阿樹

3月16日,北京,工作人員在展示新型冠狀病毒滅活疫苗樣品
病毒如疾風驟雨,來得毫無征兆,去得無影無蹤,留給人類的,往往是茫然無措。短兵相接的時間里,藥物研發還沒起步,就不得不宣告終止。SARS、MERS、埃博拉病毒流行期間,莫不如此。
跟流行病的博弈,最大的挑戰是以最快的方式找到最好的方法,測試臨床效果。但悖論也在于此,一款藥物的研發周期往往長達十多年,其間伴隨著大量的資金投入。而一款疫苗通常需要18個月才能上市,等待的代價十分高昂。
新冠病毒肺炎大流行已持續數月,多國科學家警告,新冠病毒將不會在短期內被消滅,其引發的流行病可能持續一兩年。
這時候,能否攔路阻擊新冠病毒,成了一個全球性的命題。
20世紀,在攻克細菌的過程中,人類取得了某種意義上的勝利。盡管細菌還在進化,還會產生耐藥性,但現有的醫療水平已經可以做到有力的壓制,使其不會很快卷土重來。
真菌會給人類造成最大的威脅嗎?不太可能。目前醫學已證實,真菌對溫血宿主的適應性不強。而瘧疾這樣由原生動物感染的疾病,受限于氣候與地理環境,很難成為全球性的威脅。
2018年,約翰斯·霍普金斯大學的一個團隊發布報告《大流行病病原體的特征》。報告采訪了120多名專家,并得出結論:真正的威脅來自病毒。
這里所說的病毒不是一般的病毒,是具有RNA基因組的病毒。它們的進化速度,遠比DNA病毒要快。流感病毒和冠狀病毒,都是RNA病毒。
21世紀才過去20年,事實已證明RNA病毒的“威力”。從2003年的SARS開始,我們已遭到三種惡性的冠狀病毒伏擊。面對“2019新型冠狀病毒”引發的大流行疾病,醫學界還沒有現成的辦法。
在已確認的眾多病毒中,只有十余種抗病毒藥物可應對。而且一種藥物只能“針對”一種病毒??共《舅幬锏陌悬c很小,因此,能應對多種病毒的藥物,少之又少。有些抗病毒藥物,甚至不能治療同一病毒的不同毒株。

病毒在載體中增殖的過程
冠狀病毒的聚合酶頂部還有一種小小的蛋白,專門負責檢查工作,就像機器的自動校對程序。
病毒不像細菌,沒有生命,不能單獨行事,要配合宿主的細胞機制,才能繁殖。入侵細胞后,病毒操縱宿主,把宿主當作“蛋白質工廠”。生產出來的蛋白質,有的用于復制基因組,有的用于復制包膜—病毒的外衣。這些成分經過重組,形成成千上萬個新病毒。它們破蛹而出,入侵其他細胞,或者隨著噴嚏揚帆起航。
病毒的活動部件很少,外界很難實現精準打擊。如果是細菌,有抗生素可干擾形成細菌細胞壁的蛋白質,讓細菌死亡,但病毒沒有細胞壁;抗生素還可以干擾對細菌新陳代謝起關鍵作用的酶,但病毒沒有新陳代謝,也沒有這種酶。同時,病毒變異很快,很容易就產生耐藥性。
抗病毒藥物研發一直面臨種種困難。其他一些抗體療法也如此。抗體療法更多針對特定的、已經遭遇過的病毒,面對新病毒無能為力。
人類束手無策了嗎?
也未必。
最早的抗病毒藥物誕生于19世紀60年代初,是從癌癥藥物中偶然發現的。科學家發現,它可以治療皰疹病毒對角膜的感染。當然,早期抗病毒藥物比較低效,毒性也強。
真正的進步,是在20世紀90年代。在研究治療HIV的抗逆轉錄病毒藥物時,華裔科學家何大一于1996年提出雞尾酒療法,通過三種或三種以上的抗病毒藥物,聯合治療艾滋病,以減少單一藥物的抗藥性。
21世紀,基因分析和計算機建模技術的進步,為科學家開辟了真正的戰線。一種阻擊病毒的可行策略是,抑制病毒的蛋白酶。病毒復制時,其基本材質是蛋白質,這些蛋白質由一條長鏈連在一起,無法直接進行組裝,需要用到一種特殊的蛋白酶將其切成小塊,然后才能組裝成新的病毒。
哥倫比亞大學的病理學家亞歷桑德羅·查韋斯(Alejandro Chavez)正為此攻堅克難。目前,他的團隊正在尋找新化合物來抑制這種蛋白酶,讓病毒所需的蛋白質無法被切割,從而阻止病毒復制,同時又不干擾人體細胞。
對公眾而言,病毒奪走的是生命和健康;給制藥公司留下的,卻是財務負擔。
另一個重要的策略是,干擾病毒組裝的過程。病毒要把復制的蛋白質組裝在一起,才能形成新的病毒,一種被稱為聚合酶的蛋白質,就派上了用場。DNA和RNA分子由核苷酸按特定次序組成,如果提供一種類似核苷酸的誘騙性物質,讓病毒組裝進去,就如同在火車中嵌入玩具火車的部件,有可能阻止聚合酶的運作,從而讓整體的組裝工程偃旗息鼓。
范德堡大學的病毒學家馬克·丹尼森(Mark Denison)正是這樣的先驅。不過,冠狀病毒跟普通病毒不同,它不僅比一般的RNA病毒大三倍,而且它的聚合酶頂部還有一種小小的蛋白,專門負責檢查工作,就像機器的自動校對程序。

在電子顯微鏡的觀察下,多個噬菌體附著在一個細菌的細胞壁表面
找到一種躲避校對程序的化合物不是不可能。2012年,丹尼森給吉利德公司打電話,尋求丙型肝炎藥物索非布韋(Sofosbuvir)的試用,吉利德公司沒給,但送來了幾種其他化合物。其中,就有后來被寄予厚望的瑞德西韋(Remdesivir)—當時,吉利德公司已將之開發成藥物,用于對抗埃博拉病毒,但沒有獲得成功,就此擱置下來。而根據丹尼森的研究,這種核苷類似物,對他的模型病毒有一定效果。
與此同時,北卡羅來納大學病毒學家拉爾夫·巴里奇(Ralph Baric)跟丹尼森合作,找到了一種被稱為NHC的小分子藥物。這種核苷類似物,缺乏核苷酸所具有的磷基,嵌入病毒的RNA鏈中之后,會在隨后的RNA拷貝中引入突變。在小鼠實驗中,這種藥物可以抑制多種冠狀病毒,其中就包括新冠病毒(嚴重急性呼吸系統綜合征冠狀病毒2型,SARS-CoV-2)。
跟瑞德西韋需要靜脈注射不同,NHC更加方便、便宜—以藥片的方式口服即可。
新的研究思路也在涌現??共《舅幬锔蓴_病毒本身,其難度與局限正在于此。斯坦福大學的病毒學家希里特·艾納維(Shirit Einav),采取一種看似反直覺的方法:改變宿主的環境,讓它對病毒繁殖不那么友好。
艾納維研究的是宿主蛋白,其中一類蛋白是細胞跟病毒合用的酶。病毒入侵后,這種酶仍在細胞內穿梭。她在小鼠實驗中發現,這種酶被干擾,就可以抑制登革熱和埃博拉病毒。細胞培養環境中,其還能延緩西尼羅河病毒、寨卡病毒等病毒的復制。
她的研究還發現,卡莫司特甲磺酸鹽—一種胰腺炎藥物,可以抑制一種細胞酶,這種細胞酶存在于宿主細胞中,會幫助某些病毒與細胞進行對接。
研究機構對病毒的研究一直熱情高漲,但市場的態度卻不緊不慢,甚至頗為冷淡。
2003年,艾滋病雞尾酒療法的發明者何大一,曾短暫調查過新冠病毒家族,但SARS的流行結束后,他的項目也很快宣告終結。他對《紐約客》記者說,到了第二年,大家幾乎沒有任何興趣,因此也沒有資金再注入了。

瑞德西韋

法匹拉韋
制藥行業對急性感染藥物的研發,幾乎不感興趣,財務前景并不鼓勵這一點。一款藥物開發不僅昂貴,而且周期漫長,而大流行病并不那么頻繁,甚至轉瞬即逝。對公眾而言,病毒奪走的是生命和健康;給制藥公司留下的,卻是財務負擔。因此,藥企傾向于研發慢性病毒性疾病,比如艾滋或者乙肝。
2014年,北卡羅來納大學的微生物學家蒂莫西·謝漢(Timothy Sheahan)加入葛蘭素史克公司,進入一個呼吸道感染的研究小組,致力于開發一款廣譜抗病毒藥物,但一年后,項目關停了。
有研究者指出,大型制藥公司20年前還有不少抗病毒藥物的項目,現在已所剩無幾。
私營機構成為對抗大流行病的主體,幾乎不太可能。它們的業務模式跟大流行病存在悖論,藥企所能提供的資源,大多被慢性暢銷藥占據。所以美國的Emergent Biosolutions公司才會采取一種不同的方法:它專門生產治療天花、炭疽和肉毒桿菌等方面的藥物。要知道天花早已被消滅,其實,他們的藥物并不直接投入市場,而是供應給美國政府及其盟友,作為戰略儲備資源,預防不太可能發生的生物恐怖主義襲擊。
而眼下形勢似乎不一樣了,新冠病毒肺炎暴發已過去4個月,呈全球大流行的迅猛之勢。前所未有的緊迫性,使得全球的政府、科研機構、科學家以及部分制藥公司,進入爭分奪秒的競賽中?!袄纤幮掠谩背闪藱嘁酥嫛?/p>
吉利德公司的瑞德西韋是最早的希望,但臨床試驗的結果不盡如人意。4月11日,該公司宣布,由于入組人數不足,最早在中國啟動的重癥新冠肺炎患者的臨床試驗已經停止。
地球的另一邊,芝加哥大學醫學院招募了125例新冠肺炎患者參加了吉利德的2項III期臨床試驗,113例重癥患者每日輸注瑞德西韋進行治療。結果發現,接受瑞德西韋治療后,這些患者的發燒和呼吸系統癥狀得到迅速緩解,幾乎所有患者都在不到一周內康復出院,只有2例患者死亡。
中國政府發布的第五版治療指南中,提到了抗艾滋病毒復合藥物克力芝(Kaletra)。美國艾伯維(AbbVie)公司放棄了它的專利,以便仿制藥能大量生產和供應。此外,中國研究機構還宣布,日本富士膠片開發的抗流感藥物“法匹拉韋”,在臨床試驗中取得良好療效。
此外,再生元制藥和賽諾菲公司合作的抗炎藥Kevzara,以及羅氏的治療類風濕關節炎的雅美羅(Actemra)等抗炎藥,也被投入了試驗。
據世衛組織統計,截至4月7日,新冠病毒臨床試驗共立項927項。其中,中國占比近2/3。但種種研究和治療,均缺乏詳細數據??v觀這些研究,雙盲率都比較低,具體療效還有待驗證。
這是一場倉皇的應對。它留給人類的教訓是,病毒引起的大流行病肯定還會再次暴發,到那時,人類當如何應對?