瑞德西韦治疗冠状病毒感染的研究进展_瑞德_患者

单位：北京协和医院 1传染内科 2临床药理研究中央

通信作者：王焕玲

文章来源：协和医学杂志，2020，11(2)：Epub ahead of print

基金项目：国家“十三五”重大新药创制专项子课题“创新药物临床评价示范性平台培植（2019ZX09734001）

2019年12月，由2019新型冠状病毒（2019-nCoV）传染导致的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情于我国湖北省武汉市暴发。
该病毒传播迅速广泛，传染性强，人群普遍易感，疫情很快成为环球关注的焦点。

我国政府及卫生行政部门迅速作出反应，2020年1月20日，将COVID-19纳入《中华公民共和国传染病防治法》规定的乙类传染病，并按甲类传染病预防和掌握。

2020年1月31日，天下卫生组织（WHO）紧急委员会宣告中国2019-nCoV疫情构成国际关注的突发公共卫生事件（PHEIC），这是继2009年甲型 H1N1 流感、2014年西非埃博拉出血热、2014年小儿麻痹症、2016年寨卡病毒病和2019年再次宣告埃博拉出血热疫情后被确定的第6次PHEIC。

针对这次疫情，除了重点防控方法外，2019-nCoV疫苗研制、抗病毒药物的筛选成为广大科研职员关注的重点。
目前中国疾病预防掌握中央nCoV检测团队已成功分离到2019-nCoV毒株，同时，研究职员也正夜以继日地进行抗2019-nCoV药物的筛选。

目前已知的CoV，根据病毒血清学特点和核苷酸序列分类为α、β、γ和δ属，仅α和β属传染人类。
引起严重急性呼吸综合征（SARS）和中东呼吸综合征（MERS）的SARS-CoV和MERS-CoV均属于β属的B亚群和C亚群［1］，引起这次疫情的2019-nCoV亦属于β属，是SARS-CoV的近亲［2］。
只管间隔SARS-CoV疫情暴发已经由去17年，目前仍无批准用于CoV治疗的特异性抗病毒药物。

2020年1月31日威信医学期刊N Engl J Med宣布了美国第一例COVID-19患者的诊疗过程［3］，该患者在运用瑞德西韦（remdesivir）后病情涌现好转，引起环球广泛关注。

瑞德西韦属于核苷类似物，是RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）抑制剂，细胞实验和动物实验均显示出抗CoV活性［4-6］，故该药被认为是治疗2019-nCoV传染极有潜力的药物。
本文对瑞德西韦治疗CoV传染的研发进程和潜在临床运用作一综述。

1 冠状病毒盛行病学及形态学

1.1 盛行病学

2002年11月，SARS疫情于我国广东省暴发，自中国迅速蔓延至环球30个国家，截止2003年7月天下范围的暴发结束，共宣布了8096例病例，774例去世亡，病去世率为9.6%［7］。

2012年6月，沙特阿拉伯宣布了首例MERS-CoV传染病例，截止2019年12月尾，环球共宣布了2499例病例，861例去世亡，病去世率为34.4%［8］。

2019年12月，中国武汉涌现一批不明缘故原由肺炎患者，研究职员通过高通量测序技能从2名武汉大学中南医院疑似患者的支气管肺泡灌洗液中创造了一种未知的β属CoV，即2019-nCoV［9］。

截至2020年2月22日，已有27个国家宣布涌现2019-nCoV传染病例，个中我国确诊（包括临床确诊）传染76394例，去世亡2348例，病去世率为3.1%，国外确诊传染1261例。

1.2 形态学

CoV是一种带有包膜的单股正链RNA病毒［10］，不存在转录后润色、剪切过程，而是直接通过 RNA聚合酶从负链RNA上一次性转录得到信使RNA［11］。

由于CoV的宿主特异性和进入宿主细胞受病毒棘突的影响，病毒棘突的遗传变异反响了宿主物种的多样性和病毒变异［12］。

然而，CoV的RNA聚合酶在CoV的基因组内高度守旧，使其成为潜在广泛运用的药物靶标，即瑞德西韦的浸染靶点［4］。

2 抗冠状病毒药物研发策略

抗CoV药物的研发采取以下3种策略：

（1）利用现有的广谱抗病毒药物；

（2）利用已有的分子库和数据库，筛选可能对CoV有疗效的药物；

（3）根据CoV的分子信息和病原特点开拓新药［13］。

由于第1种药物治疗缺少特异性并存在一定副浸染，第3种药物研发常日须要耗费数年，因此第2种策略受到广泛重视，个中瑞德西韦即属于这一范畴。

3 瑞德西韦抗冠状病毒的实验室研究

3.1 瑞德西韦浸染机制

瑞德西韦的研发经历了不断发展的过程。

美国吉利德科学公司在2006年测试了30余种抗SARS-CoV的核苷类似物，创造个中12种核苷类似物具有中等抗病毒活性。
然而，并未创造明确的构造-活性关系［14］。

2012年，该公司创造一种1’-氰基取代腺嘌呤核苷的核糖小分子（GS-441524）能够高效抑制丙型肝炎病毒、甲型流感病毒、呼吸道合胞病毒、SARS-CoV等多种RNA病毒［15］。

目前，GS-441524已作为治疗猫传染性腹膜炎（CoV传染疾病）的药物上市。

瑞德西韦（即GS-5734）由GS-441524磷酸化而来，在GS-5734和GS-441524治疗小鼠肝炎病毒（MHV，β-2a型CoV）传染迟发性脑肿瘤 （DBT）细胞的体外研究中，创造病毒滴度呈剂量依赖性降落。
个中GS-441524的半数有效浓度（EC50）为1.1 μmol/L，与GS-441524比较，GS-5734抑制MHV的能力更强，其EC50为0.03 μmol/L。

众所周知多数核苷类药物在人体内的第一步磷酸化是限速步骤，该实验结果与GS-5734可绕过第一步磷酸化从而活化程度更高的理论假设符合。

因此，研究者认为GS-5734比GS-441524具有更强的体外活性和更好的细胞渗透性，能更有效地代谢成为活性三磷酸核苷（NTP）。

NTP在病毒RNA聚合酶勾引的引物延伸中充当RNA聚合酶的底物，从而终止RNA链的信息转录［15］。

CoV在非构造蛋白14（nsp14）中表达核糖核酸外切酶，且其在全体CoV家族中具有守旧性。
核苷类似物整合进病毒RNA时会被CoV的核糖核酸外切酶切出。
但瑞德西韦对核糖核酸外切酶具有抗性，这是瑞德西韦比其他核苷类似物更有效的主要缘故原由［16］。

3.2 瑞德西韦抗冠状病毒的细胞实验

人呼吸道上皮（HAE）细胞培养体系，即液-气双相的人原代支气管细胞培养环境，是与临床比较干系的体外肺模型之一，能够表示人呼吸道的繁芜性和生理学［17］。

2017年6月，由Ralph Baric领导的团队创造GS-5734可剂量依赖性地抑制SARS-CoV和MERS-CoV在HAE内的复制，个中对SARS-CoV的半数抑制浓度（IC50）为0.069 μmol/L，对MERS-CoV的IC50为0.074 μmol/L［4］。

2018年3月，该团队再次揭橥了关于HAE的体外研究，显示GS-5734对SARS-CoV和MERS-CoV的EC50均为0.074 μmol/L旁边［5］。
在SARS-CoV和MERS-CoV传染24 h后加入GS-5734，HAE中的病毒滴度仍旧降落，进一步证明了GS-5734的延迟治疗效果［5］。

2020年1月10日在Nat Commun上揭橥的一项体外研究也证明了瑞德西韦联合滋扰素β优于洛匹那韦/利托那韦的抗MERS-CoV活性［6］。

2020年2月4日，中国科学院武汉病毒研究所发布了几种抗病毒药在2019-nCoV体外试验的EC50。
在几种抗病毒药物的比较中，瑞德西韦的EC50最低，为0.77 μmol/L，其他如磷酸氯喹EC50为1.13 μmol/L，硝唑尼特为2.12 μmol/L，那法莫司他为22.5 μmol/L，法匹拉韦为61.88 μmol/L［18］，提示瑞德西韦在细胞水平能有效抑制2019-nCoV传染，而其在人体的浸染仍有待临床验证。

3.3 瑞德西韦抗冠状病毒的动物实验

Ces1c-/-小鼠的Ces1c基因缺失落，GS-5734血浆稳定性在此种小鼠中增加，研究职员分别评估了GS-5734的预防性给药、暴露后给药和暴露后延迟给药的效果，给药办法为皮下注射GS-5734 50 mg/kg×1次/d或25 mg/kg×2次/d，可达到目标最大肺内浓度。

实验结果显示，提前1 d预防性给药，可改进SARS-CoV引起的小鼠体重低落，传染后第2天和第5天，小鼠肺部病毒载量显著降落。
传染后1 d给药，同样可改进SARS-CoV传染小鼠的体重低落，显著降落肺内病毒载量，且与对照组比较，肺功能得到明显改进（即气道阻力评分降落）。
传染后2 d（即在病毒复制和肺气道上皮细胞损伤达到峰值后）给药，肺内病毒载量减少，但疾病的严重程度和存活率无明显改进。

因此，该实验提示，在SARS-CoV复制和肺气道上皮细胞危害高峰之前给予GS-5734，可改进肺功能，减少肺内病毒载量并改进预后［4］。
但该实验仅针对SARS-CoV传染，结果具有一定局限性。

2020年1月，传染MERS-CoV的小鼠体内实验，证明了预防性和治疗性给予瑞德西韦均能改进肺功能、降落肺病毒载量和减少肺出血表现，但该研究认为其有效性取决于起始病毒载量和治疗开始韶光［6］。

4 瑞德西韦抗冠状病毒的临床研究

4.1 人体药代动力学研究

瑞德西韦的人体药代动力学（PK）研究是在治疗埃博拉出血热的I期临床试验中完成的。
研究受试者为康健人群，以3～225 mg的瑞德西韦溶液制剂2 h单次静脉输注给药，可表现出剂量干系的线性PK特点。

静脉给药后，瑞德西韦会进入外周血单个核细胞（PBMC）代谢成GS-443902。
30 min内静脉输注瑞德西韦75 mg和2 h内静脉输注瑞德西韦150 mg比较，第一种给药办法在PBMC中测得的活性代谢产物GS-443902的浓度更高，故支持在后续研究中采取较短的给药韶光。
GS-443902在PBMC内半衰期超过35 h，每天一次给药可坚持在目标稳态浓度，此外，PBMC内代谢产物的积蓄比为2.7～3.5倍。
结合临床前数据以及人体PK特色，给予瑞德西韦负荷首剂量200 mg，此后100 mg×1次/d坚持剂量可坚持代谢物GS-443902在目标浓度以上，这对急性传染患者的治疗至关主要。

由此瑞德西韦在成人和青少年（体重≥40 kg）中的推举给药方案为：治疗第1天首次静脉输注瑞德西韦200 mg（静脉输注30 min以上），之后静脉输注瑞德西韦 100 mg×1次/d（每次30 min以上）坚持9～13 d；推举疗程为10 d，但若在治疗第10天病毒检测阳性，则可连续给药4 d，剂量仍为100 mg×1次/d［19］。

4.2 临床安全性及有效性评估

目前尚无有关瑞德西韦抗CoV的临床试验数据，该药在埃博拉病毒传染中的I期和II期临床试验已经完成，但临床结果未完备公开。

4.2.1 安全性评估

2018年11月20日至2019年8月9日，在非洲国家刚果（金）开展了抗埃博拉病毒药物的多中央随机对照III期临床试验（RCT），该试验完善了瑞德西韦的人体安全性和有效性评估。

共入组681例患者，所熟年龄段患者均接管标准治疗，并按1∶1∶1∶1的比例随机分配至静脉输注单克隆抗体ZMapp（对照组）、抗病毒药物瑞德西韦、单克隆抗体MAb114和单克隆抗体REGN-EB3组。
临床研究中被判断为与瑞德西韦治疗干系的严重不良事宜（SAE）仅一例，该患者涌现低血压，并因心脏骤停而去世亡。
但由于埃博拉病会短韶光恶化，以是不能完备除外疾病迅速恶化导致的患者去世亡。

总体来说，瑞德西韦的利用并未显著增加SAE的风险，长期利用较为安全。

4.2.2 有效性评估

患者入组后在2个月内接管2次随访，研究紧张结局指标为第28天病去世率，次要结局指标为入组至埃博拉病毒核酸检测结果转阴韶光等，采取逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测，病去世患者则被认为病毒未打消。

研究结果显示，瑞德西韦组患者病去世率为53%，明显高于MAb114组（35%）和REGN-EB3组（33%），亦高于ZMapp对照组（49%）［20］。
MAb114组（16 d）和REGN-EB3组（15 d）的病毒核酸中位转阴韶光较ZMapp组（27 d）短，由于瑞德西韦组的病去世率超过50%，推测病毒核酸转阴的中位韶光超过28 d。

该结果提示瑞德西韦的抗埃博拉病毒疗效并不理想，遂未连续进行瑞德西韦治疗埃博拉出血热的深入研究。

4.3 抗2019新型冠状病毒的Ⅱ期和Ⅲ期临床试验

2020年1月31日，N Engl J Med宣布了美国首例COVID-19患者的诊疗过程［3］。

这名患者因咳嗽发热4 d以及存在武汉旅游史就诊，鼻咽拭子和口咽拭子2019-nCoV检测结果为阳性，遂给予住院隔离。
住院期间患者起初表现为持续性干咳和间歇性发热，后涌现腹泻、腹部不适。
在住院的第6天，X线显示出非范例性肺炎的特色。
根据患者影像学检讨结果，临床年夜夫给予患者吸氧治疗。
综合考虑患者的临床表现，多个样本的 2019-nCoV RNA检测持续阳性，以及影像学表现的发生韶光和潜在的病情加重可能［21-22］，临床年夜夫申请了试验性抗病毒药瑞德西韦的特许用药。
在住院的第7天晚上，患者接管了瑞德西韦的静脉输注，无明显不良事宜。
第8天，患者临床症状得到改进，不再须要吸氧，肺部体征好转，除了干咳和流鼻涕外其他症状缓解［3］。
但需把稳的是，该病例为个案，尚需通过RCT研究确定瑞德西韦对COVID-19患者的安全性和有效性。

根据既往瑞德西韦对SARS-CoV和MERS-CoV传染的临床前研究和人体PK研究，中国的医学研究职员迅速启动了瑞德西韦治疗2019-nCoV传染的Ⅲ期临床试验。

根据临床试验注册网站信息，中日友好医院曹彬教授团队牵头设计了两项瑞德西韦治疗COVID-19的RCT研究。
一项是针对轻-中度COVID-19住院成年患者的RCT，另一项是针对重症COVID-19住院成年患者的RCT。
两项试验相互独立，盲法均采纳四盲（包括参与者、照顾护士供应者、研究者和结果评估者），随机分为试验组和对照组，试验组干预方法为：第1天静脉输注瑞德西韦200 mg负荷剂量，之后每天静脉输注100 mg坚持剂量，持续9 d；对照组为同等剂量安慰剂。
持续不雅观察随访28 d。

轻-中度COVID-19患者的RCT估量入组308例患者，紧张结局指标为临床规复韶光，临床规复指体温、呼吸频率和血氧饱和度正常（腋下温度≤36.6 ℃或口腔温度≤37.2 ℃或耳蜗/直肠温度≤37.8 ℃，呼吸频率≤24次/min，不吸氧情形下血氧饱和度＞94%）以及咳嗽缓解持续超过72 h；次要结局指标包括28 d全因去世亡率、从入组至体温规复正常/咳嗽减轻/呼吸道样本2019-nCoV RT-PCR结果转阴的韶光、无创/有创机器通气持续韶光以及药物干系不良事宜等。

重度COVID-19患者的RCT估量入组452例患者，紧张结局指标为临床改进韶光，临床状态分为6个级别［1级，出院；2级，普通病房住院但不须要氧气支持；3级，普通病房住院且须要氧气支持，不包括高流量鼻导管供氧/无创机器通气；4级，ICU或普通病房住院且须要高流量鼻导管供氧/无创机器通气；5级，ICU住院且须要体外膜肺氧合（ECMO）/有创机器通气；6级，去世亡］，临床改进指临床状态分级低落2级；次要结局指标包括患者分别在第7、14、21和28天的临床状态分级、住院韶光或从入组至改良的早期预警评分≤2分且持续24 h的韶光、28 d全因去世亡率、有创机器通气持续韶光、ECMO持续韶光、从入组至呼吸道样本2019-nCoV RT-PCR转阴韶光以及药物干系不良事宜等。

该研究已于2020年2月5日启动，两项试验估量分别于2020年4月27日和2020年5月1日结束［23-24］。

2020年2月21日，美国国家过敏和传染病研究所（NIAID）发布了一项关于抗2019-nCoV多中央Ⅱ期RCT采取适应性设计，根据中期剖析结果许可调度对照组的干预并许可纳入其他新药干预组，旨在评估新型治疗药物对确诊为COVID-19住院成人患者的安全性和有效性。

该研究将在环球多达50个地点开展，许可因无效、有效或安全问题提前终止试验。
试验估量韶光为2020年3月12日至2023年4月1日，入组394例患者，随机给予瑞德西韦或等剂量安慰剂治疗。

如果瑞德西韦被证明是有效的，则该试验组将成为对照组，与新的治疗药物进行比较［25］。
这种适应性临床试验可有效减少试验的开销，降落试验对患者的不利影响。

5 结语

综上，瑞德西韦已在体外和动物模型上显示出较好的抗MERS-CoV和抗SARS-CoV活性，在体外亦具备抗2019-nCoV活性，可作为抗CoV的潜在药物。

治疗埃博拉出血热的多中央RCT研究显示瑞德西韦的安全性是可接管的，但疗效并不理想，而瑞德西韦在COVID-19患者中的安全性和有效性尚需Ⅱ期和Ⅲ期临床试验进一步验证。

抗CoV药物研发困难重重，全天下研究者应加强互助，尽快研发出有效治疗药物用于COVID-19和未来可能新发的CoV传染疾病患者的救治。

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第一作者

靳凡

北京协和医院传染内科专业型硕士研究生，师从王焕玲教授。

揭橥SCI论文5篇，个中一作论文3篇。

通信作者

王焕玲

北京协和医院传染内科主任医师、博士生导师。
2014年7月起担当临床药理研究中央副主任（主持事情），长期从事传染性疾病的临床、传授教化与科研事情。

中华医学会热带病与寄生虫病分会副主任委员，北京市医学伦理专家委员会副主任委员。

曾于1993年受原国家卫生部公派出国在日本东京国立国际医疗中央研修1年。
2011年入选北京协和医院第一期“百人操持”人才培养项目，先后在美国MD安德森癌症中央、约翰霍普金斯医院传染科任访问学者。

《协和医学杂志》

新型冠状病毒肺炎防控专栏