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从病毒到抗病毒: 新型冠状病毒解析及国内外临床治疗现状整理

时间:2020-03-20 热度: 分享到:

2019年12月中旬至今,新型冠状病毒(2019-nCoV)感染爆发,成为国际关注的突发公共卫生事件,牵动人心。在抗击疫情的过程中,我们看到了无数个奋战一线的无名英雄,看到了人类力量的伟大,更让我们懂得人类面对大自然要有敬畏之心。

图片来源:nationsonline

新型冠状病毒结构解析及靶点思考

2019-nCoV基因组为单股正链RNA,平均直径100nm,外具包膜,与2003年的SARS-CoV和2012年的MERS-CoV均属于β冠状病毒,是动物源冠状病毒,能够引起人类致命性呼吸系统疾病。

2019-nCoV 电镜结构

图片来源:vector institute

根据现有证据表明,2019-nCoV 的致病性约为3%,明显低于SARS-CoV (10%) 和MERS-CoV (40%),然而其传播性(R0: 1.4–5.5)却远高于SARS-CoV (R0: 2–5)和MERS-CoV (R0: <1)。

分析其结构,我们发现,2019-nCoV膜表面有三种糖蛋白:刺突糖蛋白(S,Spike Protein,是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点);小包膜糖蛋白(E,Envelope Protein,较小,与包膜结合的蛋白);膜糖蛋白(M,Membrane Protein,负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成)。少数种类还具有血凝素糖蛋白(HE蛋白,Haemaglutinin-esterase)。

2019-nCoV包膜结构蛋白
图片来源:puntomagazine

2019-nCoV通过其膜表面S蛋白与宿主细胞结合。表面S蛋白的预融合构架是三聚体,每个单体上都有细胞受体结合位点。其S1亚基与宿主细胞表面血管紧张素转化酶2(Angiotensin-converting enzyme 2, ACE2)结合,引起S蛋白亚稳态构象重排;S1亚基脱落,S2亚基形成高度稳定的融合后构象。为了与宿主细胞受体结合,S1亚基的受体结合区域(receptor-binding domain, RBD)也随之改变融合构象,暂时隐藏或暴露受体结合关键位点,因此可作为疫苗或药物靶点设计和开发的突破口。

2019-nCoV S蛋白结构
图片来源:Science, doi: 10.1126/science.abb2507

ACE2蛋白进入细胞,并且2019-nCoV的结合能力是SARS-CoV的10-20倍。因此,其传播性会远高于SARS-CoV。

新型冠状病毒国内外临床治疗现状整理

目前针对新冠病毒的治疗,Clinical Trial上主要搜集到47条相关信息(key word: 2019-nCoV),主要有以下几个方向:

 

1.抗病毒治疗-老药新用为主

面对来势汹汹的新冠疫情和新药研发上市周期的强烈冲突,短期内开发出全新的化合物以应对新冠疫情是不现实的。SARS与2019-nCoV同源性达80%,且具有共同的药物靶点:包膜S蛋白及RBD/RBM区域,因此,探索老药新用的策略是相对快速且有效的解决办法之一。目前,临床治疗中,瑞德西韦、磷酸氯喹、洛匹那韦、利托那韦、法匹那韦等对抗病毒的治疗已表现出不错的疗效,目前也在积极推进2019-nCoV的有效性研究。

 

抗2019-nCoV药物情况(部分)
数据来源:火石创造
2.中西医结合治疗

 

目前国家积极促进中医药在2019-nCoV治疗中的作用,加强中西医结合。如连花清瘟胶囊、疏风解毒胶囊、清瘟解毒汤等。

3.细胞治疗-针对重症患者

干细胞(间充质干细胞)疗法在此次新冠病毒的治疗中发挥了重要作用,对于重症患者,及时给予干细胞疗法,抑制其免疫系统的强烈反应,内源性改善和修复患者呼吸窘迫的症状,初步效果良好,具有有效性和安全性。
此外,也有利用NK细胞直接进行抗病毒治疗和免疫调节。

数据来源:Clinical Trial(部分)

4.免疫治疗

 

通过调节患者免疫反应治疗2019-nCoV感染,如干扰素类药物、激素类药物、单抗(贝伐珠单抗)、PD-1阻断剂抗体和胸腺肽的联合治疗等。

5.康复患者血浆疗法-针对重症患者

 

《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第五版)》在对重症、危重型病例的治疗中,加入了“康复者血浆治疗”方案,主要针对病情进展较快、重症和危重型患者。利用康复后患者体内的大量中和抗体帮助其他患者抵御新冠病毒。

6.疫苗研发-借助SARS/MERS经验,新型疫苗为主

 

此次疫情爆发,借助前期SARS/MERS的治疗经验,除发现针对2019-nCoV的特异性抗病毒药物外,重点工作更应该集中于疫苗的研发,可以彻底性解决2019-nCoV疫情。

目前针对2019-nCoV的疫苗研发主要分布在前期针对不同靶点疫苗的设计和动物实验阶段,预计最快3月底能进行一期临床试验。

基于前期SARS/MERS传统疫苗与新型疫苗的经验,已有大量的疫苗临床试验正在招募和进行,针对SARS病毒感染,临床上主要包括的疫苗种类有灭活疫苗、病毒载体疫苗和基因工程重组蛋白疫苗及DNA疫苗等。

针对冠状病毒,灭活疫苗的效果并不显著;因此,开发其他新型疫苗(mRNA疫苗、DNA疫苗、病毒载体疫苗)显得尤为重要。这不仅需要前沿生物技术的不断完善与创新,更需要政府政策的支持、企业、科研院所与医院的优势互补与合力,加速疫情防控药物的研发与发展。

和元上海总经理贾国栋博士将针对“抗病毒新型疫苗研发与生产工艺开发” 为主题进行线上平台深度探讨,想获得更多新型疫苗或讲座相关信息,敬请关注和元上海公众号“obio GeneTherapy”,了解详情。

参考文献

1. Zhu, N.; Zhang, D.; Wang, W.; Li, X.; Yang, B.; Song, J.; Zhao, X.; Huang, B.; Shi, W.; Lu, R.; et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in china, 2019. N. Engl. J. Med. 2020, 382, 727–733.

2. Zaki, A.M.; van Boheemen, S.; Bestebroer, T.M.; Osterhaus, A.D.; Fouchier, R.A. Isolation of a novel coronavirus from a man with pneumonia in saudi arabia. N. Engl. J. Med. 2012, 367, 1814–1820.

3. Zhong, N.S.; Zheng, B.J.; Li, Y.M.; Poon, L.L.M.; Xie, Z.H.; Chan, K.H.; Li, P.H.; Tan, S.Y.; Chang, Q.; Xie, J.P.; et al. Epidemiology and cause of severe acute respiratory syndrome (sars) in guangdong, people’s republic of china, in February, 2003. Lancet (Lond. Engl. ) 2003, 362, 1353–1358.

4. Chen, J. Pathogenicity and transmissibility of 2019-ncov-a quick overview and comparison with other emerging viruses. Microbes Infect. 2020, doi:10.1016/j.micinf.2020.01.004.

5. F. Li, Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins. Annu Rev Virol 3, 237–261 (2016).Google Scholar
6.B. J. Bosch, R. van der Zee, C. A. de Haan, P. J. Rottier, The coronavirus spike protein is a class I virus fusion protein: structural and functional characterization of the fusion core complex. J Virol 77, 8801–8811 (2003).Abstract/FREE Full TextGoogle Scholar
7.A. C. Walls et al., Tectonic conformational changes of a coronavirus spike glycoprotein promote membrane fusion. Proc Natl Acad Sci U S A 114, 11157–11162 (2017).Abstract/FREE Full TextGoogle Scholar
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