傅掌璠,艾靜文
復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院感染科,上海市傳染病與生物安全應(yīng)急響應(yīng)重點實驗室,國家傳染病醫(yī)學(xué)中心,上海 200040
冠狀病毒屬于冠狀病毒科,目前基于其基因組結(jié)構(gòu)可分為4個屬(α、β、γ、δ)。α冠狀病毒和β冠狀病毒僅引起哺乳動物感染,例如動物胃腸炎以及人類呼吸系統(tǒng)疾病,大多數(shù)以輕度上呼吸道感染為主,中樞系統(tǒng)以及急性肝炎極為少見[1],γ和δ冠狀病毒主要感染鳥類。2003年,嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus, SARS-CoV)暴發(fā),SARS實驗室確診病例達 8 096 例,其中774例死亡[2];2012年,中東呼吸綜合征冠狀病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus,MERS-CoV)造成實驗室確診MERS 2 494 例,其中858例死亡[3];2019冠狀病毒病(coronavirus disease 2019,COVID-19)于2019年末暴發(fā)并蔓延全球,至今(2021年5月20日)確診超過 16 552 萬例,累計死亡病例超過343萬例[4],目前這些數(shù)字還在持續(xù)上升。冠狀病毒可以跨越物種,對人類造成危及生命的感染,并給社會帶來極大的經(jīng)濟損失。當(dāng)前對于這些新的冠狀病毒所致疾病的診治仍在進一步的研究和完善中,現(xiàn)針對3種傳染病的治療研究進展進行綜述,期望對臨床診治有所幫助。
SARS-CoVs (SARS-CoV和SARS-CoV-2)和MERS-CoV屬于冠狀病毒屬,具有27.9~30.1 kb的大型單股正鏈RNA基因組。大多冠狀病毒結(jié)構(gòu)相似:開放閱讀框(1a/1b)占基因組2/3,編碼非結(jié)構(gòu)蛋白多聚蛋白pp1ab,隨后被兩種病毒蛋白酶,即3C樣蛋白酶(3C-like protease,3CLP)和木瓜蛋白酶樣蛋白酶(papain-like protease,PLP)裂解,產(chǎn)生病毒復(fù)制所必需的非結(jié)構(gòu)蛋白。下游開放閱讀框編碼結(jié)構(gòu)蛋白,包括刺突(spike,S)蛋白、核衣殼蛋白、包膜蛋白和膜蛋白,以及非結(jié)構(gòu)蛋白[5]。S蛋白不僅能介導(dǎo)病毒結(jié)合受體(SARS或COVID-19為血管緊張素轉(zhuǎn)化酶;MERS為二肽基肽酶4)進入靶細胞以及幫助病毒擴散,還能誘導(dǎo)機體對病毒產(chǎn)生免疫反應(yīng),形成細胞免疫,同時它又是中和抗體作用的靶點[6]。此外,SARS-CoV-2的S蛋白比較長,這是三者之間唯一差異顯著的地方,可能是SARS-CoV-2能快速傳播的原因[7]。包膜蛋白和膜蛋白共同指導(dǎo)病毒顆粒的組裝,并且膜蛋白在病毒出芽過程中也起著重要作用。核衣殼蛋白是一種RNA結(jié)合蛋白,與病毒復(fù)制轉(zhuǎn)錄相關(guān),其與中樞疾病和肝炎的發(fā)生有密切聯(lián)系[1]。
MERS、SARS以及COVID-19多發(fā)生于成年人(MERS中位年齡為50歲,SARS為40歲),臨床特征大致相似,感染初期臨床表現(xiàn)呈非特異性(發(fā)熱、咳嗽、肌痛、嘔吐、腹瀉等),隨著病情的發(fā)展,輕者無明顯癥狀,重者出現(xiàn)呼吸衰竭。患者的實驗室檢查常見異常結(jié)果為乳酸脫氫酶升高、轉(zhuǎn)氨酶升高和淋巴細胞減少等。與另兩種疾病相比,COVID-19存在一定比例的無癥狀感染者[8-9]。
就傳染性而言,最強非SARS-CoV-2莫屬,其基礎(chǔ)繁殖率(R0)達2.5[10],SARS-CoV較低為2.4左右[11],MERS-CoV最弱,R0為0.69[12];病死率與R0相反,MERS略高一籌為40%[13],SARS為9.6%[13],COVID-19為2%[14]。成年人感染SARS-CoV-2后,5~6 d出現(xiàn)癥狀和體征(平均潛伏期5~6 d,范圍1~14 d)[10];SARS-CoV感染到發(fā)病時間為6~7 d(平均潛伏期4 d,范圍1~12 d)[11];MERS-CoV平均潛伏期5 d,范圍2~13 d[13]。
目前尚無針對性療法,一般根據(jù)病程進展的情況,在積極支持治療的同時再輔以抗病毒治療[5],我國的中醫(yī)中藥治療也應(yīng)用于實際治療中[15]。鑒于SARS至今再無病例,下文以COVID-19為主進行介紹,并與MERS的治療方法進行對比。
支持治療包括:①住院隔離, 臥床休息;②適當(dāng)補充體液;③根據(jù)病情監(jiān)測生命體征;④及時給予有效氧療,包括鼻導(dǎo)管、面罩給氧和經(jīng)鼻高流量氧療;⑤抗菌藥物治療,但應(yīng)避免盲目或不恰當(dāng)使用[16]。
3.2.1 核苷類似物核苷類似物,例如利巴韋林、瑞德西韋可以抑制冠狀病毒RNA聚合酶。冠狀病毒復(fù)制時,在RNA聚合酶作用下,核苷類似物參與形成病毒的遺傳物質(zhì),形成無作用的RNA鏈,導(dǎo)致病毒復(fù)制無效,使病毒致病性大幅下降[17]。
我國的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第八版)》[16][以下簡稱《診療方案(第八版)》]不推薦單獨使用利巴韋林治療COVID-19(單藥未縮短轉(zhuǎn)陰時間,也沒有降低死亡率[18]),建議聯(lián)合干擾素(成人每次500萬U或相當(dāng)劑量,每日2次,霧化吸入)或洛匹那韋/利托那韋(成人200 mg/粒和50 mg/粒,每次2粒,每日2次)[16]進行治療。
SARS流行期間,洛匹那韋/利托那韋與利巴韋林聯(lián)用有顯著的抗病毒治療作用[19]。對于MERS,洛匹那韋/利托那韋聯(lián)合干擾素-β1b治療可改善MERS-CoV感染的普通狨猴預(yù)后[20]。2020年5月,香港招募了127例COVID-19患者,86例患者在早期使用利巴韋林與干擾素-β1b、洛匹那韋/利托那韋的三聯(lián)抗病毒療法進行治療,結(jié)果顯示,聯(lián)合用藥可以顯著縮短轉(zhuǎn)陰時間,但該試驗還缺乏大規(guī)模雙盲試驗驗證[21]。利巴韋林曾被用于單藥或聯(lián)合干擾素治療SARS和MERS[22-23],但與未接受治療的患者相比,接受治療的患者反而需要更多的輸血治療[22],且未明顯降低病死率[24]。因此,利巴韋林的安全性是一個值得注意的問題。
瑞德西韋用于治療COVID-19仍處于臨床試驗階段,《診療方案(第八版)》[16]無推薦。美國國立衛(wèi)生研究院及《美國醫(yī)學(xué)會雜志》(JAMA)均發(fā)表了瑞德西韋的臨床研究數(shù)據(jù),結(jié)果均顯示該藥有積極作用[25]。但在中國武漢進行的雙盲、隨機、安慰劑對照臨床試驗中[26-27],并未觀察到該藥改善病情、降低病死率的作用。瑞德西韋的治療效果仍需更多設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐R床試驗證明。
3.2.2 洛匹那韋/利托那韋洛匹那韋是一種人類免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus-1,HIV-1)蛋白酶抑制劑,可阻止gap-pol多聚蛋白的分裂,產(chǎn)生無感染力的病毒顆粒,被批準(zhǔn)用于抑制HIV的復(fù)制。洛匹那韋通常與利托那韋聯(lián)合使用,以延長洛匹那韋的半衰期[28]。
《診療方案(第八版)》[16]不推薦單藥使用洛匹那韋/利托那韋,國內(nèi)外的臨床研究均表明,單藥使用洛匹那韋/利托那韋無效[18,28]。我國在2020年3月進行了一項隨機、對照、開放的臨床試驗:除標(biāo)準(zhǔn)護理外,洛匹那韋/利托那韋單藥給藥(400 mg/100 mg,每天2次,共14 d),結(jié)果顯示洛匹那韋/利托那韋并未改善COVID-19患者的預(yù)后,反而增加了胃腸道不良反應(yīng)的發(fā)生率[29]。
3.2.3 中和抗體的被動免疫療法使用患者恢復(fù)期血漿或單克隆抗體(mAbs)進行治療是疾病干預(yù)的潛在快速途徑。這種方法有如下優(yōu)勢:隨著病例數(shù)量的增加,恢復(fù)者數(shù)量變大;只要這類人群的抗體效價足夠高,并且愿意捐獻血漿,就可作為一種低技術(shù)要求且比較安全的治療選擇。此外,人類的mAbs生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟,安全性和有效性評估方式相對簡單[5]。一項包含32例SARS-CoV感染和嚴(yán)重流行性感冒的描述性研究分析發(fā)現(xiàn),與安慰劑或無治療相比,在癥狀出現(xiàn)后早期給予恢復(fù)期血漿,可使患者病死率顯著下降,但這類研究通常缺乏對照組,并具有中度或高偏倚風(fēng)險。這種療法應(yīng)在設(shè)計周密的臨床試驗中進行并開展研究,MERS-CoV感染也應(yīng)如此[30]?,F(xiàn)已有團隊在阿卜杜拉國王國際醫(yī)學(xué)研究中心招募MERS重癥患者進行隨機對照試驗[31]。在動物實驗中,接種MERS-CoV后,分別在6 h和48 h時用高滴度超免疫血漿或mAb m336[32]處理普通狨猴,兩種療法均能減輕狨猴的臨床癥狀,但僅在超免疫血漿組中發(fā)現(xiàn)實驗動物呼吸道病毒載量減少,且達不到預(yù)防的效果[33]?;謴?fù)期血漿由于要依賴痊愈患者的捐獻,產(chǎn)量受到極大的限制,因此,研制出能中和病毒的“人造”抗體是關(guān)鍵。有研究給轉(zhuǎn)染色體(Tc)牛接種實驗性MERS-CoV疫苗,以產(chǎn)生大量完全人的多克隆免疫球蛋白G(IgG)抗體,隨后在Ad5-hDPP4受體轉(zhuǎn)導(dǎo)小鼠經(jīng)MERS-CoV感染前或感染后12 h、24 h和48 h施用單劑量IgG抗體(TC牛生產(chǎn)),顯示此種療法可迅速導(dǎo)致其病毒滴度接近或低于檢測極限[34]。
迄今為止,基于SARS-CoV S蛋白的受體結(jié)合域(receptor-binding domain ,RBD)、S1或S2區(qū)進行設(shè)計,已開發(fā)出多種體外有效的mAbs[35]。
美國再生元(Regeneron)公司的REGN-CoV2抗體雞尾酒療法已進行隨機、雙盲試驗,所有參加試驗的患者均經(jīng)實驗室確診為COVID-19。試驗中的患者按1∶1的比例隨機分配,一組一次性輸注8 g REGN-CoV2(高劑量),另外一組輸注2.4 g REGN-CoV2(低劑量)或安慰劑。這項研究顯示該藥降低了病毒載量并改善了患者的臨床癥狀[36]。據(jù)美國禮來(Eli Lilly)公司報道:一種LY-CoV555抗體(從COVID-19患者體內(nèi)采集抗體經(jīng)大量克隆獲得)也降低了病毒滴度并且無明顯副作用[37]。雖然mAbs效果顯著,副作用小,但是成本高昂并且難以大量生產(chǎn)。
對于治療SARS已經(jīng)進行動物試驗的mAbs有80R、S3.1和m396,均可能單獨或聯(lián)合使用,以開發(fā)針對SARS-CoV的有效抗體療法[35]。MERS相關(guān)的mAbs有20多種,其中大多數(shù)是人抗體或人源化抗體[38]。遺憾的是,目前這些研究僅停留于體外實驗階段,尚無可靠的已發(fā)表的臨床試驗結(jié)果證明其安全有效。
3.2.4 糖皮質(zhì)激素《診療方案(第八版)》[16]推薦對于氧合指標(biāo)進行性惡化、影像學(xué)進展迅速、機體炎癥反應(yīng)過度激活狀態(tài)的患者,短期內(nèi)(一般建議3~5 d,不超過10 d)使用糖皮質(zhì)激素,建議劑量:甲潑尼龍0.5~1 mg·kg-1·d-1[16]。
Horby等[39]發(fā)表的一項隨機、開放性對照試驗中,比較了接受地塞米松治療(每天1次,每次6 mg,口服或靜脈連續(xù)給藥10 d)與僅接受普通護理患者的結(jié)局,發(fā)現(xiàn)短期使用地塞米松能降低已機械通氣重癥患者的病死率,但輕癥患者可能沒有效果。糖皮質(zhì)激素也是SARS和MERS重癥患者常用的藥物,有抗炎、抗?jié)B出、抗高熱、抗纖維化作用。但一般不長時間應(yīng)用,以防止繼發(fā)感染[40-41],及避免股骨頭壞死和脂質(zhì)代謝紊亂的后遺癥[42-43]。
3.2.5 潛在的治療方法主要分為蛋白酶抑制劑和舊藥新用兩大類。
對于蛋白酶抑制劑,SARS-CoV和MERS-CoV的2種蛋白酶(3CLpro和PLpro)對于病毒的復(fù)制至關(guān)重要,因此成為研究抗病毒靶向治療的焦點。野漆樹甙、草乙素和果膠素可有效阻斷SARS-CoV 3CLpro的酶活性,可以將這3種類黃酮作為模板來設(shè)計抑制劑[44]。具有疏水性或糖核結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物可以作為開發(fā)有效的MERS-CoV-3CLpro抑制劑的模板[45]。針對病毒復(fù)制所需的解旋酶,抑制劑可從N末端金屬結(jié)合結(jié)構(gòu)域、鉸鏈結(jié)構(gòu)域和NTP /解旋酶結(jié)構(gòu)域3個結(jié)構(gòu)域著手進行設(shè)計[46]。目前,針對COVID-19的治療,此類藥物并無研究進展。
針對冠狀病毒的特定抗病毒藥正在開發(fā)中,現(xiàn)有療法和藥物都不盡如人意,而舊藥新用可能為將來其他的抗冠狀病毒療法起到重要作用。如果這些藥物在體外和動物研究中被證實具有有益作用,則可作為抑制病毒的第1道防線[47]。
《診療方案(第八版)》不推薦使用羥氯喹或聯(lián)合使用阿奇霉素。磷酸氯喹的用法:18~65歲成人,體重>50 kg,每次500 mg,每日2次,療程7 d;體重<50 kg,第1、2天每次500 mg,每日2次,第3~7天每次500 mg,每日1次[16]。氯喹對T細胞有抗增殖作用,并減少干擾素-γ、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白細胞介素(interleukin,IL)-1等促炎細胞因子的產(chǎn)生,抑制先天性免疫的激活[48]。
巴西進行了一項多中心、隨機、開放的羥氯喹單用或聯(lián)合阿奇霉素臨床試驗,患者按1∶1∶1的比例隨機分配,3組分別為僅接受標(biāo)準(zhǔn)護理、接受標(biāo)準(zhǔn)護理加羥氯喹(劑量為400 mg,每天2次)治療以及接受標(biāo)準(zhǔn)護理加羥氯喹(劑量為400 mg,每天2次)并聯(lián)合阿奇霉素(劑量為500 mg,每天1次)治療,療程連續(xù)7 d。這項發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》的研究結(jié)果顯示,羥氯喹單用或聯(lián)合阿奇霉素沒有改善輕、中癥患者的臨床癥狀[49]。同樣發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》以及JAMA的有關(guān)羥氯喹單用或聯(lián)合阿奇霉素的試驗結(jié)果,均表明羥氯喹無效[50-51]。
已批準(zhǔn)藥物包括洛哌丁胺、伊馬替尼、氯丙嗪、甾醇代謝抑制劑、蛋白質(zhì)合成抑制劑(依美丁、茴香霉素和奧美西汀甲琥珀酸鹽),這些藥物在體外篩選試驗中顯示出抗MERS-CoV和SARS-CoV的能力[52],須進一步研究能否應(yīng)用于抗SARS-CoV-2,且需臨床試驗的驗證。
我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)歷來對傳染病的治療頗有心得,中西醫(yī)聯(lián)合治療可能取得較好的療效。在SARS及COVID-19暴發(fā)之際,我國采用中醫(yī)中藥進行辨證施治,分期分證,可能有減輕病情、縮短病程、減輕后遺癥的作用[15-16]。
冠狀病毒的暴發(fā)流行對人類生命健康造成了巨大的威脅,對社會造成了巨大的經(jīng)濟損失。值得注意的是,目前尚無針對冠狀病毒的特異性治療方法。大量研究停留于體外或者動物實驗階段,特別是mAbs這種有潛力的藥物,亦缺乏設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇笮投嘀行呐R床試驗,現(xiàn)有的臨床研究存在明顯偏倚,難以扛起重任。只有針對冠狀病毒致病機制深入研究,才有希望設(shè)計出新藥或者舊藥新用,以取得良好的治療效果,解決燃眉之急。