撰文 | 章台柳责编 | 酶美 编者按 2016年,Nature发表一篇文章表明瑞德西韦可以有效抑制猕猴体内埃博拉病毒的复制,但是在随后的埃博拉病毒疫情中却表现不佳。2017年,Science Translational Medicine发表一篇文章发现瑞德西韦可以在体外、以及小鼠体内有效抑制多种冠状病毒,包括SARS、MERS和bat-CoVs。2019年末,以武汉为中心,爆发了新型冠状病毒——SARS-CoV-2,由于该病毒与SARS、MERS等同属于冠状病毒且有一定的相似性,那么瑞德西韦可否应用在抗击新型冠状病毒之中?2020年1月31日,NEJM发表了一篇文章介绍了美国首例2019新冠病毒感染确诊病例的诊疗过程,患者在使用瑞德西韦第二天后相关症状明显减轻,但并不能排除很多其他因素的影响。2月4日,肖庚富、钟武和胡志红研究团队在Cell Research上发表文章证明了瑞德西韦可以在细胞水平上抑制SARS-CoV-2,从而为瑞德西韦的临床应用带来了希望。2月13日,PNAS发表一篇文章,以非人类灵长动物——恒河猴为实验对象,发现瑞德西韦在MERS-CoV感染前使用能够完全预防MERS-CoV引起的临床疾病,强烈抑制呼吸道中病毒复制,防止肺部病变的形成;感染后12h使用瑞德西韦能够带来明确的临床效益,减少临床症状、肺部病毒复制和肺部病变。这项研究为使用瑞德西韦抑制新型冠状病毒、治疗COVID-19带来了更大的希望。目前,在武汉,正在进行761个队列的瑞德西韦三期临床实验,让我们期待令人振奋的结果马上出来! 中东呼吸综合征冠状病毒(Middle East Respiratory Syndrome coronavirus,MERS-CoV)自2012年发现以来,病例不断出现,数量接近2500例,病死率达到35%。由于沙特阿拉伯地区不断出现MERS-CoV感染及MERS-CoV具有人与人之间传播的能力,世界卫生组织WHO将MERS列入可能导致重大流行疾病名单,并迫切需要采取对策。目前针对MERS冠状病毒的有效抗病毒药物的开发和临床试验仍在进行之中。 瑞德西韦(Remdesivir,GS-5734)是核苷酸类似物药物,体外试验显示具有广泛的抗病毒活性,在非人类灵长类动物的致死性埃博拉病毒和尼帕病毒感染模型中具有治疗作用【1】。瑞德西韦通过干扰病毒聚合酶,抑制多种冠状病毒在人气道上皮细胞中复制,包括MERS-CoV。对Ces1c-/-小鼠进行SARS和MERS冠状病毒感染,在病毒复制达到高峰前进行瑞德西韦给药,明显改善小鼠的感染症状【2】。重要的是,虽然冠状病毒在GS-441524(一种亲本核酸,可代谢为相同活性的三磷酸代谢物)中传代20代以上部分对瑞德西韦产生抗药性,但是抗药性病毒仍然对高浓度的瑞德西韦敏感,且抗药性病毒的适应度降低到与野生型MERS-CoV类似【3】。所以瑞德西韦具有潜在的MERS-CoV抗病毒活性,但目前缺乏其在非人类灵长类动物中的试验证据。 2020年2月13日,来自美国NIH过敏和传染病研究所的Emmie de Wit在PNAS杂志上发表文章Prophylactic and therapeutic remdesivir(GS-5734)treatment in the rhesus macaque model of MERS-CoV infection,在MERS-CoV感染的恒河猴模型中检测了瑞德西韦的预防和治疗效果。结果显示,在感染MERS-CoV之前或之后使用瑞德西韦都能够降低疾病的严重程度、病毒复制和肺损伤,瑞德西韦具有抗MERS的潜能,或可考虑进入临床试验。考虑到瑞德西韦的广谱抗病毒活性,或对相关的冠状病毒具有功效,例如来自中国武汉的新型冠状病毒2019-nCoV。 研究人员将18只恒河猴平均分成3组,对照组(3只预防组对照,3只治疗组对照)、预防组(MERS-CoV感染前24h进行第一次注射,5mg/kg瑞德西韦)、治疗组(MERS-CoV感染后12h进行第一次注射,5mg/kg瑞德西韦),每天一次共计6天。对照组动物在感染后1天(1dpi)开始出现疾病迹象,如食欲下降、皱毛;感染4-5天时出现呼吸增强等迹象。预防组动物没有任何呼吸道疾病迹象,但5/6只动物出现食欲下降。治疗组动物均出现食欲下降,且出现呼吸增强迹象。根据临床评分,预防组的临床评分在2-6dpi显著低于对照组,治疗组的临床评分在2-4dpi显著低于对照组。在第0、1、3、5、6天对动物进行临床检查并测定麻醉动物的呼吸频率。整个研究中,对照组动物的呼吸速率明显增加,而预防组动物的呼吸速率保持正常。虽然治疗组动物的呼吸速率在1dpi时增加,但在3、6dpi时呼吸速率显著低于对照组。3dpi时,从X光片可看到肺浸润;6dpi时,预防组和治疗组的肺浸润明显少于对照组。即预防性和治疗性使用瑞德西韦都可以减轻恒河猴感染MERS-CoV的临床症状。 6dpi时,检测呼吸组织中病毒含量。与对照相比,预防组动物的肺中MERS-CoV复制水平显著降低,每个肺叶中病毒载量降低2.5-4个数量级。治疗组动物的肺病毒载量显著低于对照组,但单个肺叶间病毒载量差异较大。此外,气管、支气管、扁桃体和纵隔淋巴结中,预防组和治疗组的病毒载量明显低于对照组,肾组织中未检测到病毒RNA。即预防性和治疗性使用瑞德西韦降低MERS-CoV在肺中的病毒载量。 最后,由一位兽医对动物进行尸检,对每个肺叶受严重病变影响的面积进行估测。对照组中所有动物的几个肺叶都存在严重的肺损伤,预防组动物的肺部完全没有明显的肺部病变。而治疗组中,5只出现明显的严重损伤,但肺损伤的总面积显著小于对照组。对动物的肺病理进行检测,对照组所有动物感染MERS-CoV后都出现一定程度的肺病理病变,炎性细胞浸润增加,而预防组动物的肺组织基本正常,没有冠状病毒感染的迹象。治疗组动物表现出不同程度的冠状病毒性肺炎症状,但症状明显轻于对照组。MERS-CoV抗原的免疫组化分析显示,对照组和5/6的治疗组动物中检测少量的抗原阳性I型肺细胞,而预防组中未检测到。 总的来说,研究证明了感染前24h使用瑞德西韦治疗能够完全预防MERS-CoV引起的临床疾病,强烈抑制呼吸道中病毒复制,防止肺部病变的形成;感染后12h使用瑞德西韦能够提供明确的临床效益,减少临床症状、肺部病毒复制和肺部病变。本文数据为瑞德西韦用于治疗MERS进入临床试验提供支持。最后,瑞德西韦在SARS-CoV-2的临床效果如何,让我们拭目以待! 扩展阅读:特约报道丨为何Remdesivir有希望成为2019新型冠状病毒特效药
1. M. K. Lo et al., Remdesivir (GS-5734) protects African green monkeys from Nipah virus challenge. Sci. Transl. Med. 11, eaau9242 (2019).2. T. P. Sheahan et al., Comparative therapeutic efficacy of remdesivir and combination lopinavir, ritonavir, and interferon beta against MERS-CoV. Nat. Commun. 11, 222 (2020).3. M. L. Agostini et al., Coronavirus susceptibility to the antiviral remdesivir (GS-5734) is mediated by the viral polymerase and the proofreading exoribonuclease. MBio 9, e00221-18 (2018).