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抗新冠肺炎病毒药物的研发与应用
西京学院 张翠红 葛媛 王登武
  目前,新型冠状病毒肺炎在全球爆发,人类生命安全和健康面临重大威胁。新型冠状肺炎病毒是本世纪感染人类的第三种冠状病毒,前两种分别是急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)。
  新型冠状肺炎病毒是一种单股正链RNA病毒,国际病毒分类学委员会把其英文名命名为“SARS-CoV-2”,世界卫生组织则将其引起的疾病——新型冠状病毒肺炎的英文名命名为“COVID-19”。SARS-CoV-2 名称说明该病毒与SARS-CoV有相似性,但非同一种病毒。COVID-19名称则是由冠状(Corona)的英文缩写(CO)、病毒(Virus)的英文缩写(VI)、疾病(Disease)的英文缩写(D)和疾病发现年份(2019年)的缩写(19)组成,这种命名既通俗易懂,也说明疾病的发病原因和发现时间。SARS-CoV-2与SARS-CoV、MERS-CoV相比,传播范围更广,危害更大,目前几乎蔓延到地球上的每一个国家和地区。
  面对SARS-CoV-2病毒给全球带来的医疗危机,全球科学家们正在合作开发预防和治疗干预措施,以应对COVID-19的大流行特性。目前,SARS-CoV-2病毒引起的COVID-19已由突发公共卫生事件演变成为全球大流行,截止到2022年5月12日,全球共有519,304,197例确诊病例和6,257,771例死亡病例。
  面对SARS-CoV-2病毒的侵害,中国政府和人民也做出了巨大的努力。在全面推进新冠疫苗接种的同时,对于COVID-19疾病的治疗方案也在不断优化。中华人民共和国国家卫生健康委员会在2022年3月15日,发布了第九版的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》。此版诊疗方案是基于SARS-CoV-2病毒的德尔塔、奥密克戎等变异毒株的传播特点、病例特征等相关分析研究数据的基础上形成的。在新版治疗方案中,新加入了两种特异性抗新冠病毒药物。它们是PF-07321332/利托那韦片(Paxlovid)和安巴韦单抗(BRII-196)/罗米司韦单抗(BRII-198)注射液。本文主要以这两种药物为例,介绍抗SARS-CoV-2病毒药物的作用机制以及研发现状。
  一、抗病毒药物的作用机制
  Paxlovid是辉瑞公司研发的口服小分子抗新冠病毒治疗药物,里面包含PF-07321332和利托那韦两种成分。该药是针对SARS-CoV-2病毒的3CL蛋白酶(该酶也称为主要蛋白酶,是病毒复制所必需的酶)。PF-07321332作为3CL蛋白酶抑制剂,可抑制3CL蛋白酶的活性,从而干扰病毒复制过程,达到抗病毒的效果。利托那韦作为HIV-1蛋白酶抑制剂和CYP3A抑制剂,在抑制蛋白酶活性的同时,也可以减缓PF-07321332的代谢,使其在体内维持较好的血药浓度,增强Paxlovid的抗病毒活性。
  2021年12月8日,安巴韦单抗(BRII-196)/罗米司韦单抗(BRII-198)注射液被中国国家药品监督管理局应急批准上市。该药属于国产单克隆抗体,是由清华大学、深圳市第三人民医院和腾盛博药联合研发,也是我国首个获批的拥有自主知识产权的新冠病毒中和抗体联合治疗药物。一般而言,新冠病毒利用自身表达的刺突蛋白“钥匙”,打开人体细胞上的“锁眼”,“门锁”一旦打开,病毒就会侵入机体。该药物作用机理就是通过阻断病毒“开锁”过程,即阻断病毒进入人体细胞而发挥抗病毒作用。
   二、抗病毒药物如何应对病毒变异
  与其他冠状病毒一样,SARS-CoV-2利用其突刺受体结合域(RBD)与血管紧张素转化酶2(ACE2)细胞受体相互作用,在与ACE2结合后引发宿主细胞膜融合,从而使病毒入侵机体。面对SARS-CoV-2病毒的侵害,世界各国科学家正在积极开发预防和治疗干预措施。
  针对病毒的作用机制,有效阻断RBD-ACE2相互作用的中和抗体在COVID-19疾病的临床干预中具有强大的潜力,比如LY-CoV555、REGN-COV2、JS016、TY027、CT-P59、BRII-196、BRII-198、SCTA01等。面对病毒突变所带来的逃逸挑战,目前开发的中和抗体倾向于采用两种联用的方案,主要选用两种针对刺突蛋白RBD的非竞争性中和抗体。因为两种抗体可以识别病毒表面的不同靶位(刺突蛋白结合位点),产生协同作用,增强抗病毒活性,同时也可以更好地规避病毒变异带来的药物失效风险。
  另外,面对冠状病毒(SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2)对人体的危害,科学家也建议确定一套针对冠状病毒的“通用”的目标和策略,以抑制SARS-CoV、SARS-CoV-2类的所有冠状病毒,从而应对目前的COVID-19大流行,并治疗未来SARS类相关冠状病毒感染。
  三、抗病毒药物研发难度巨大
  现如今,抗病毒药物种类较少。当SARS-CoV-2病毒一开始在全球肆虐时,我们也是缺少强有力的对抗武器。面对当前紧迫形式,各国科学家通过重新定位和利用已批准药物、快速跟进疫苗和新药研发来寻求解决方案。但是由于病毒本身的特异性差异,很多重新利用的候选药物在临床试验阶段失败。
  总体来说,抗病毒药物研发相对缓慢。这主要是由于病毒特殊的结构,与细菌相比,病毒没有完整的细胞结构,复制时需要依赖宿主细胞的很多功能。由于病毒需要寄生在我们人体细胞内才能繁殖,因此很难找到只针对病毒靶点而不影响人类机体细胞正常功能的化合物,这使抗病毒药物研发经常陷入僵局。另外,各种病毒之间差异较大,每种病毒都有自己独特的复制模式,通常需要有针对性的开发抗病毒药物,因此广谱抗病毒药物十分稀少。再者,病毒本身结构简单,在其不断的复制过程中,会出现错误而形成新的变异株,这都给抗新冠肺炎病毒药物研发带来很大的挑战。
  目前,面对SARS-CoV-2病毒不断变异的严峻形势,世界各国在强化疫苗接种的同时,积极研发新的抗病毒药物以及各种针对冠状病毒的应对策略。当前还有多种抗病毒药物处于研发阶段,相信通过全球合作和人类的不断努力,我们必将打赢抗SARS-CoV-2病毒攻坚战。
 

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