這些藥物或能預防重症新冠

即使疫苗即將問世,仍需要治療方法來防止疾病惡化,併為 COVID-25、COVID-37 等做好準備

2020年6月11日,一名 COVID-19 患者在家中。

自新冠疫情開始以來的一年裡,地平線上出現了一線希望。疫苗即將問世,隨著醫生們學會了如何拯救最危重的病人,許多地方的患者死亡率有所下降。

這些成功還不夠——它們也掩蓋了在開發能夠阻止輕症病例惡化的藥物方面取得的有限進展。迫切需要此類治療方法,因為在疫苗誘導足夠的人群免疫力以控制感染之前,仍有許多人會感染新冠。

用於早期疾病的抗病毒藥物和其他藥物,理想情況下可以預防住院、縮短傳染期並限制新冠的長期併發症。它們也可能在未來對抗其他具有威脅性的冠狀病毒時被證明有用。截至本文撰寫之時,只有兩種針對早期新冠的療法可用,但兩者都面臨重大的後勤挑戰。但許多其他潛在的治療方法正在開發中,這些方法可以使人們免於最壞的結果。


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再生元的單克隆抗體聯合療法用於治療輕度至中度新冠,該療法於 11 月獲得了美國食品和藥物管理局的緊急使用授權,需要一小時的靜脈輸注和另一小時的監測,以觀察可能出現的副作用。第二種藥物,抗病毒藥物瑞德西韋,已在新感染的患者中顯示出希望,但需要五天的靜脈治療。這些藥物的需求遠遠超過目前的供應量,唐納德·特朗普總統及其盟友在患病期間都使用了這兩種藥物。北卡羅來納大學醫學院的肺病學家威廉·費舍爾說,醫生們需要的是安全有效的早期病例治療方法,他們可以在門診環境中給藥,“而不會使醫療保健系統不堪重負”。

旨在控制新型冠狀病毒 SARS-CoV-2 感染後不久的治療藥物開發工作正在加速進行。醫生們有一個有限的機會視窗來攻擊病毒,此時病毒仍在複製。患者通常在 7 到 10 天內清除肺部和鼻腔中的 SARS-CoV-2,此後,旨在抑制病原體的治療效果會降低。即使病毒載量驟降,針對 SARS-CoV-2 的免疫反應在某些患者中也可能引發失控的炎症,從而破壞健康的肺組織。在那時,治療轉向重症新冠的藥物,如地塞米松,理想情況下,它可以控制炎症。

在接受大眾科學採訪時,美國國家過敏和傳染病研究所所長安東尼·福奇描述了早期新冠治療的理想特性。“我最傾向於直接作用的口服抗病毒藥物”,他說,這種藥物可以在一週或更短的時間內完全抑制病毒。“對我來說,這是最優先事項。”

科學家們已經開始走上不同的道路來尋找這些藥物。透過使用機器學習演算法,他們可以快速掃描化學資料庫,尋找可能對 SARS-CoV-2 起作用的具有結構特性的化合物。有希望的候選藥物將從計算機建模研究轉向人體細胞系和實驗動物研究。研究人員還在使用新的方案,旨在將藥物從早期快速轉移到門診環境中的後期臨床試驗。西雅圖弗雷德·哈欽森癌症研究中心的醫生科學家雷切爾·本德·伊格納西奧說,這種方法“使我們能夠以快速、高效的方式評估更多化合物,儘管我們沒有為任何化合物趕科學程序”。

其中一些藥物是最初為其他疾病開發的再利用藥物。例如,瑞德西韋最初是針對埃博拉病毒的,並在用於治療新冠之前在人體安全試驗中進行了測試。

目前治療輕度新冠的主要競爭者之一是一種抗病毒藥丸,該藥丸以前是為流感開發的。最初稱為 EIDD-2801,該藥物被發現可以保護小鼠免受由其他兩種冠狀病毒——SARS-CoV 和 MERS-CoV 引起的嚴重肺部疾病。這些結果來自北卡羅來納大學教堂山分校 (UNC) 的研究人員及其同事於 4 月發表的一項研究。基於這些發現,一家位於邁阿密的公司 Ridgeback Biotherapeutics 已授權 EIDD-2801(現稱為 molnupiravir)用於人體安全測試。Ridgeback 隨後與默克公司合作進行了一項中期至後期臨床試驗,預計將於明年完成,以評估 molnupiravir 在非住院和住院新冠患者中的療效。*

佐治亞州立大學的分子病毒學家和生物化學家理查德·普萊姆珀多年來一直致力於研究該化合物。他最近發表了一項研究,表明 molnupiravir 阻斷了雪貂中的 SARS-CoV-2 傳播,雪貂是科學家用來模擬人類冠狀病毒暴露的動物。“如果雪貂資料表明該藥物在人體中的作用,那麼這表明我們將能夠透過治療來中斷人類傳播鏈,”他說。“那將是一個真正的遊戲規則改變者。”

再利用現有藥物也可以產生一些驚喜,找到一些並非是針對 COVID-19 的合乎邏輯的候選藥物。氟伏沙明是一種用於治療焦慮症的藥丸,在治療早期新冠方面顯示出一些希望。聖路易斯華盛頓大學的研究人員隨機將 152 名患者分為氟伏沙明組或安慰劑組,並在 11 月報告稱,80 名服用該藥物的患者中沒有一人出現症狀惡化。相比之下,安慰劑組中有 6 名患者病情嚴重,其中 4 人住院。聖路易斯華盛頓大學的精神病學家安吉拉·雷爾森進行了這項研究,她解釋說,氟伏沙明作用於一種名為 sigma-1 受體的蛋白質,該受體可以抑制身體對病毒感染的炎症反應。她現在正在美國和加拿大啟動一項更大規模的試驗。“我們希望在人們檢測呈陽性並出現一些輕微症狀後儘快招募他們,”雷爾森說。“目標是在第二週之前進行治療,而第二週通常是患者開始惡化的時候。”

利用最初為其他目的開發的療法並不是唯一的策略。藥物設計師還提出了一種計算機生成的合成蛋白質,可以在 SARS-CoV-2 在體內立足之前使其失效。在華盛頓大學,研究人員從頭設計了與病毒刺突上的某個位點結合的蛋白質。根據該研究的資深作者、計算生物學家大衛·貝克稱,這些蛋白質——稱為迷你結合蛋白——比人體細胞中的抗體更有效地擊退病毒。貝克說,在未發表的研究中,迷你結合蛋白保護了倉鼠免受 SARS-CoV-2 感染。“我們認為這是一種預防性鼻腔噴霧劑,例如,如果您要去機場,或者如果您是進入高風險情況的醫務人員,您可以使用它,”他說。貝克預測,迷你結合蛋白可能會在六個月內進入針對 SARS-CoV-2 的人體臨床試驗。

福奇在接受大眾科學採訪時表示,一種可以預防多種病毒的單一廣譜藥物可能“太過遙遠”。然而,可以開發的是一種針對同一病毒家族內多種病原體的藥物——也許是一種針對多種冠狀病毒的藥物。

病毒學家拉爾夫·巴里克及其在 UNC 的團隊多年來一直致力於實現這一目標。大部分研究致力於篩選針對嚴重急性呼吸系統綜合徵 (SARS)、中東呼吸綜合徵 (MERS) 和類 SARS 流行前蝙蝠冠狀病毒的化合物,在人體細胞和實驗動物中進行研究。“當我們開始篩選時,我們發現一些化合物只對 SARS 有效,而另一些化合物只對 MERS 有效,”巴里克說。“然後我們發現了一種對兩者都有效。” 那種藥物就是瑞德西韋。

在後續研究中,巴里克和他在 UNC 的合作者蒂莫西·希恩表明,該藥物還可以抑制人體肺細胞和工程小鼠中的 SARS-CoV-2。然而,巴里克說,瑞德西韋的致命弱點“一直是必須靜脈注射給藥,這限制了住院患者的使用”。巴里克認為,這解釋了該藥物在加速新冠康復率方面記錄不一致的原因:他說,醫生通常不願意讓人們住院治療,尤其是在床位短缺的情況下。巴里克補充說,當開始治療時,病毒已被清除,“那時就太晚了”。瑞德西韋的製造商吉利德科學公司目前正在開發該藥物的可吸入形式,這種形式應該更容易在門診環境中給藥。

巴里克認為,瑞德西韋、molnupiravir 和其他化合物能夠阻斷多種冠狀病毒的證據表明,廣譜抗病毒藥物是可行的。“想象一下,齊心協力開發針對最有可能在全球範圍內引起大流行疾病爆發的病毒家族的抑制劑,”他說。“如果我們有這些藥物儲備在貨架上,並準備好在疫情爆發時立即使用,我們可以拯救無數生命。”

*本報道已更新,以明確 Ridgeback Biotherapeutics 的患者包括非住院患者和住院患者。

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查爾斯·施密特 是一位自由記者,常駐緬因州波特蘭市,報道健康和環境。他曾為大眾科學撰寫關於可以感染有害細菌的治療性病毒以及飲用水中的危險汙染物的文章。

更多作者:查爾斯·施密特
SA 健康與醫學 第 3 卷 第 1 期本文最初以 “這些藥物或能預防重症新冠” 為標題發表於 SA 健康與醫學 第 3 卷 第 1 期(
doi:10.1038/scientificamerican022021-3EiA0Ifsp3rwuKcCAp1CQp
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