李娜 施天昀 何燕超 揭志軍
復旦大學附屬上海市第五人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科200240
流感病毒是負螺旋單鏈RNA病毒,其復制無RNA校正酶的參與,所以發(fā)生突變的頻率遠高于其他病毒,易于引起表面抗原的改變[1]。流感病毒根據核蛋白(nucleoprotein,NP)和基質蛋白(matrix protein,MP)可以分為甲、乙、丙三種,其中甲型流感變異性最強,曾多次引起大流行。流感是全球范圍內嚴重的公共衛(wèi)生安全事件,然而有效的治療藥物卻一直缺乏,M2離子通道抑制劑因廣泛用于流感的治療,誘導了流感耐藥株的出現,自2009年爆發(fā)H1N1后,流感病毒對此類藥物的耐藥性已經不可忽視,已不推薦使用[2]。目前的抗流感病毒藥物以神經氨酸酶抑制劑(neuraminidase inhibitors,NAIS)為主,本文就流感治療方面的進展進行綜述。
1.1 NAIS 流感病毒表面的神經氨酸酶(neuraminidase,NA)活性位點相對穩(wěn)定,可以催化唾液酸水解,在感染后期協(xié)助成熟病毒顆粒從宿主細胞脫落,進而感染新的細胞,而NAIS可以特異性地結合流感病毒表面NA的不同部位,抑制病毒的釋放及播散,對多種亞型流感病毒廣譜有效[3]。NAIS包括奧司他韋、扎那米韋、帕拉米韋和在日本使用的拉尼米韋,其中以奧司他韋最為常用。
靜脈注射帕拉米韋可以有效地治療兒童和成人簡單流感,為流感的治療提供更多的選擇,但是和其他NAIS有交叉耐藥,用于對奧司他韋耐藥的病毒時,治療效果并不理想[4]。Wang等[5]的研究表明帕拉米韋聯合咖啡酸可以增加帕拉米韋對病毒NA的親和力,因為咖啡酯衍生物可以同時結合帕拉米韋的五環(huán)三萜2位上的-OH基和變異后的H275Y位點上的GLU-276,為解決耐藥性問題提供新的思路。另有研究發(fā)現扎那米韋的長期使用可以誘導甲型流感病毒E119位點的和乙型流感病毒E117位點的突變,使得病毒復制減弱,但對所有NAIS耐藥[6],隨著扎那米韋使用率的增加,對其變異的監(jiān)測很重要,特別是需要長期用藥的免疫功能不全患者。
奧司他韋在流感癥狀出現48 h內使用療效最佳[7],然而僅有少量的患者能夠及時接受治療。有研究發(fā)現疑似流感患者在入院后6 h內使用奧司他韋進行治療,可以縮短住院時間,改善生存率[8]。而Ramirez等[9]的研究表明如果患者已經出現了下呼吸道感染癥狀,即使在入院后24 h內經驗性地使用奧司他韋,也不能更好地改善患者的流感癥狀、降低病死率。但是也有研究發(fā)現即使流感已引起嚴重的免疫病理損傷,延遲的奧司他韋和雷帕霉素的聯合治療仍然可以通過抑制ALRP3炎性小體介導的IL-18和IL-1β的分泌,進而抑制病毒復制和過度的免疫反應,從而緩解嚴重的肺損傷,降低病死率[10]。NAIS被廣泛地用于控制流感,也促進了病毒變異株的出現,最為常見的是甲型流感病毒中H274Y變異[11],變異株可以破壞奧司他韋與病毒的結合,引起病毒對奧司他韋耐藥,目前的耐藥率普遍較低,但變異株爆發(fā)后會引起較高的病死率。雖然NAIS仍然適用于流感的治療和預防,仍不能對流感病毒的變異掉以輕心,一旦一個新的流感病毒產生并流行,會對人類造成不可估量的傷害。
1.2 RNA依賴的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,Rd RP)抑制劑 流感病毒的基因組很小,其蛋白質的合成需要依賴宿主細胞的轉譯系統(tǒng),RdRP由三個蛋白亞基組成,包括PA、PB1和PB2。PA具有核酸內切酶活性,從宿主細胞m RNA中獲取5′端cap作為引物,PB2可以與宿主細胞的前體mRNA結合,且能與PA相互作用,PB1具有RNA聚合酶活性,在引物存在的條件下可以進行病毒基因的轉錄,整個過程被稱為“CAP-snatching”[12],Rd RP高度保守,是非常有前景的抗流感藥物作用靶點。
法匹拉韋(favipiravir)作為廣譜抗RNA病毒藥物,靶向于流感病毒的PB1,對各型流感均有效,2014年就已在日本用于流感的治療。有研究發(fā)現法匹拉韋療效并不低于奧司他韋和扎那米韋,可以顯著降低病毒滴度,包括對奧司他韋和扎那米韋耐藥的病毒,提高了感染小鼠的生存率,為流感的治療提供更多的選擇[13]。然而,Goldhill等[14]在體外實驗和細胞實驗均檢測到PB1亞單位上K229R位點的突變,突變可引起病毒針對法匹拉韋的耐藥,雖然耐藥株存活率降低,但是可以通過PA亞單位上P653L位點的變異進行修復,臨床試驗中需要重視這種雙重變異保障的耐藥機制,且由于聚合酶高度保守,其他RNA病毒也可能獲得同種變異,引起嚴重后果。
巴洛沙韋(baloxavir marboxil)作為一種小分子前體藥物,是近20年來美國食品及藥物管理局(Food and Drug Administration,FDA)首次批準的具有新型作用機制的抗流感藥物,baloxavir酸是其活性形式,baloxavir機制獨特,不同于NAIS,可以選擇性地與PA亞基上的帽依賴性核酸內切酶結合,從而抑制流感病毒自身m RNA的轉錄[15]。這一作用機制能有效針對流感病毒,而宿主細胞內不存在類似機制的蛋白酶,所以理論上baloxavir不會對宿主細胞產生影響,2018年2月開始在日本使用[16]。臨床Ⅱ期和Ⅲ期試驗表明,baloxavir與安慰劑相比能有效地改善患者的流感癥狀,并且在降低病毒載量方面,明顯優(yōu)于奧司他韋,在使用baloxavir 1 d后,病毒載量即明顯降低[17]。值得關注的是,Hawkes[18]發(fā)現雖然baloxavir的不良反應小于奧司他韋,但可能會很快引起流感病毒的變異,如果耐藥病毒株傳播迅速,baloxavir將不再發(fā)揮其預計作用。臨床試驗中已經發(fā)現少數患者出現了針對baloxavir的病毒基因突變,幸運地是,這種變異并不會加重流感癥狀,但仍需要監(jiān)測可能出現的變異[19]。2018年10月24日FDA已經通過了對baloxavir的審核,它的另一個優(yōu)勢是在流感癥狀出現48 h內僅服用1片,就能有效緩解流感癥狀,為流感的防治提供了更加有效的方法,但考慮到疫苗的效力因素,不推薦和流感疫苗聯合使用[20]。baloxavir作為直接抑制流感病毒增殖的藥物,可以讓流感患者通過簡單、快捷的方式應對流感,尤其是為重癥流感患者提供新的選擇。
1.3 聯合治療 為了降低耐藥性這一因素對流感治療的影響,可以進行不同抗病毒藥物的聯合治療,盡管抗病毒藥物的種類和數量限制了它的臨床應用。
奧司他韋和扎那米韋作用于NA的不同位點,NA與奧司他韋結合時需要變構,而扎那米韋則不需要改變受體蛋白的構像,所以奧司他韋和扎那米韋間不會出現交叉耐藥。有研究表明奧司他韋和扎那米韋聯合治療的效果并不高于某一藥物單一治療的療效,但是在治療對某一NAIS耐藥的流感中有效,并減少耐藥性的發(fā)生,提示了聯合治療解決耐藥性問題的可能[21]。Baz等[22]的研究則發(fā)現了相反的結果,聯合奧司他韋和高劑量法匹拉韋治療免疫功能不全的小鼠,雖然降低了病毒滴度和炎癥因子水平,改善生存狀況,卻并未減少H275Y耐藥株的出現。對耐藥性影響矛盾的原因或許是因為扎那米韋和帕拉米韋作用位點的不同以及小鼠免疫功能不全的問題,而對于臨床療效的不同仍需要進一步研究。奧司他韋和帕拉米韋一般不用于聯合治療,因為兩者的耐藥性變異有重疊部分。有研究表發(fā)現奧司他韋和baloxavir的聯用在抑制流感病毒復制、減輕炎癥反應、改善肺部病理和降低致死率方面要優(yōu)于奧司他韋的單藥治療,且在感染96 h后進行聯合治療依然可以有效地降低病毒滴度[23]。同樣地,Kiso等[24]也在研究中發(fā)現,在治療免疫功能不全的小鼠時,NAIS和聚合酶抑制劑的聯合使用可以在不影響病毒清除的情況下延長生存時間,但病毒的高水平復制狀態(tài)加大了抗NAIS病毒株出現的概率。因此免疫功能不全的患者要謹慎聯用抗病毒藥物,或者需要更深層次的研究驗證相關結果的可靠性。
1.4 單克隆抗體 流感病毒表面的血凝素(hemagglutinin,HA)與宿主細胞的受體結合啟動感染過程,HA分為頭部和干區(qū),不同亞族的頭部各不相同,而干區(qū)的糖基化位點相對保守,抗HA單克隆抗體可以在感染細胞內誘導抗體依賴性的細胞毒性作用,發(fā)揮抗病毒作用。
VIS410作用于HA干區(qū),安全性和藥物動力學分析表明VIS410不僅對成人的甲型流感有效,還可以作為公共健康策略,應對季節(jié)性流感和流感的大流行[25]。Hershberger等[26]進一步研究發(fā)現,VIS410可以安全有效地抑制簡單流感患者的病毒復制,減輕流感癥狀,VIS410目前正處于Ⅱ期臨床試驗,有望成為流感治療的新藥物。MHAA4549A和MEDI8852同樣是針對HA干區(qū)的抗體,兩者均可以降低病毒載量,MHAA4549A的Ⅱ期臨床試驗表明其可以降低炎癥因子水平,改善流感癥狀,雖然出現了短暫的變異株,但對病毒的致病作用并無影響,而安全性和耐受性分析需要進一步研究[27]。有研究發(fā)現MEDI8852單獨使用對流感的預防和治療有效,在小鼠實驗中,抑制H5N1流感病毒的效果優(yōu)于奧司他韋,且可以阻斷流感在白鼬間的傳播[28]。而Ali等[29]在實驗中發(fā)現了MEDI8852誘導的HA和NA位點的突變,突變位點既不是它的結合部位,也不引起對奧司他韋的耐藥,但是與奧司他韋的聯合用藥并不能更好的改善流感癥狀。
流感病毒入侵宿主后,其復制局限于上皮細胞,機體產生相應的免疫反應后造成過度的炎癥反應,引起細胞因子失調后導致嚴重的組織損傷。所以抗炎藥物和保護上皮細胞的藥物可以直接作用于宿主細胞,用于流感的治療。
糖皮質激素可以抑制促炎因子的生成,減少白細胞移行,具有強大的抗炎作用,同時還可以調節(jié)免疫反應,維持上皮的完整性,是哮喘和COPD患者的理想用藥。同時,糖皮質激素也會通過多個機制引起免疫抑制,對流感產生影響,所以糖皮質激素是否作為抗流感病毒的聯合用藥仍然具有爭議。有研究發(fā)現對于流感引起的重癥肺炎,在患者進入ICU 24 h內使用糖皮質激素,反而會增加病死率[30];Meta分析也表明對流感患者使用糖皮質激素進行治療,不論是否為ICU流感患者,均會增加患者的病死率[31]。而Li等[32]的研究則表明糖皮質激素并不是一定會加重病情,其療效受使用劑量和患者的氧合指數的影響,低到中等劑量的糖皮質激素可以減少PaO2/吸入氧濃度(Fraction of inspired oxygen,FiO2)<300 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)的患者的30 d和60 d死亡率,而對于PaO2/FiO2>300 mm Hg的患者,糖皮質激素不發(fā)揮作用,甚至會增加60 d死亡率。關于糖皮質激素低劑量的臨床應用可能仍然需要進一步研究,但是伴隨著高住院率和病死率的高劑量糖皮質激素不建議應用于重癥流感的治療[33]。
嚴重流感可引起促炎細胞因子Ⅲ型干擾素(interferon-λ,IFNλ)的上調,阻止病毒入侵皮膚和黏膜表面,在氣道上皮表現出持久的抗病毒保護,阻斷了流感的傳播。Wack[34]的研究表明呼吸道中病毒顆粒越多越易傳播,IFNλ可以通過控制上呼吸道中病毒顆粒的數量,以抑制病毒蔓延至下呼吸道和向未感染小鼠的傳播。另有研究發(fā)現流感癥狀出現48 h后使用IFNλ,在不增強炎癥反應的條件下,IFNλ可以抑制病毒復制并減少上皮細胞的死亡[35]。
流感是威脅全球人類健康的一大危險因素,流感病毒的變異也使流感的防治工作更加困難,因此,我們必須加快研制抗流感病毒藥物的步伐。目前M2離子通道抑制劑因為耐藥性的原因已經不推薦使用;而NAIS也開始出現病毒耐藥株,很可能會面臨和M2離子通道抑制劑同樣的困境;RdRP抑制劑可以有效地應對對NAIS耐藥的流感病毒;為了減少耐藥性的產生,還可以進行兩藥或多藥的聯合治療,為臨床治療流感提供了新的思路;還有一些藥物很有成為抗流感藥物的潛能,但仍然需要進一步的研究。但是就目前的情況來看,流感病毒的變異速度不容小覷,現有的治療措施遠遠不能滿足治療需求,流感的防治工作任重而道遠。
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