)制,減輕流感癥狀,VIS410目前正處于Ⅱ期臨床試驗(yàn),有望成為流感治療的新藥物。MHAA4549A和MEDI8852同樣是針對(duì)HA干區(qū)的抗體,兩者均可以降低病毒載量,MHAA4549A的Ⅱ期臨床試驗(yàn)表明其可以降低炎癥因子水平,改善流感癥狀,雖然出現(xiàn)了短暫的變異株,但對(duì)病毒的致病作用并無(wú)影響,而安全性和耐受性分析需要進(jìn)一步研究[27]。有研究發(fā)現(xiàn)MEDI8852單獨(dú)使用對(duì)流感的預(yù)防和治療有效,在小鼠實(shí)驗(yàn)中,抑制H5N1流感病毒的效果優(yōu)于奧司他韋,且可以阻斷流感在白鼬間的傳播[28]。而Ali等[29]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了MEDI8852誘導(dǎo)的HA和NA位點(diǎn)的突變,突變位點(diǎn)既不是它的結(jié)合部位,也不引起對(duì)奧司他韋的耐藥,但是與奧司他韋的聯(lián)合用藥并不能更好的改善流感癥狀。
流感病毒入侵宿主后,其復(fù)制局限于上皮細(xì)胞,機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的免疫反應(yīng)后造成過(guò)度的炎癥反應(yīng),引起細(xì)胞因子失調(diào)后導(dǎo)致嚴(yán)重的組織損傷。所以抗炎藥物和保護(hù)上皮細(xì)胞的藥物可以直接作用于宿主細(xì)胞,用于流感的治療。
糖皮質(zhì)激素可以抑制促炎因子的生成,減少白細(xì)胞移行,具有強(qiáng)大的抗炎作用,同時(shí)還可以調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),維持上皮的完整性,是哮喘和COPD患者的理想用藥。同時(shí),糖皮質(zhì)激素也會(huì)通過(guò)多個(gè)機(jī)制引起免疫抑制,對(duì)流感產(chǎn)生影響,所以糖皮質(zhì)激素是否作為抗流感病毒的聯(lián)合用藥仍然具有爭(zhēng)議。有研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于流感引起的重癥肺炎,在患者進(jìn)入ICU 24 h內(nèi)使用糖皮質(zhì)激素,反而會(huì)增加病死率[30];Meta分析也表明對(duì)流感患者使用糖皮質(zhì)激素進(jìn)行治療,不論是否為ICU流感患者,均會(huì)增加患者的病死率[31]。而Li等[32]的研究則表明糖皮質(zhì)激素并不是一定會(huì)加重病情,其療效受使用劑量和患者的氧合指數(shù)的影響,低到中等劑量的糖皮質(zhì)激素可以減少PaO2/吸入氧濃度(Fraction of inspired oxygen,F(xiàn)iO2)<300 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)的患者的30 d和60 d死亡率,而對(duì)于PaO2/FiO2>300 mm Hg的患者,糖皮質(zhì)激素不發(fā)揮作用,甚至?xí)黾?0 d死亡率。關(guān)于糖皮質(zhì)激素低劑量的臨床應(yīng)用可能仍然需要進(jìn)一步研究,但是伴隨著高住院率和病死率的高劑量糖皮質(zhì)激素不建議應(yīng)用于重癥流感的治療[33]。
嚴(yán)重流感可引起促炎細(xì)胞因子Ⅲ型干擾素(interferon-λ,IFNλ)的上調(diào),阻止病毒入侵皮膚和黏膜表面,在氣道上皮表現(xiàn)出持久的抗病毒保護(hù),阻斷了流感的傳播。Wack[34]的研究表明呼吸道中病毒顆粒越多越易傳播,IFNλ可以通過(guò)控制上呼吸道中病毒顆粒的數(shù)量,以抑制病毒蔓延至下呼吸道和向未感染小鼠的傳播。另有研究發(fā)現(xiàn)流感癥狀出現(xiàn)48 h后使用IFNλ,在不增強(qiáng)炎癥反應(yīng)的條件下,IFNλ可以抑制病毒復(fù)制并減少上皮細(xì)胞的死亡[35]。
流感是威脅全球人類健康的一大危險(xiǎn)因素,流感病毒的變異也使流感的防治工作更加困難,因此,我們必須加快研制抗流感病毒藥物的步伐。目前M2離子通道抑制劑因?yàn)槟退幮缘脑蛞呀?jīng)不推薦使用;而NAIS也開(kāi)始出現(xiàn)病毒耐藥株,很可能會(huì)面臨和M2離子通道抑制劑同樣的困境;RdRP抑制劑可以有效地應(yīng)對(duì)對(duì)NAIS耐藥的流感病毒;為了減少耐藥性的產(chǎn)生,還可以進(jìn)行兩藥或多藥的聯(lián)合治療,為臨床治療流感提供了新的思路;還有一些藥物很有成為抗流感藥物的潛能,但仍然需要進(jìn)一步的研究。但是就目前的情況來(lái)看,流感病毒的變異速度不容小覷,現(xiàn)有的治療措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足治療需求,流感的防治工作任重而道遠(yuǎn)。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突