? ? ? ?病毒變異vs抗病毒藥物
病毒是一種以DNA或RNA為遺傳物質(zhì)，無(wú)獨(dú)立營(yíng)養(yǎng)代謝系統(tǒng)，需寄生于宿主內(nèi)，進(jìn)行復(fù)制和生存的類(lèi)生物體。病毒在自然界內(nèi)與宿主共生的過(guò)程中，一些病毒可逃脫宿主免疫防御系統(tǒng)，導(dǎo)致宿主發(fā)病致死。病毒遺傳物質(zhì)突變幾率非常高，可幫助病毒逃脫不斷升級(jí)的宿主免疫系統(tǒng)。根據(jù)病毒進(jìn)化論學(xué)說(shuō)，病毒發(fā)展史要遠(yuǎn)超過(guò)人類(lèi)進(jìn)化史，相比之下，人類(lèi)對(duì)病毒知之甚少。隨著分子細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展，目前發(fā)現(xiàn)病毒種類(lèi)7000多種，其中可感染人類(lèi)的病毒有300多種。病毒感染類(lèi)疾病占傳染類(lèi)疾病的3/4，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康。從上個(gè)世紀(jì)60年代開(kāi)始，已有廣譜類(lèi)的抗病毒藥物出現(xiàn)，但由于病毒突變速度非?？?，隨后陸續(xù)產(chǎn)生病毒耐藥性和副作用，導(dǎo)致對(duì)病毒類(lèi)感染疾病無(wú)特異性有效藥物進(jìn)行臨床治療。
瑞德西韋——人民的希望？
2020年伊始，COVID-2019肆虐，開(kāi)發(fā)特異性抗新冠病毒藥物迫在眉睫。2月1日《新英格蘭雜志》發(fā)表論文中，報(bào)道美國(guó)第一例新冠肺炎患者病情惡化后，經(jīng)瑞德西韋(Remdesivir/GS-5734)靜脈注射同情用藥后病情好轉(zhuǎn)[1]。2月6日，瑞德西韋“雙盲臨床實(shí)驗(yàn)”在武漢市金銀潭醫(yī)院、市肺科醫(yī)院和協(xié)和醫(yī)院等入組761例患者進(jìn)行臨床評(píng)價(jià)[2]。“人民的希望”——瑞德西韋抗新冠肺炎臨床療效，需等至4月底揭曉謎底。
瑞德西韋是由一直致力于抗病毒領(lǐng)域的吉利德科學(xué)公司研發(fā)（抗流感藥物奧司他韋，商品名達(dá)菲，最早也由吉利德研發(fā)，后賣(mài)給羅氏進(jìn)行全球銷(xiāo)售）。2013-2016年（西非）和2018-2019年（剛果）埃博拉病毒肆虐期間，全球各大制藥公司擲重金進(jìn)行抗埃博拉病毒藥物研發(fā)。由美國(guó)陸軍傳染病醫(yī)學(xué)研究所，吉利德科學(xué)公司，美國(guó)CDC和波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院四家業(yè)內(nèi)頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合進(jìn)行的瑞德西韋抗埃博拉病毒臨床前藥效學(xué)研究，于2016年發(fā)表在《自然》雜志[3]。
瑞德西韋分子機(jī)制——前藥(Prodrug)
三磷酸代謝物有效制止RdRp酶活性
RNA依賴(lài)型RNA聚合酶(RNA-dependent RNA-polymerases, RdRp)為廣譜的抗病毒藥物開(kāi)發(fā)靶點(diǎn)，目前以RdRp為靶點(diǎn)的抗冠狀病毒藥物多為核苷類(lèi)似物或RNA干擾類(lèi)[4]。瑞德西韋以前藥(Prodrug)形式進(jìn)入細(xì)胞后，通過(guò)三步轉(zhuǎn)化為三磷酸代謝物NTP，NTP和天然ATP競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合病毒RdRp，插入RNA合成鏈中，引起病毒RNA合成終止，并抑制RdRp酶活性（下圖a）[3]。
瑞德西韋結(jié)構(gòu)上的1‘-氰基，一方面針對(duì)RdRp酶提供更好的針對(duì)ATP競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)合活性，另一方面針對(duì)病毒RdRp酶提供了比人源RNA聚合酶II和人源線粒體RNA聚合酶(h-mtRNAP)更好的選擇性抑制。在Hela細(xì)胞水平，瑞德西韋對(duì)兩種埃博拉病毒和另外三種病毒都有顯著濃度依賴(lài)型抑制（下圖c）；且在分子水平，瑞德西韋活性分子NTP能選擇性抑制病毒RdRp酶活性（下圖e藍(lán)色），而對(duì)人源RNA聚合酶II（下圖e黑色）和線粒體RNA聚合酶（下圖e紅色）無(wú)明顯抑制作用[3]。
瑞德西韋細(xì)胞活性——高效選擇性
抑制病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制
研究人員又通過(guò)進(jìn)一步的細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)，分別在不同的細(xì)胞模型上評(píng)價(jià)了瑞德西韋(GS-5734)對(duì)埃博拉病毒和其他RNA病毒的抗病毒活性。數(shù)據(jù)顯示，瑞德西韋可在五種細(xì)胞模型，包括原代巨噬細(xì)胞上有效抑制埃博拉活性；并對(duì)呼吸道感染病毒，如RSV和MERS，以及出血熱感染病毒，如JUNV和LASV病毒有一定抑制作用；但對(duì)其他病毒如CHIV，VEEV和HIV-1，無(wú)明顯抑制（下表）[3]。
2019年，在《柳葉刀傳染病》雜志報(bào)道，美國(guó)CDC科研人員建立的Zoanthus綠色熒光蛋白(ZsG)標(biāo)記的埃博拉病毒體外細(xì)胞表型快速評(píng)價(jià)方法（下圖左），再次驗(yàn)證了瑞德西韋可在低濃度抑制兩個(gè)品系(Ituri/Makona)的埃博拉病毒復(fù)制，并對(duì)細(xì)胞活性無(wú)明顯影響（下圖右）。對(duì)Ituri品系埃博拉病毒，EC50為12nm，SI(selectivity index,SI)為303倍；對(duì)Makona品系埃博拉病毒，EC50為13nm，SI為279倍[5]。
瑞德西韋體內(nèi)藥效——快速擴(kuò)散至病灶區(qū)，
提高模式動(dòng)物存活率
在恒河猴(rhesus monkeys)動(dòng)物模型上，按10mg/kg計(jì)量靜脈注射給藥后，檢測(cè)健康恒河猴體內(nèi)瑞德西韋(下圖a黑色) 及其代謝物，丙氨酸代謝物（下圖a紅色）, 單磷酸代謝物Nuc（下圖a藍(lán)色）和三磷酸代謝物NTP（下圖a綠色），在不同時(shí)間點(diǎn)的血藥濃度。數(shù)據(jù)顯示瑞德西韋前藥在體內(nèi)兩個(gè)小時(shí)內(nèi)達(dá)到峰值，隨后很快被清除；而其三磷酸活性代謝物NTP在體內(nèi)，特別是外周血單核細(xì)胞(PBMCs)內(nèi)，可在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持高血藥濃度。通過(guò)同位素14C標(biāo)記瑞德西韋藥物后，進(jìn)一步研究藥物在體內(nèi)分部發(fā)現(xiàn)，藥物可快速到達(dá)睪丸、附睪、眼睛和腦部（下圖b）[3]。
通過(guò)病毒暴露動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)，瑞德西韋通過(guò)靜脈注射給藥后，可顯著提高恒河猴實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的存活率，特別是在病毒暴露3天后按10mg/kg計(jì)量的給藥組，其28天后存活率和空白對(duì)照組同樣可達(dá)100%（下圖d），且通過(guò)核酸定量方法進(jìn)一步驗(yàn)證，給藥組體內(nèi)的病毒RNA拷貝數(shù)與空白對(duì)照組相比得到明顯抑制（下圖e）[3]。
瑞德西韋抗病毒藥物機(jī)制總結(jié)
瑞德西韋以RdRp酶為藥物靶點(diǎn)，在廣譜抗病毒核苷類(lèi)似物抑制劑中脫穎而出，主要?dú)w因于以下三點(diǎn)：1) 對(duì)其藥物靶點(diǎn)RdRp酶，比其天然底物ATP有更高的競(jìng)爭(zhēng)親和性；2）在體外細(xì)胞水平，可高效選擇性的抑制RNA病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，并無(wú)明顯細(xì)胞毒性。3）在體內(nèi)動(dòng)物水平，有良好的藥代學(xué)基礎(chǔ)，其活性代謝物NTP可快速擴(kuò)散至病灶，抑制體內(nèi)RNA復(fù)制，提高病毒暴露后模式動(dòng)物存活率。
【免責(zé)聲明】本文來(lái)源于珀金埃爾默企業(yè)管理（上海）有限公司，本站發(fā)布此信息的目的在于傳播信息，與本站立場(chǎng)無(wú)關(guān)，亦不對(duì)您構(gòu)成任何投資或購(gòu)買(mǎi)建議。