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2019-nCoV的药物开发和治疗选择

编者按2020年2月10,中南大学湘雅公共卫生学院李广迪博士与比利时鲁汶大学的 Erik De Clercq教授联合在Nature reviews drug discovery杂志发表了关于新冠病毒(2019-nCoV)的最新评论文章,文章题为Therapeutic options for the 2019 novel coronavirus (2019-nCoV)。该文章基于当前现实的需求,特别是结合目前已批准的一些抗病毒药物以及SARS和MERS的治疗,主要讨论了2019-nCoV的药物开发和潜在治疗选择,对当前抗新冠病毒的治疗和药物开发具有重要的知道意义。

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我最喜欢的Nature子刊Nature reviews drug discovery今晨发表了一篇十分必要及时的综述,评论了2019-nCoV的药物开发和治疗选择。该综述认为可设想的防治手段包括疫苗、单抗、寡肽和肽分子、干扰素治疗及小分子药物等。但是上述药物和生物制品开发需要数月到数年,而此综述结合了已批准的抗病毒药物如HIV、HBV、HCV等药物,及SARS和MERS的治疗经验,讨论了2019-nCoV的潜在治疗选择,并在附件中详细列举了目前所以可以抑制冠状病毒的药物,这点极为重要(下表)

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2019-nCoV是一种正链包膜beta冠状病毒,与SARS和MERS相同,2019-nCoV基因组编码非结构蛋白(2种蛋白酶3CLpro和PLpro、解旋酶、RdRp)、结构蛋白(spike等)和辅助蛋白。因此,这4个酶分子和spike蛋白构成了靶向冠状病毒最重要的靶点。根据2019-nCoV的基因组分析,2019-nCoV的4种酶的催化位点高度保守(且与SARS和MERS序列同源性高);同时,通过蛋白质结构预测可见2019-nCoV病毒酶的关键药物口袋结构可能很保守(下图b),因此,应用SARS和MERS抑制剂治疗2019-nCoV具有生物学可行性。

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综述中潜在药物包括:
1. 靶向病毒复制关键酶RdRp的核苷类抑制剂,如已上市的抗病毒药Favipiravir和利巴韦林,以及实验用药Remdesivir这些药物是腺嘌呤/鸟嘌呤核苷类似物,可以竞争性抑制RdRp的底物,从而阻断病毒RNA合成:1)鸟嘌呤核苷类似物Favipiravir用于治疗流感等RNA病毒感染性疾病。其抑制体外Vero-E6系统中2019-nCoV EC50=61.88uM,其两项临床试验Favipiravir+干扰素alpha(ChiCTR2000029600) ,以及Favipiravir+盐野义开发的流感药物baloxavir marboxil(ChiCTR2000029544)已经开展。2)利巴韦林是一种广谱抗病毒药,其为鸟嘌呤核苷类似物,用于治疗HCV和RSV感染。该药物应用广泛,但高剂量应用可能有贫血等副作用。3)腺嘌呤核苷类似物Remdesivir化合物由UAB发明,专利授权给了Gilead,而后Gilead应用其最擅长氨基磷酸脂前药形式(我微博曾讨论过多次,他们应用在了sofosbuvir和TAF)对其进行了修饰,而Remdesivir结构本身就类似于著名抗HIV药物TAF。Remdesivir抑制作为埃博拉药物已经完成了前2期临床试验,并在多篇研究报道中对冠状病毒有效,其Vero-E6 EC50=0.77uM。NEJM报道一名患有2019-nCoV的患者在1月6日接受静脉注射雷姆昔韦后康复。2月初Remdesivir开始了两项3期试验,以评估2019-nCoV患者的静脉注射瑞姆昔韦对于2019-nCoV疗效(第1天200 mg,后9天每天100 mg)(NCT04252664和NCT04257656),该试验估计完成日期为2020年4月。4)BCX4430最初为抑制HCV的腺苷类似物,目前正在早期临床研究中评估其在健康受试者中的安全性和抗黄热病毒的有效性,但在临床前试验中已显示出对SARS和MERS的有效性。


2. 蛋白酶抑制剂包括已批准的双硫仑,HIV药物Lopinavir(洛匹那韦)和ritonavir(利托那韦)在体外对SARS和MERS具有一定活性。双硫仑在体外可抑制MERS和SARS蛋白酶PLpro,但尚无临床数据支持;而HIV蛋白酶在作为2019-nCoV抑制剂中可能有一些问题。HIV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。此外,HIV蛋白酶抑制剂已进行了特异性优化,使其能够催化HIV蛋白酶二聚体C2对称的口袋结构,但是在冠状病毒蛋白酶中却没有这种C2对称的口袋结构。目前洛匹那韦和利托那韦针对2019-nCoV临床试验(ChiCTR2000029539)已启动。最初假设洛匹那韦和利托那韦可以抑制SARS和MERS的3CLpro,并且在一项非随机open label试验中与SARS患者的临床结局改善具有相关性(Zumla, 2016, Nat reviews drug discovery)

3. 另外一个潜在靶标是病毒与宿主ACE2结合的spike蛋白。Griffithsin是一种源自红藻的凝集素,可与各种病毒糖蛋白(包括HIV糖蛋白120和SARS-CoV糖蛋白)表面的寡糖结合。Griffithsin胶剂作为HIV预防的1期临床试验已经开始,但作为治疗或预防2019-nCoV手段需要重新评估。

4. 除此以外,免疫调节剂和作用于宿主的潜在治疗包括聚乙二醇干扰素+利巴韦林的临床试验已经开始(ChiCTR2000029387)。氯奎在Vero E6细胞中EC50=1.13μM,其一项open label临床试验已经开始(ChiCTR2000029609)。硝唑尼特也可潜在抑制2019-nCoV(Vero E6细胞中的EC50=2.12µM)。但需要注意的是目前作用于宿主的已上市抗病毒药只有抗HIV药CCR5抑制剂maraviroc和CD4单抗ibalizumab。

前述图中表格是个十分重要的资源,它总结了目前所有抗冠状病毒药物。但是如我之前微博关于达芦那韦所说,我们需要从体外实验中依靠EC50/CC50/SI筛选得到活性尽可能大的已上市药物,进行可能的化学或药剂学优化,而后进行下一步的临床试验。但临床试验设计一定要非常合理。

最后我觉得这次防疫最感谢的是国内的医务人员和参与到其中的全世界的科学家。

说明本文经授权转载自新浪微博用户“子陵在听歌”,特别感谢微博地址:https://weibo.com/iu22ie33。

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英文原文链接:https://www.nature.com/articles/d41573-020-00016-0

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