顧云雙,李明峰,孫建國
(中國藥科大學藥物代謝動力學重點實驗室,江蘇 南京210009)
在科技文明飛速發(fā)展的今天,緊隨人類腳步的不僅有人類社會的進步,也有病毒的突變和進化。已知的第1 株病毒——煙草花葉病毒于1899 年被發(fā)現(xiàn)并命名,如今被人類發(fā)現(xiàn)的病毒已多達5 000余種。面對許多病毒我們束手無策。1918 年起源于美國的甲型流感病毒奪走了5 000 多萬人的生命;病死率高達50% ~ 90%的埃博拉出血熱更是難以擺脫的噩夢;始終無法攻克的艾滋病、發(fā)病后死亡率100%的狂犬病毒、2003 年的重癥急性呼吸綜合征(SARS)-冠狀病毒(CoV)都是至今無法解決的難題。近年來流行的H5N1、H7N9 等禽流感病毒和中東呼吸綜合征(MERS)-CoV 也對人類造成很大危害。
回顧過去幾年發(fā)生的危機,我們可以看到,面對病毒,無數(shù)學者投身科研、醫(yī)學工作者投身前線,尋找有效的治療方案,為患者尋求生機。2003 年SARS 病毒爆發(fā),糖皮質激素、抗菌藥物、抗病毒藥(利巴韋林、洛匹那韋/利托那韋)、中藥(甘草甜素)、單克隆抗體、干擾素等都被應用于臨床,針對SARS 病毒的疫苗也在研制中,但至今還無特效藥。2012 年起源于中東的MERS-CoV 感染爆發(fā),主要采用干擾素和霉酚酸進行治療[1],期間也使用了抗病毒藥物。早在1976 年就被發(fā)現(xiàn)的埃博拉病毒幾十年間數(shù)次爆發(fā),目前也研發(fā)了針對埃博拉病毒的調和性抗體Zmapp、siRNA 片段TKM-Ebola 等[2],在抗擊病毒的過程中,我們不斷收獲經驗。
2019 年12 月新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)肺炎(NCP,也稱COVID-19)被首次發(fā)現(xiàn)并發(fā)生快速傳播,目前已經發(fā)生了全球范圍內的感染,造成了極大的損失和恐慌。增加對SARS-CoV-2 的認識和加速開發(fā)抗病毒藥物刻不容緩。本文將從冠狀病毒的分類、傳播機制、治療方案及相關藥物等方面進行綜述,并從藥代動力學角度對藥物治療方案進行分析,為有效阻止疫情提供參考。
冠狀病毒屬于套式病毒目、冠狀病毒科、冠狀病毒屬。國際病毒學分類委員會(ICTV)將冠狀病毒科分為3 個屬即α、β 和γ 屬。2010 年中國香港學者Woo 等[3]在論文中將新發(fā)現(xiàn)的一類病毒稱為δ 屬。α 屬冠狀病毒包括α 屬冠狀病毒1、人冠狀病毒229E(HCoV-229E)、人冠狀病毒NL63(HCoV-NL63)、長翼蝠冠狀病毒HKU1、長翼蝠冠狀病毒HKU8、菊頭蝠冠狀病毒HKU2 和豬流行性腹瀉病毒(PEDV)等8 個種。β 屬冠狀病毒包括β 冠狀病毒1、人冠狀病毒OC43(HCoVOC43)、人冠狀病毒HKU1(HCoV-HKU1)、鼠冠狀病毒、家蝠冠狀病毒HKU5、果蝠冠狀病毒HKU9、SARS 相關病毒等7 個種。γ 屬冠狀病毒包含禽冠狀病毒和白鯨冠狀病毒SW1 這2 種。δ 屬包括豬δ 冠狀病毒PDCoV、夜鶯冠狀病毒HKU11、鵝口瘡冠狀病毒HKU12、文鳥冠狀病毒HKU13 等。其中能夠感染人類的病毒主要有7 種:包括α 屬的HCoV-229E 和HCoV-NL63 以 及β 屬 的HCoVOC43、SARS-CoV、HCoV-HKU1、MERS-CoV 和SARS-CoV-2[4]。
冠狀病毒粒子形狀不規(guī)則,表面分布刺突樣蛋白,狀如皇冠,得名冠狀病毒。直徑約60 ~ 220 nm。其基因組是單鏈、非節(jié)段的(+)RNA,長 度 大 約26 ~ 32 kb,具 有 類 似 于mRNA 的5'甲基化帽狀結構和3'多聚腺苷酸尾狀結構[5]。這種形態(tài)能加快病毒在宿主細胞內復制的速度。病毒表面有包膜結構,上面分布著蛋白:刺突糖蛋白(spike protein,簡稱S)、小包膜糖蛋白(envelope protein,簡稱E)和膜糖蛋白(membrane protein,簡稱M),少數(shù)種類還有血凝素酯酶(haemaglutinin-esterase,HE 蛋白)。其中,刺突蛋白是冠狀病毒表面參與受體結合、膜融合和病毒侵入宿主細胞的重要膜蛋白,能依靠宿主細胞內的蛋白酶裂解成具有活性的亞基,與病毒的高致病性密切相關,也是宿主選擇性的決定性因素之一。目前人們發(fā)現(xiàn)了很多冠狀病毒的受體,其中SARSCoV 和人類冠狀病毒HCoV-NL63 的受體是血管緊張素轉換酶2(ACE2)[6];MERS-CoV 的受體是二肽基肽酶4(DPP4)[7]。
冠狀病毒的生命周期可大致分為黏附、進胞、遺傳物質的釋放、遺傳物質的傳遞、病毒粒子的組裝、出胞幾個階段。病毒表面S 蛋白S1 亞基上的受體結合區(qū)與宿主細胞受體結合,導致S2 啟動病毒與宿主的膜融合。病毒通過內體途徑或細胞表面非內體途徑進入細胞,釋放RNA,接著翻譯出大型復制酶多聚蛋白,并且復制基因組RNA。多聚蛋白pp1a和pp1ab 需要經過PLpro 和3CLpro 這2 種酶的裂解產生能夠完成病毒轉錄和復制的酶。新合成的基因組RNA 和結構蛋白相互作用組裝成子代病毒粒子,通過胞吐出胞進行新一輪的感染[8]。
ACE 是一類結構中含有鋅的跨膜糖蛋白,主要參與腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)的調節(jié),ACE催化Ang1(血管緊張素1)轉化為Ang2(血管緊張素2),產生升壓效果。ACE2 的編碼基因同源于ACE 的編碼基因,ACE2 位于細胞頂端,組織分布具有器官特異性,主要分布在腎、心血管、胃腸道、肺部等器官[9]。在人類肺和小腸上皮細胞中大量存在。ACE2 具有羧肽酶活性,其底物包括Ang2、緩激肽、神經降壓素和運動降壓素,能準確消化肽末端一個氨基酸殘基,表現(xiàn)為擴血管作用。ACE2 可能以一種反調節(jié)的方式作用于ACE,發(fā)揮調節(jié)心臟和腎臟之間平衡的重要作用[10]。近年來研究表明,ACE2 還與體液平衡、炎癥、細胞增殖等過程有關。
SARS-CoV 是β 屬的冠狀病毒,是引起2003 年非典型肺炎的病原體,以宿主細胞的ACE2 作為受體進入細胞,人患病后發(fā)生呼吸系統(tǒng)感染,臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、頭痛、四肢酸脹并伴隨腹瀉,主要通過呼吸道傳播,具有典型的冠狀病毒特征,以非節(jié)段的(+)RNA 作為遺傳物質。2013 年,石正麗等[11]進一步證明了SARS-CoV 的自然宿主是中華菊頭蝠。SARS 事件造成全球8 000 余人確診,700 余人死亡,是一場全球性的公共衛(wèi)生事件。
Li 等[6]首先發(fā)現(xiàn)ACE2 在SARS-CoV 感染中的作用。他們從SARS-CoV 感染的非洲綠猴腎細胞株中分離出ACE2,發(fā)現(xiàn)其可以有效地結合SARSCoV S 蛋白的S1 區(qū)域。且ACE2 的可溶性形式能夠阻斷S1 區(qū)域與非洲綠猴腎VetoE6 細胞的結合;轉染ACE2 的293T 細胞可與表達S 蛋白的細胞形成多核合胞體;SARS-CoV 能夠在ACE2 轉染的293T細胞中有效地復制;抗ACE2 的抗體可阻斷病毒在VetoE6 細胞中的復制。這些結果都說明了ACE2 是SARS-CoV 的功能性受體,具有介導SARS-CoV 入侵細胞和細胞融合等作用。而人類肺部有豐富的ACE2,病毒易感染病患肺部,導致肺內ACE2 蛋白數(shù)量和功能降低,進而出現(xiàn)一系列呼吸道及其他癥狀,臨床可表現(xiàn)出肺衰竭。
SARS-CoV-2 是2019 年12 月在人體分離出來的新型病毒株,曾于2020 年1 月12 日被世界衛(wèi)生組織(WHO)暫時命名為2019-nCoV。同時,WHO 發(fā)布了針對疑似新型冠狀病毒感染造成嚴重急性呼吸道感染的臨床處置指南。SARS-CoV-2 屬于冠狀病毒的β 屬。病毒表面分布有S、E、M、HE 蛋白。S 蛋白可與人體內ACE2 結合,使病毒能夠感染宿主細胞。2020 年2 月8 日,我國將感染SARS-CoV-2 引起的疾病命名為NCP(novel coronavirus pneumonia,新型冠狀病毒)。2 月11 日,WHO 總干事譚德塞在瑞士日內瓦宣布,將新型冠狀病毒感染的肺炎命名為COVID-19。同日,國際病毒分類委員會冠狀病毒研究小組(CSG)將新型冠狀病毒正式命名為SARS-CoV-2。該病毒主要經過呼吸道飛沫、接觸傳播,存在氣溶膠傳播的可能。感染后主要表現(xiàn)為發(fā)熱、乏力、干咳,重癥者呼吸困難,發(fā)生急性呼吸窘迫綜合征等。目前尚未找到有效治療該病毒的藥物或活性分子。3CL pro 和PL pro 是對病毒的成熟和復制起到關鍵作用的蛋白酶,有望成為治療SARS-CoV-2 的突破口。1 月26 日,上??萍即髮W饒子和院士/楊海濤教授課題組測定了SARS-CoV-2 冠狀病毒3CL 水解酶的高分辨率晶體結構,為抗SARS-CoV-2 的藥物篩選提供了方向。
3.2.1 病毒源頭探究
2020 年1 月22 日,石正麗研究小組在bioRxiv上發(fā)布了他們對提取到的SARS-CoV-2 病毒基因組的研究結果。比對基因組序列發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 與SARS-CoV 有79.5%的相似性,而與云南菊頭蝠的冠狀病毒有96%的同源性。此外,研究還證實了SARS-CoV-2 和SARS-CoV 一樣都是以ACE2 為受體進入宿主細胞。肺部細胞高表達ACE2 蛋白,因此SARS-CoV-2 會通過呼吸系統(tǒng)感染肺部,造成肺部嚴重損傷。
病毒感染人體通常需要中間宿主的傳遞才能完成必要的進化和傳播。對于此次爆發(fā)的SARSCoV-2,研究者把目標鎖定在野生穿山甲上。2 月18 日,管軼教授團隊在bioRxiv 上發(fā)表了研究結果,他們比對了野生穿山甲組織樣品中的冠狀病毒和人體中的新型冠狀病毒,發(fā)現(xiàn)二者的RBD 氨基酸序列高度相似(97.4%),高于蝙蝠冠狀病毒與新型冠狀病毒的相似性(89.2%)。早在2 月7 日發(fā)布會上沈永義教授團隊就表示,穿山甲有可能是潛在的宿主。2 月20 日該團隊研究成果在bioRxiv 上發(fā)表,結果顯示穿山甲病毒株與新型冠狀病毒毒株序列同源性為99%,穿山甲體內的抗體可以和新型冠狀病毒的S 蛋白結合;進化樹結果也將中間宿主指向穿山甲。但該結論尚不能確證,還需要后續(xù)的研究支撐。
雖然SARS-CoV-2 首次是在武漢的華南海鮮市場被發(fā)現(xiàn),但將其視為疫情的發(fā)源地還為時過早。有文獻報道稱首例感染患者并無華南海鮮市場暴露史[12],這說明海鮮市場很有可能并不是病毒源頭,而是從別處傳入海鮮市場后爆發(fā)。全基因組數(shù)據(jù)解析結果也支持這種可能。總之,現(xiàn)有的證據(jù)還不能將SARS-CoV-2 的源頭指向中國。
3.2.2 SARS-CoV-2 與血管緊張素轉換酶2
冠狀病毒表面的S 蛋白是介導病毒侵染宿主細胞的關鍵性蛋白,其結構組成具有多樣性。2020年1 月21 日,中國科學院上海巴斯德研究所郝沛研究員團隊[13]發(fā)表的論文表明:與SARS-CoV 相比,SARS-CoV-2 與ACE2 蛋白結合的S 蛋白中的5 個關鍵氨基酸有4 個發(fā)生了變化,但變化后的氨基酸,卻在整體性上維持了SARS-CoV 的S-蛋白與ACE2 相互作用的原結構構象。盡管SARS-CoV-2的S 蛋白與ACE2 相互作用能力由于丟失的少數(shù)氫鍵有所下降,但仍然達到很強的結合自由能(-50.6 kcal · mol-1)。所以新型冠狀病毒仍然能夠與人類的ACE2 結合,實現(xiàn)和SARS-CoV 類似的致病機制。目前,人ACE2 的全長結構、新冠病毒S 蛋白的RBD 和人ACE 的22.5×10-10m 分辨率的晶體結構已經被解析,為新冠病毒的作用機制和藥物研發(fā)提供了參考。
3.2.3 疾病傳播
與SARS-CoV 相似,SARS-CoV-2 以呼吸道飛沫傳播、接觸傳播為主,存在氣溶膠傳播的可能,其他傳播方式有待確證。疾病爆發(fā)后,許多學者運用流行病學模型預測此次肺炎疫情的傳播和累及人數(shù),并得出了基本再生數(shù)(basic reproduction number,R0),R0是指無外力介入時1 名感染者在傳染期內在易感人群中引起的新感染者的期望人數(shù),用以評估傳染效力,數(shù)值越大,傳染性越高。綜合比較后,R0值大多處于2 ~ 3,其中一篇重點考慮人口流動、采用SEIR 模型分析的文章估計R0值為2.68[14]。雖然2003 年SARS 病毒的R0值為2 ~ 5,但是由于環(huán)境、時間等其他因素影響以及R0的不確定性,并不能把二者R0直接比較,隨著疾病的發(fā)展該值也會不斷改變。此外,包括消化道傳播在內的其他問題也存在不確定性。
2020 年2 月1 日,《新英格蘭醫(yī)學雜志》(NEJM)上刊載了美國首例確診COVID-19 患者成功治愈的病例,在該患者糞便中檢測到SARS-CoV-2[15]。深圳市第三人民醫(yī)院肝病研究所發(fā)現(xiàn)該院收入的某些確診患者糞便中SARS-CoV-2 核酸檢測呈陽性,其他臨床研究中也陸續(xù)出現(xiàn)患者糞便顯示核酸陽性的案例。這些報道均提示可能存在糞口傳播。而單細胞測序數(shù)據(jù)表明ACE2 在回腸和結腸的吸收性腸上皮細胞中存在高表達[16]。第七版診療方案中提示注意糞便及尿對環(huán)境污染造成的氣溶膠或接觸傳播。如果存在消化道傳播途徑,那么人被感染的風險將會進一步增加。至此,我們雖有理由懷疑存在糞口傳播,但目前并無定論。
氣溶膠傳播是指含病毒的飛沫在空氣中懸浮的過程中失去水分,剩余的飛沫核(病毒粒子蛋白質)通過氣溶膠的形式漂浮造成遠距離傳播。若存在氣溶膠傳播,將會進一步增加大眾感染風險。而流行病學研究顯示,大多病例可追溯出確診病例接觸史。2 月9 日,國家衛(wèi)健委新公布的《關于印發(fā)新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第五版修正版)》中顯示,目前經呼吸道飛沫和接觸傳播是主要的傳播途徑。氣溶膠和消化道等傳播途徑“尚待明確”。而在2 月18 日公布的第六版新型冠狀病毒肺炎診療方案中傳播途徑一欄在第五版基礎上有所增加,提示“在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高度氣溶膠情況下存在經氣溶膠傳播的可能”。此說法限定條件多,說明氣溶膠途徑傳播還是具有不確定性。
3.3.1 治療方案
面對此次病毒感染,許多學者都參考SARSCoV 和MERS-CoV 的治療經驗進行研究。目前臨床主要的治療藥物是抗病毒藥物,例如HIV 蛋白酶抑制劑洛匹那韋/利托那韋和廣譜核苷類抗病毒藥利巴韋林。在此次疫情初期的主災區(qū)——中國主要采用霧化吸入α-干擾素配合口服洛匹那韋/利托那韋治療,可加用利巴韋林、磷酸氯喹和阿比朵爾并結合患者臨床癥狀給予對癥治療。泰國Rajavithi 醫(yī)院的格里昂薩專家團隊同樣采用洛匹那韋/利托那韋并輔以抗流感病毒藥物奧司他韋進行治療,部分患者明顯好轉。美國首例確診新冠肺炎患者被成功治愈的案例報道中,治療期間院方根據(jù)病癥給藥:使用昂丹司瓊緩解惡心嘔吐癥狀;使用愈創(chuàng)甘油醚緩解咳嗽癥狀;使用布洛芬、撲熱息痛緩解發(fā)熱;根據(jù)臨床癥狀使用了頭孢克肟、萬古霉素?;颊咦≡旱? d,醫(yī)院使用了未獲批的試驗藥物瑞德西韋(remdesivir,GS-5734),隔日癥狀好轉。瑞德西韋是針對埃博拉病毒研發(fā)的核苷酸類似物,通過影響病毒聚合酶和校對型核酸外切酶產生抗病毒作用,隨后研究發(fā)現(xiàn)瑞德西韋對呼吸道合胞病毒、冠狀病毒、尼帕病毒、亨德拉病毒也有抑制效果[17-19]。目前該藥已在我國中日友好醫(yī)院啟動臨床試驗。此外,中藥也在臨床中得到應用。其中,在2003 年非典疫情爆發(fā)時應用的連花清瘟膠囊也被用于治療COVID-19。2020 年2 月8 日,肺炎一號方(透解祛瘟顆粒)在我國獲批臨床使用。在國家衛(wèi)健委發(fā)布的第六版診療方案中,清肺排毒湯等中藥制劑都包含在內。
近日,傳統(tǒng)抗瘧藥氯喹再一次進入研究視線,氯喹可通過增加病毒/細胞融合所需的內體pH 值以及干擾SARS-CoV 宿主細胞受體的糖基化來阻斷病毒感染。Wang 等[20]比較了幾種抗病毒藥物在體外的抗病毒活性,氯喹[半數(shù)有效濃度(EC50)= 1.13 μmol · L-1]和瑞德西韋(EC50= 0.77 μmol · L-1)顯示出良好的抗病毒能力。目前,使用氯喹或類似物羥氯喹治療COVID-19 的臨床試驗也在進行中。法匹拉韋是具有廣譜抗RNA 病毒活性的RNA 聚合酶抑制劑,針對流感病毒研發(fā)。法匹拉韋是一種前藥,在細胞內轉化為呋喃糖基5'-三磷酸代謝產物,通過干擾病毒聚合酶的功能阻止病毒復制。而法匹拉韋抗COVID-19 的臨床試驗也在進行中。
2020 年2 月4 日,李蘭娟院士研究團隊發(fā)現(xiàn)阿比朵爾和達蘆那韋在體外具有抑制冠狀病毒的作用,阿比朵爾是一種抗病毒藥物,通過抑制流感病毒脂膜與宿主細胞的融合而阻斷病毒的復制[21]。達蘆那韋是一種HIV-1 蛋白酶抑制劑,能選擇性抑制病毒感染細胞中HIV 編碼的gag-pol 多蛋白的裂解[22]。包括達蘆那韋在內的抗新型冠狀病毒聯(lián)合性治療的臨床試驗正在進行中。
在2003 年非典時期,體外細胞試驗顯示甘草酸具有抗病毒活性,主要在病毒進入宿主細胞后發(fā)揮作用(EC50=300 mg · L-1)[23]。甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分,具有抗炎、保肝、改善肝功能的作用,主要用于治療肝炎[24]。臨床顯示,與SARSCoV、MERS-CoV 感染相同,COVID-19 重癥患者也會發(fā)生炎癥風暴,造成臟器功能衰竭,重者死亡。臨床常用糖皮質激素進行治療,但其效果差,副作用大,并不是理想選擇。甘草酸能發(fā)揮類激素樣作用,不抑制免疫,并且無皮質激素的不良反應。武漢大學藥學院丁虹教授根據(jù)疾病過程提出了甘草酸二銨聯(lián)合曲克蘆丁和維生素C 的治療方案,相比于那些具有“殺傷性”的方案,丁教授的方案注重于減少機體損傷,依靠患者自身免疫系統(tǒng)清除病毒,許多未入院患者反映該方案效果較好,但高血壓患者應慎重使用。目前甘草酸二銨的聯(lián)合治療方案已經在武漢大學中南醫(yī)院開始臨床試驗。
恢復期血漿作為一種安全有效的治療方法,無論在哪種傳染性疾病發(fā)生時,都被寄予厚望。在此次疫情中,我國也采用了恢復期血漿進行治療,國家衛(wèi)健委公布的數(shù)據(jù)表明,最初接受了恢復期血漿的10 例病人治療后都處在康復期。雖然血漿治療也存在著不確定性,但在各種目標藥物臨床試驗結束前,恢復期血漿將是我們最有利的武器。
除了應用抗病毒藥物以外,對于重癥患者還需要采取干預治療改善癥狀,例如體外肺膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)和呼吸機等手段。有重癥患者應用干預治療后情況好轉。這種干預治療,能維持患者生命,對重危病人極其重要。而死亡病理尸體解剖報告顯示死者遠端肺泡損傷,肺部氣道存在黏液栓,黏液栓會影響呼吸機的通氣效果,提示在臨床過程中應先化痰、吸痰,再給予氧支持。疾病的發(fā)展過程復雜,所以在治療時,應結合疾病進程,合理采取措施,謀求患者的最大受益[25]。
中西醫(yī)結合的治療方式也在此次疾病中發(fā)揮了重要作用。在第六版診療方案中描述到:本病屬中醫(yī)“疫”病范疇,病因為感受“疫戾”之氣。很多患者在中醫(yī)藥的治療下明顯好轉。在臨床治療過程中,中醫(yī)藥能改善輕癥患者癥狀,減少重癥向危重癥轉化,減緩疾病進程。所以,將中西醫(yī)結合,能夠發(fā)揮二者優(yōu)勢,協(xié)同改善患者癥狀。
目前應用于臨床的各類COVID-19 治療藥物見表1。
表 1 應用于臨床的部分COVID-19 治療藥物Table 1 Some clinically used drugs against COVID-19
3.3.2 藥物藥代動力學特點
3.3.2.1 洛匹那韋/利托那韋 洛匹那韋和利托那韋的復方制劑商品名為克力芝(Kaletra),是針對HIV-1的蛋白酶抑制劑。主藥洛匹那韋可通過阻止HIV 病毒復制過程中的gap-pol 多聚蛋白的裂解,導致病毒組裝錯誤,無法產生具有傳染性的成熟子代病毒粒子[26]。洛匹那韋單用生物利用度低,主要經肝臟CYP3A4 代謝。利托那韋也是HIV 蛋白酶抑制劑,低劑量的利托那韋可以通過抑制肝臟代謝,提高洛匹那韋的血藥濃度[27]。該復方制劑主要經口服給藥,洛匹那韋水溶性差,在體內主要聚集在外周血單核細胞(PBMC)中,多次給藥后的t1/2為5 ~ 6 h,血漿蛋白結合率為98% ~ 99%。給藥后約4 h 達峰濃度,主要經糞便排泄,少數(shù)隨尿液排出。不良反應較少,主要為腹瀉、惡心、嘔吐、高甘油三酯血癥和高膽固醇血癥[28]。根據(jù)藥代動力學特點可知,該藥經胃腸道吸收,起效稍慢,蛋白結合率高,主要在血液中起效,在用于治療COVID-19 時,應與其他藥物聯(lián)用增強治療效果。此外,由于該藥經肝P450 酶系代謝,肝損傷患者應慎用。
3.3.2.2 瑞德西韋 瑞德西韋是氰基取代的腺苷酸類似物前藥,進入細胞內部被轉換為活性代謝物GS-443902,針對埃博拉病毒研發(fā)。瑞德西韋的三磷酸形式(remdesivir-TP)能夠與ATP 競爭結合,抑制RdRp 功能,使RNA 鏈終止延遲[29]。動物實驗中,使用恒河猴作為模型,靜脈給予瑞德西韋,其活性形式在PBMC 中能夠持續(xù)存在(t1/2為14 h),還
能夠擴散到包括睪丸、眼睛和大腦等病毒復制的部位[30]。2018 年WHO 公布的早期臨床試驗數(shù)據(jù)顯示,靜注75 mg 瑞德西韋2 h,PBMC 中活性形式的t1/2在40 h 以上。從藥代動力學角度看,瑞德西韋靜脈給藥無吸收過程,在體內活化后能穩(wěn)定長時間存在于血液中,有速效長效的優(yōu)點,還有分布到組織中的特點。目前,瑞德西韋在治療COVID-19 方面?zhèn)涫懿毮浚谌梭w中的有效性、安全性還是未知。此前研究證明瑞德西韋體外抑制SARS-CoV-2 的EC50為0.77 μmol · L-1,而對埃博拉病毒的EC50約為0.12 μmol · L-1[31],粗略比較可以看出瑞德西韋抑制SARS-CoV-2 的能力比埃博拉病毒弱,若要提高治療效果,就要提高給藥劑量,隨之而來的則是用藥安全問題。但由于缺乏臨床試驗數(shù)據(jù),其副作用不明確。目前國內的臨床試驗劑量采用200 mg 的負荷劑量,100 mg 的維持劑量,給藥9 d,可能會出現(xiàn)療效和安全不能兼顧的問題,所以有效性及安全性問題還有待臨床確證。
3.3.2.3 磷酸氯喹 磷酸氯喹是治療瘧疾和類風濕性關節(jié)炎的抗瘧藥和抗炎藥。研究發(fā)現(xiàn)其還具有抗病毒活性,在2003 年就有關于氯喹抗SARS-CoV 的相關報道[32],可能通過干擾病毒基因表達和內體pH 發(fā)揮抗病毒作用[33]。氯喹口服后吸收完全,可進入紅細胞,廣泛分布于體內包括肝、肺、腎、脾、腦等組織中,血漿蛋白結合率為60%,氯喹可通過細胞色素P450酶迅速脫烷基,生成有藥理活性的去乙基氯喹(40%)和雙去乙基氯喹(10%),氯喹和去乙基氯喹在體內的濃度下降緩慢,消除的t1/2為5 ~ 60 d[34]。氯喹藥代動力學性質良好,口服后在體內分布廣泛,可進入肺部,且與洛匹那韋、瑞德西韋等抗病毒藥物作用機制不同、藥效互補,可聯(lián)合用藥增加療效、減少耐藥性。如果在臨床試驗中能被證明對COVID-19 有良好的治療效果,磷酸氯喹也將成為抗擊COVID-19 的重要武器。在第六版診療方案中,磷酸氯喹已然在列:每日2 次,單次500 mg 給藥,療程不超過10 d。但需要注意的是,其在體內消除慢,單劑量給藥后數(shù)月還能在排泄物中檢測到原型藥及代謝物[33],在使用時應重視在體內蓄積產生的副作用,主要是視網膜病變[35],還應聯(lián)合其他藥物,盡量縮短療程,確保用藥安全性。
羥氯喹是氯喹的結構類似物,與氯喹的結構只存在一個羥基的差異。羥氯喹的作用機制與氯喹類似,但羥氯喹毒性更小,在體內吸收更快,分布更廣。因此,國內有學者認為,相比于不良反應較重的磷酸氯喹,羥氯喹是治療COVID-19 的更好選擇。目前,羥氯喹治療COVID-19 的臨床試驗也正在進行中。3.3.2.4 阿比朵爾 阿比朵爾是非核苷類抗病毒藥物,臨床主要用于治療A、B 型流感病毒感染[36],在體外實驗中對SARS-CoV 也有抑制作用[37]??梢酝ㄟ^影響流感病毒的血凝素(HA)構象,達到阻斷病毒與宿主細胞膜融合的作用,還可以誘導人體的干擾素產生間接抗病毒作用[38]。阿比朵爾口服后能迅速分布到各組織,血漿蛋白結合率在90%左右,t1/2約為16 ~ 21 h,主要經肝臟CYP3A4 和腸道代謝、隨糞便排出[39]。阿比朵爾制劑毒性較小、選擇性好,是臨床上常用的抗流感藥物。從作用機制看,阿比朵爾主要影響病毒進入宿主細胞,與上述幾種藥物機制不同,可聯(lián)合使用,并且可以分散到組織中。目前也被我國納入第六版診療方案,應用于COVID-19 治療。
3.3.2.5 法匹拉韋 法匹拉韋是由日本開發(fā)的抗流感病毒藥物,能選擇性抑制RNA 聚合酶,干擾病毒復制和轉錄[40],曾于2014 年被用于緊急治療抗埃博拉出血熱,效果較好[41]。該藥口服吸收良好,能迅速分布于全身組織,tmax約0.5 ~ 1.0 h,血漿蛋白結合率在50%左右,在體內經醛氧化酶和黃嘌呤氧化酶代謝,隨尿液排出。不良反應主要是尿酸增高、腹瀉、中性粒細胞減少等[42]。法匹拉韋主要通過影響病毒復制發(fā)揮作用,機制與多種抗病毒藥物相似,并沒有被納入診療方案中,但法匹拉韋治療COVID-19 的臨床試驗也正在進行中。3.3.3 給藥方案分析
目前臨床上正在應用或處于臨床試驗中的藥物的藥代動力學參數(shù)如表2 所示。作為最早一批被應用于治療COVID-19 的藥物,洛匹那韋/利托那韋的血漿蛋白結合率、Cmax較高,有利于發(fā)揮藥效,但其不良反應發(fā)生率較高,在使用時應注意相關副作用,縮短用藥療程。瑞德西韋目前尚未完成Ⅲ期臨床試驗,并無藥代動力學參數(shù)指導應用,但現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明其活性形式主要聚集在PBMC 中,有較長的t1/2,能發(fā)揮長效作用,臨床試驗確定的單次給藥方式較合理。相比于其他藥物,磷酸氯喹的t1/2很長,容易在體內蓄積,服用3 ~ 5 g 可致死,所以在臨床給藥時,要減少用量,在第七版診療方案中,氯喹的給藥劑量較第六版有所修改:按體質量將患者劃分,體質量低于50 kg 的患者用藥第3 d 起給藥次數(shù)由每日2 次降為每日1 次,可減少蓄積量,降低副作用發(fā)生率,也可以考慮用毒性較低的羥氯喹代替磷酸氯喹??沽鞲兴幬锇⒈榷錉栄獫{蛋白結合率高、t1/2長,在體內代謝產生多種代謝形式的t1/2較原型藥長,臨床每日3 次給藥,應監(jiān)測相關指標,注意患者是否發(fā)生不良反應。法匹拉韋的不良反應發(fā)生率高,目前并沒有納入診療方案中,但存在臨床使用情況,建議監(jiān)測相關功能指標,避免出現(xiàn)嚴重副作用、造成不利影響。甘草酸二銨的Cmax小,在體內藥代動力學過程復雜,存在肝腸循環(huán),原型藥及代謝形式的血漿蛋白結合率均高于90%,t1/2較長,但不良反應輕,安全性好,主要通過改善炎癥反應發(fā)揮療效,可與其他抗病毒藥物結合使用。
對于SARS-CoV-2,目前還無特效藥。現(xiàn)有藥物的治療效果很大程度上取決于醫(yī)生的治療經驗和患者的個體差異。目前眾多臨床方案中,瑞德西韋是唯一完全按國際雙盲試驗進行的研究。合理的給藥方案能夠挽救患者生命,所以在臨床過程中,應根據(jù)藥物本身的特點制定給藥方案,找到劑量和藥效的平衡點,最大限度地發(fā)揮藥效,避免不良反應。
表 2 各類COVID-19 治療藥物的藥代動力學信息Table 2 Pharmacokinetic information of various drugs against COVID-19
此次COVID-19 疫情傳播范圍廣,波及人數(shù)眾多,累計死亡人數(shù)已超過SARS 疫情時的死亡人數(shù)。但與此同時,多種藥物已經進入臨床試驗,有望成為攻克COVID-19 的有效藥物。除抗艾滋病藥物外,疫苗、抗體類藥物也備受關注。未來一段時間,是否存在其他可能的傳播途徑、病毒中間宿主等問題也會被進一步確證。在這場無煙的戰(zhàn)役中,無數(shù)勇士前仆后繼,相信在各方努力下,人類定能收獲經驗,戰(zhàn)勝病毒。