鄭 曦，張晨陽，陳思充，焦光宇，郝麗英*

0 引言

病毒根據(jù)其遺傳物質(zhì)的核酸類型與結(jié)構(gòu)、病毒的形狀與大小、有無包膜、對理化因素的敏感度、致病性、傳播途徑等生物學(xué)特性進(jìn)行分類[1]。冠狀病毒是正義單鏈RNA包膜病毒，分為α、β、γ和δ 4個屬[2]。其中α和β兩屬易感染哺乳動物，包含了7種對人類致病的冠狀病毒[2]。嚴(yán)重急性呼吸綜合征病毒(SARS-CoV)和中東呼吸綜合征病毒(MERS-CoV)屬于2種高致病性冠狀病毒，可引起人類嚴(yán)重呼吸綜合征，另外4種人類冠狀病毒(HCoV-NL63、HCoV-229E、HCoV-OC43和HKU1)通常只在免疫功能正常的宿主中誘發(fā)輕度的上呼吸道疾病[3-4]。新型冠狀病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)屬于第7個能感染人類的冠狀病毒[5]，與SARS-CoV和MERS-CoV同屬于β-冠狀病毒[6-8]。冠狀病毒感染的癥狀有喉嚨痛、流鼻涕、咳嗽、打噴嚏、發(fā)燒、病毒性結(jié)膜炎、嗅覺和味覺喪失以及嚴(yán)重肺炎[9-12]。繼發(fā)性感染、嚴(yán)重肺炎和心血管損傷是SARS-CoV-2致死的主要原因[10,13]。

冠狀病毒含有4種主要的結(jié)構(gòu)蛋白：S蛋白(Spike protein)、膜蛋白(Membrane protein)、包膜蛋白(Envelope protein)和核衣殼(Nucleocapsid)?？缒そz氨酸蛋白酶2(Transmembrane protease serine 2，TMPRSS2)先切割并激活S蛋白[14]，激活的S蛋白與血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(Angiotensin converting enzyme 2，ACE2)結(jié)合進(jìn)入宿主細(xì)胞[15-17]。隨后病毒基因組和RNA依賴性RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase，RdRp)復(fù)合物被運(yùn)送到細(xì)胞核，該復(fù)合物在RNA伴侶蛋白的作用下進(jìn)行病毒RNA的復(fù)制轉(zhuǎn)錄，并利用核糖體翻譯病毒多聚蛋白[18-20]。在此過程中冠狀病毒主蛋白酶3CL(Main proteinase 3CL，Mpro或3CLpro)和木瓜蛋白酶樣蛋白酶(Papain-like proteinase，PLpro)能將病毒多聚蛋白切割分解，共同參與病毒的復(fù)制[21-22]。最后進(jìn)行病毒的組裝以及胞吐釋放，進(jìn)行新一輪的感染[23-24]。

目前治療冠狀病毒感染主要依賴疫苗和抗病毒藥物，在實(shí)際應(yīng)用中仍以抗病毒藥物治療為主。本文以抗病毒藥物的作用靶點(diǎn)為基準(zhǔn)，以其作用機(jī)制為依據(jù)，對其進(jìn)行綜述，為COVID-19的臨床抗病毒治療和抗SARS-CoV-2的新藥研發(fā)提供理論依據(jù)及新思路。

1 治療新型冠狀病毒肺炎的抗病毒藥物

目前，治療新型冠狀病毒肺炎的藥物主要包括廣譜抗病毒藥物、S蛋白抑制劑、ACE2抑制劑、RdRp抑制劑、3CLpro和PLpro抑制劑等，具體見表1。

表1 治療COVID-19的抗病毒藥物

1.1 廣譜抗病毒藥物 干擾素(Interferon，IFN)是一類多功能糖蛋白，具有廣譜抗病毒作用，通過結(jié)合細(xì)胞表面受體，產(chǎn)生具有抗病毒作用的蛋白，同時增強(qiáng)免疫細(xì)胞的殺傷活性，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力，使機(jī)體處于一種抗病毒的活性狀態(tài)[25]。IFN分為I型 (IFN-α和INF-β)、Ⅱ型 (IFN-γ) 和Ⅲ型 (IFN-λ) 3種亞型，其中IFN-α因具有良好的抗病毒作用和免疫調(diào)節(jié)作用而被廣泛應(yīng)用于臨床[25]。Vanderheiden等[26]用SARS-CoV-2感染原代人氣道上皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)感染的培養(yǎng)物能夠誘導(dǎo)炎性因子和趨化因子的產(chǎn)生，而給予IFN-α處理能顯著降低病毒復(fù)制能力。在中國衛(wèi)健委發(fā)布的試行診療方案(第8版)中，IFN-α以霧化吸入的方式用于臨床治療COVID-19[27]。另外INF-β也具有潛在的治療作用，在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中INF-β對SARS-CoV和MERS-CoV表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗病毒活性[28-29]，而且未見INF-β增加ACE2在肺和腸道模型中的表達(dá)[30]，同時在小鼠模型中INF-β能夠減少病毒誘導(dǎo)的肺纖維化，提示INF-β可能改善COVID-19并發(fā)急性呼吸窘迫綜合征患者的預(yù)后[31]。

利巴韋林(Ribavirin)又稱病毒唑，是一種核苷類似物，常用于治療病毒性肝炎。利巴韋林在細(xì)胞內(nèi)磷酸酶的作用下生成活性形式，抑制鳥苷單磷酸的合成，從而抑制病毒的復(fù)制，具有廣譜抗病毒作用。利巴韋林體外試驗(yàn)中能夠有效抑制人冠狀病毒的活性，但是體內(nèi)試驗(yàn)中在有效濃度下并未觀察到明顯抑制病毒增殖的作用[32]。利巴韋林口服時常引起藥疹，肌肉注射和靜脈注射時可能導(dǎo)致過敏性休克和血液系統(tǒng)反應(yīng)[33-34]。利巴韋林對耐藥病毒適應(yīng)性較差，耐藥病毒由于具有更高保真度的RNA聚合酶，更易受到其他常規(guī)抗病毒藥物的影響[35]，因此利巴韋林常和其他抗病毒藥物合用以達(dá)到最佳療效。在中國衛(wèi)健委發(fā)布的試行診療方案(第8版)中，不推薦單獨(dú)使用利巴韋林，建議與IFN或洛匹那韋/利托那韋(Lopinavir/Ritonavir，LPV/r)聯(lián)合使用[27]。

1.2 S蛋白抑制劑 S蛋白包括S1和S2兩個亞單位[36]。S1亞單位的受體結(jié)合域(Receptor-binding domain，RBD)與ACE2結(jié)合后，S2亞單位中的HR1(Heptad repeat 1)和HR2(Heptad repeat 1)結(jié)構(gòu)域相互作用，促進(jìn)病毒與宿主細(xì)胞膜的融合[37]。以RBD為靶點(diǎn)的藥物在阻斷病毒與宿主受體的結(jié)合方面曾表現(xiàn)出良好的抗病毒活性，但是因RBD序列的高度易變性，導(dǎo)致此類藥物在不同冠狀病毒宿主中的效應(yīng)存在顯著差異[38-39]。而S2亞單位HR1和HR2區(qū)域是保守的，因此，針對S2亞單位靶點(diǎn)的藥物開發(fā)具有很大的前景[40]。

阿比多爾(Arbidol)常用于抗流感病毒，目前已用于抗SARS-CoV的治療，其主要通過與病毒表面的血凝素(Hemagglutinin，HA)蛋白結(jié)合而發(fā)揮作用[41-42]。Vankadari等[43]通過序列和結(jié)構(gòu)對比，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2的S蛋白和甲型H3N2流感病毒的HA結(jié)合位點(diǎn)的序列和結(jié)構(gòu)具有相似性，因此，阿比多爾可能靶向作用于S蛋白起到抑制SARS-CoV-2的作用。Wang等[44]通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)在SARS-CoV-2進(jìn)入宿主細(xì)胞階段和整個感染階段中都給予阿比多爾治療，然后定量分析病毒產(chǎn)量，結(jié)果顯示，兩個階段給藥都有效地阻止了病毒進(jìn)入。SARS-CoV-2經(jīng)早期內(nèi)體(Early endosomes，EEs)和內(nèi)溶酶體(Endolysosomes，ELs)在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸[45]，通過病毒與EEs或ELs的共定位實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，阿比多爾能阻止ELs釋放SARS-CoV-2，從而抑制SARS-CoV-2轉(zhuǎn)運(yùn)[44]。阿比多爾已被納入中國COVID-19診斷和治療指南[27]，臨床應(yīng)用和研究將會對其抗SARS-CoV-2的有效性和安全性進(jìn)一步驗(yàn)證并提供經(jīng)驗(yàn)積累。

EK1C4是新近研發(fā)的融合抑制肽，能有效地抑制包括SARS-CoV-2在內(nèi)的人類冠狀病毒的復(fù)制[46]。EK1C4通過靶向HR1的保守位點(diǎn)，減少耐藥突變的產(chǎn)生[46]。Xia等[47]通過細(xì)胞融合模型，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2比SARS-CoV具有更高的膜融合能力，而EK1C4是篩選的一系列多肽中最有效的SARS-CoV-2膜融合抑制劑。由于采用局部給藥，而不是全身給藥，相比于一般化學(xué)藥物安全性更高[47]。EK1C4目前還處于臨床前研究階段。

S蛋白抑制劑目前作為抗SARS-CoV-2藥物研究的焦點(diǎn)，普遍認(rèn)為是最有希望研制成功的抗SARS-CoV-2藥物，尤其是一些小分子藥物，例如IPB02，一種基于HR2序列并進(jìn)行膽固醇修飾的融合抑制肽，具有很強(qiáng)的SARS-CoV-2抑制活性[48]。但是目前大部分仍處于藥物臨床前研究階段，有效性和安全性還有待驗(yàn)證。

1.3 ACE2抑制劑 氯喹(Chloroquine)是1934年發(fā)現(xiàn)的一種9-氨基喹啉，已被廣泛用于治療瘧疾、阿米巴病、艾滋病病毒和自身免疫性疾病[49]。Fantini等[50]研究發(fā)現(xiàn)，在SARS-CoV-2的S蛋白N末端有一種保守的神經(jīng)節(jié)苷脂結(jié)構(gòu)域，氯喹能與其結(jié)合并阻斷S蛋白與ACE2的結(jié)合。氯喹在EC50(50% effective concentration)為1.1 μmol/L時，也能夠有效防止SARS-CoV-2的復(fù)制[51]。氯喹還具有免疫調(diào)節(jié)作用，能減少腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白介素6(IL-6)的產(chǎn)生，可協(xié)同增強(qiáng)其體內(nèi)抗病毒作用[51]。氯喹口服生物利用度高，但其安全范圍很窄，單劑量30 mg/kg可能致命，特別需要注意兒童對氯喹的毒性反應(yīng)[52]。有報道，在使用羥氯喹和氯喹時，糖尿病患者出現(xiàn)了低血糖的不良反應(yīng)，其安全用藥也需要保障[53]。氯喹常見的不良反應(yīng)是胃腸道不適，伴有惡心、嘔吐和腹瀉[54]。另有報道稱QTc延長和由此產(chǎn)生的室性心律失常是氯喹最嚴(yán)重的并發(fā)癥[55]，因此，臨床建議患者癥狀好轉(zhuǎn)時及時減量或停藥，以降低氯喹用藥的不良反應(yīng)[56]。在中國衛(wèi)健委發(fā)布的試行診療方案(第8版)中，不推薦使用氯喹衍生物羥氯喹或聯(lián)合使用阿奇霉素進(jìn)行治療，對于磷酸氯喹則可以繼續(xù)使用[27]。WHO也不推薦使用氯喹和羥氯喹或聯(lián)合使用阿奇霉素作為SARS-CoV-2的治療或預(yù)防用藥[57]。作為一款“老藥新用”的經(jīng)典藥物，氯喹不良反應(yīng)較大，并未起到很好的治療效果，但是其結(jié)構(gòu)修飾物磷酸氯喹效果比較顯著[58]，這也為其他抗病毒藥物的應(yīng)用提供了新思路。

1.4 RdRp抑制劑 RdRp能夠催化冠狀病毒RNA的合成，RdRp抑制劑包括瑞德西韋(Remdesivir)和法匹拉韋(Favipiravir)。

瑞德西韋是由吉利德公司研發(fā)的一種類腺苷三磷酸化合物，主要是作為抗埃博拉病毒(Ebola virus)和馬爾堡病毒(Marburg virus)的試驗(yàn)藥物。瑞德西韋進(jìn)入宿主細(xì)胞后代謝成5′-三磷酸核苷的活性形式，競爭性抑制病毒RdRp，隨后被RdRp整合到新生病毒RNA中，直接中止RNA 的合成或在隨后的RNA合成中產(chǎn)生致命突變[59]。瑞德西韋已經(jīng)被證明能抑制細(xì)胞培養(yǎng)中的SARS-CoV-2病毒復(fù)制[60]。感染了SARS-CoV-2的恒河猴給予瑞德西韋治療后，未出現(xiàn)呼吸道疾病現(xiàn)象，同時在第1次給藥12 h后，支氣管肺泡灌洗液中病毒滴度降低，顯示出瑞德西韋在動物模型中的療效[61]。根據(jù)臨床的早期經(jīng)驗(yàn)，在4例重癥COVID-19患者中靜脈注射瑞德西韋100 mg，持續(xù)10 d后，所有患者鼻腔拭子SARS-CoV-2 RNA檢測均呈陰性，但是出現(xiàn)1例瑞德西韋停藥復(fù)陽的情況[62]。目前瑞德西韋已進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)，尚未在任何國家獲批上市[59]。

法匹拉韋原名T-705，常用于流感治療。其在磷酸激酶的作用下形成代謝物，在病毒RNA復(fù)制中充當(dāng)嘌呤核苷或嘌呤類似物，以劑量依賴和GTP競爭的方式抑制RdRp活性，抑制病毒復(fù)制。法匹拉韋具有廣譜抗病毒活性，由于其并不影響宿主細(xì)胞DNA或RNA的合成，毒性較低。法匹拉韋在臨床試驗(yàn)中也表現(xiàn)出較高的安全性和良好的有效性，曾被用于埃博拉病毒感染的治療[63-64]。Tanaka等[65]發(fā)現(xiàn)，法匹拉韋能顯著抑制炎性因子TNF-α的產(chǎn)生，具有潛在的抗SARS-CoV-2活性。該藥物的主要不良反應(yīng)為腹瀉和血尿酸增加，由于其對動物有致畸和胚胎毒性作用，因此孕婦禁用[66]。

1.5 3CLpro和PLpro抑制劑 3CLpro是病毒多聚蛋白切割加工(Polyprotein cleavage)必不可少的蛋白酶，抑制3CLpro的活性會阻止病毒的復(fù)制[67]。Zhang等[68]設(shè)計合成一種擬肽α-酮酰胺類似物，該肽皮下給藥時顯現(xiàn)出肺向性，同時霧化吸入也表現(xiàn)出良好的耐受性。鑒于SARS-CoV-2對肺部的影響，α-酮酰胺類似物有望用于COVID-19的治療[67]。

PLpro抑制劑通過阻斷病毒多聚蛋白裂解、恢復(fù)ISG(一種抗病毒的泛素樣修飾物)的抗病毒作用，以及減少炎性因子的產(chǎn)生而發(fā)揮抗病毒作用[68]。6-巰基鳥嘌呤(6-Thioguanine，6-TG)是一種經(jīng)FDA批準(zhǔn)用于治療兒童白血病、腸炎和克羅恩病的藥物。6-TG不僅能阻止PLpro介導(dǎo)的多聚蛋白裂解，而且能減少炎性因子IL-6的分泌[69]。在Vero-E6非洲綠猴腎細(xì)胞和Calu-3人肺上皮細(xì)胞系中均觀察到6-TG顯著抑制SARS-CoV-2的復(fù)制。

1.6 作用于其他靶點(diǎn)的藥物 LPV/r是一種復(fù)方制劑，常用于艾滋病病毒感染治療。洛匹那韋和利托那韋均可以抑制HIV病毒蛋白酶活性，利托那韋可抑制肝臟細(xì)胞色素P450酶CYP3A介導(dǎo)的洛匹那韋代謝，從而提高洛匹那韋的藥物濃度，延長半衰期。但是在接受LPV/r治療的COVID-19患者中，經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重腹瀉，且這些患者常出現(xiàn)肝臟損害，并且與疾病的嚴(yán)重程度有關(guān)[70]。因此，猜測急性肝損傷可能會損害參與LPV/r代謝的代謝酶的活性，最終導(dǎo)致藥物耐受性降低，從而引發(fā)胃腸道不良反應(yīng)[71]。在一項臨床試驗(yàn)中，INF、LPV/r和利巴韋林的三聯(lián)抗COVID-19治療在減輕發(fā)病癥狀、縮短病毒脫落時間和住院時間方面優(yōu)于單用LPV/r[72]。中國衛(wèi)健委發(fā)布的試行診療方案(第8版)中亦建議與IFN或利巴韋林聯(lián)合使用[27]。

β-D-N4-羥基胞苷(NHC，EIDD-1931)是一種口服的核糖核苷類似物，具有廣譜抗病毒活性，通過產(chǎn)生致死突變阻止病毒RNA的復(fù)制[73]，可對埃博拉等多種RNA病毒發(fā)揮作用。Sheahan等[74]通過對人肺上皮細(xì)胞系Calu-3進(jìn)行抗病毒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)NHC能有效抑制MERS-CoV和SARS-CoV-2的復(fù)制及感染滴度，并且對耐瑞德西韋的冠狀病毒具有更高的效力。這些研究表明，NHC可以有效治療SARS-CoV-2感染，但仍需要動物實(shí)驗(yàn)和臨床研究來驗(yàn)證其療效[75]。

甲磺酸卡莫司他(Camostat mesylate)常用于治療慢性胰腺炎，能夠抑制TMPRSS的活性，從而阻斷SARS-CoV-2感染肺細(xì)胞，在日本已經(jīng)被批準(zhǔn)用于人類，是治療COVID-19的潛在藥物[14]。

2 新型冠狀病毒肺炎的中醫(yī)藥治療

中醫(yī)藥憑借其特有的中醫(yī)辯證理論及中藥配伍等優(yōu)勢，在新冠肺炎的治療中發(fā)揮了重要作用，中國衛(wèi)健委將中醫(yī)治療納入了新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案[27]。中醫(yī)認(rèn)為COVID-19是“寒濕疫”，其基本病機(jī)是寒濕疫毒，伏氣燥邪內(nèi)藏，壅塞上焦肺胸,導(dǎo)致氣機(jī)郁閉，升清肅降失常，正氣虛衰，入于脾，發(fā)于肺。目前中醫(yī)治療輕癥期的方劑多以解表化濕、宣肺透熱為主，以藿香正氣散和蓮花清瘟膠囊最為典型[76]。對普通和重型患者推薦使用方劑清肺排毒湯，危重型患者可根據(jù)實(shí)際情況合理使用[27]。清肺排毒湯既祛寒閉又利小便祛濕，其中的麻黃可增五苓散祛濕，五苓散控制麻桂發(fā)汗之峻，桂枝甘草辛甘化陽扶正，又合用射干麻黃湯及橘枳姜湯，小柴胡湯可通利三焦，加藿香為芳香化濕，用石膏防郁而化熱。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法對治療COVID-19的潛在有效中藥進(jìn)行篩選，篩選出桑葉、蒼術(shù)、浙貝母、生姜、金銀花、連翹、草果等7味中藥，并確定以清宣疫癘之濕濁為基本治法，以銀翹散、桑菊飲為基礎(chǔ)方[77]。需要注意的是，中醫(yī)治療需要充分考慮地域、時令以及個體差異，遵從中醫(yī)理論和思想，發(fā)揮中醫(yī)藥的優(yōu)勢，同時也要時刻關(guān)注中醫(yī)藥的毒副作用，尤其是中藥注射劑，應(yīng)按照說明書從小劑量開始，逐步辨證調(diào)整使用。

3 小結(jié)與展望

上述抗病毒藥物缺乏高質(zhì)量的臨床證據(jù)，根據(jù)WHO的建議，臨床試驗(yàn)范圍之外不推薦使用上述抗病毒藥物作為COVID-19的治療或預(yù)防用藥[57]；中國衛(wèi)健委發(fā)布的試行診療方案(第8版)中也建議具有潛在抗病毒作用的藥物應(yīng)在病程早期使用，并重點(diǎn)應(yīng)用于有重癥高危因素及有重癥傾向的患者[27]，因此，研制出有效的抗病毒藥物是一個亟待解決的問題。而且抗病毒藥物的不良反應(yīng)以及病毒變異產(chǎn)生的耐藥性都會影響藥物療效的發(fā)揮，也增加了新藥研發(fā)的難度。一方面，需要運(yùn)用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)明確抗病毒藥物的作用機(jī)制和構(gòu)效關(guān)系，從而進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和優(yōu)化，同時針對不同的靶點(diǎn)研制出效用更好的新藥。另一方面，急需臨床數(shù)據(jù)支持抗COVID-19治療效果的評價。值得關(guān)注的是，中醫(yī)藥在COVID-19的治療中具有一定的療效，發(fā)揮中醫(yī)藥的優(yōu)勢也將成為治療COVID-19的一大方向。目前單一藥物治療已經(jīng)不能滿足治療的需求，聯(lián)合用藥才能使藥效最大化，但是對于特殊人群的治療方案和聯(lián)合抗SARS-CoV-2藥物之間的相互作用仍有待解決。