自從新冠肺炎大流行以來,新冠病毒(SARSCoV-2)不斷發(fā)生突變,目前已在200 多個(gè)國(guó)家流行,全球累計(jì)確診病例已超4.6 億,死亡人數(shù)突破600 萬。SARS-CoV-2 的快速突變凸顯防治藥物的重要性,然而,對(duì)新冠肺炎有效的治療藥物仍然十分稀缺。研發(fā)一種安全有效,能抑制多種SARS-CoV-2 突變株感染的新冠肺炎治療藥物仍然是各國(guó)科學(xué)家們的共同目標(biāo)。
近日,《公共科學(xué)圖書館-病原體(PLoS Pathogens)》雜志在線發(fā)表了題為“Diltiazem inhibits SARSCoV-2 cell attachment and internalization and decreases the viral infection in mouse lung”的研究論文,從體外藥效評(píng)價(jià)、藥物抗病毒機(jī)制、藥物作用靶點(diǎn)、以及在不同小鼠感染模型上藥物能否抑制病毒感染等多個(gè)角度展開研究,結(jié)果揭示地爾硫卓(Diltiazem)可有效抑制SARS-CoV-2 感染。研究人員通過藥物篩選試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)diltiazem 可有效抑制SARS-CoV-2 的感染。藥物添加試驗(yàn)表明,diltiazem 主要在SARS-CoV-2 感染的早期階段發(fā)揮作用。病毒感染早期階段主要包括吸附和內(nèi)化兩個(gè)過程。研究人員通過病毒吸附試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),經(jīng)diltiazem處理后顯著降低SARS-CoV-2對(duì)Vero-E6細(xì)胞、A549細(xì)胞、Calu-3細(xì)胞和Hela細(xì)胞的吸附,但對(duì)該病毒在HEK293T細(xì)胞中的吸附無影響。進(jìn)一步研究表明,diltiazem 處理可顯著降低ACE2(SARS-CoV-2的吸附受體)在細(xì)胞膜上的表達(dá)。過表達(dá)ACE2 雖然可以抵消diltiazem 對(duì)SARS-CoV-2 吸附的抑制作用,但是不能抵消diltiazem 對(duì)SARS-CoV-2 感染的抑制作用,提示diltiazem 還可抑制除吸附以外病毒感染的其他過程。研究人員進(jìn)一步檢測(cè)diltiazem 對(duì)SARSCoV-2 內(nèi)化過程的影響,結(jié)果表明SARS-CoV-2 可通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑和跨膜絲氨酸蛋白酶(TMPRSS2)介導(dǎo)的直接膜融合兩種方式內(nèi)化進(jìn)入細(xì)胞。研究人員通過病毒內(nèi)吞試驗(yàn)證明,diltiazem 處理顯著降低SARS-CoV-2 的內(nèi)吞過程。為了探究diltiazem對(duì)TMPRSS2 介導(dǎo)的直接膜融合過程的影響,研究人員在過表達(dá)ACE2 和TMPRSS2 的HEK293T 細(xì)胞中開展相關(guān)試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),diltiazem 處理顯著降低TMPRSS2 介導(dǎo)的直接膜融合過程。以上研究表明,diltiazem 可抑制SARS-CoV-2 的吸附和內(nèi)化過程。
Diltiazem 是非二氫吡啶類鈣離子拮抗劑的代表藥物,主要靶向L 型鈣離子通道Cav1.2 α1c亞基。研究 人 員 發(fā) 現(xiàn),Cav1.2 α1c與SARS-CoV-2 刺 突 蛋 白 及ACE2 存在相互作用。為了探究diltiazem 是否通過抑制Cav1.2 α1c發(fā)揮抗病毒作用,研究人員利用siRNA干擾技術(shù)降低細(xì)胞中Cav1.2 α1c的表達(dá)后檢測(cè)其對(duì)SARSCoV-2 侵入過程的影響。結(jié)果表明,Cav1.2 α1c影響病毒的吸附和內(nèi)化過程。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),降低Cav1.2 α1c的表達(dá)后顯著降低ACE2 在細(xì)胞膜上的表達(dá)。以上研究表明,diltiazem 通過抑制其靶點(diǎn)Cav1.2 α1c的功能,降低SARS-CoV-2 的吸附和內(nèi)化過程,進(jìn)而抑制病毒的感染。為探究diltiazem 是否具有作為SARS-CoV-2 治療藥物的潛力,研究人員通過兩種小鼠感染模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,diltiazem 通過肌注或鼻腔給藥途徑均可顯著降低SARSCoV-2 在小鼠肺部的感染,降低小鼠的病死率。
該研究結(jié)果表明,diltiazem 具有作為新冠防治藥物的潛力。SARS-CoV-2 突變快,極易產(chǎn)生藥物耐受性,而diltiazem 靶向的是宿主蛋白,不受病毒突變的影響。Diltiazem 作為廣泛用于缺血性心臟病及高血壓治療的一線藥物,其臨床安全性已經(jīng)過多年驗(yàn)證,對(duì)心血管病等高危人群的感染具有臨床應(yīng)用潛力。Diltiazem 價(jià)格低廉,國(guó)內(nèi)多家企業(yè)均有生產(chǎn),無知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題,一旦在臨床驗(yàn)證有效,便可快速生產(chǎn)并應(yīng)用于臨床治療。
中國(guó)預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào)2022年3期