一種抗病毒藥物的猜想

1月21日,中國科學院上海巴斯德研究所郝沛研究員、軍事醫學研究院國家應急防控藥物

工程技術研究中心鍾武研究員和中科院分子植物卓越中心合成生物學重點實驗室李軒研

究員合作,在《中國科學:生命科學》在線發表論文,為武漢新型冠狀病毒的進化來源

和傳染人的機制給出了學術解釋。

其中重要結論是:武漢新型冠狀病毒雖然換掉了4個關鍵蛋白,但是與人ACE2的親和力還

是很強。研究人員比較了SARS的S-蛋白與新型冠狀病毒的S-蛋白結構,發現雖然替換了

4個關鍵氨基酸,但結構並沒有發生變化,二者RBD結構域的3D結構幾乎相同,難怪和SA

RS那麼像。很容易讓人誤導為是SARS病毒。

這個研究說明武漢新型冠狀病毒應該是通過S-蛋白與人ACE2相互作用,來感染人的呼吸

道上皮細胞。而且,這個結果也暗示,武漢新型冠狀病毒具有很強的對人感染能力。本

研究為我國醫務人員科學防控武漢新型冠狀病毒,以及開發檢測和干預技術手段奠定了

科學理論基礎。

本段屬於個人猜測,不一定準確。病毒進入呼吸道後,通過病毒表面S-蛋白和內皮細胞

上ACE2結合,細胞將病毒轉移到細胞內(如何進入仍然值得研究),進入細胞內的病毒

經過一系列過程複製出病毒蛋白和新的病毒RNA,組裝成大量病毒顆粒,導致被感染細胞

死亡,病毒從細胞內釋放出來,這個時候可能會引起免疫炎症反應。一些病毒被免疫細

胞殺死,一些病毒感染更多細胞,病毒經過複製後,再次破壞感染細胞,因為這次感染

的細胞更多,產生免疫反應可能更強。然後進入下一個循環。每個過程都會增加炎症反

應的範圍,表現為肺組織炎症。因為開始幾個週期受損傷的肺組織範圍小,肺組織有比

較大的功能儲備,患者能保持呼吸功能。如果這個過程身體免疫功能發揮正常,可以將

大量病毒殺死,病變不繼續擴大,患者和恢復。如果免疫功能無法將病毒殺滅,可能會

導致病情惡化,進入重症狀態。

對付新病毒開發藥物,主要的策略是希望找到能抑制病毒複製的方法。主要有三種策略

。一是測試已有的廣譜抗病毒藥物。二是利用已有的分子庫和數據庫,篩選可能有治療

效果的分子。三是根據不同冠狀病毒的特點從頭開發新藥。最近饒子和院士等中國學者

根據病毒結構進行藥物分子篩選,提出了一批經典藥物,特別是某些抗艾滋病病毒的藥

物可能具有抑制這個病毒的作用,但臨床效果需要進一步深入研究。這就是其中第二種

策略。

其實對付這種病毒,也應該考慮另外一種策略,就是從病毒進入細胞的過程,找到能阻

斷這種過程的分子。參考過去對艾滋病治療的研究,應該從細胞受體角度,研究能預防

病毒結合受體的藥物,這種藥物類似於受體阻斷劑,能結合於病毒結合的細胞表面蛋白

ACE2上,阻斷病毒結合受體的過程,讓病毒不能進入細胞,給免疫系統絞殺的機會,這

應該也是一種理想策略。那麼明顯可以和這個蛋白結合應該是這個酶的底物,例如血管

緊張素I,當然這個結合是否能產生阻斷效果,可以進行結構分析和模擬。但是顯然血管

緊張素I如果變成II,會產生收縮血管的藥物效應,這可能會導致血壓升高的後果,如何

解決這個問題,可以考慮對這個小肽進行結構改造,改造成能結合ACE2,但不能被分解

的狀態,這樣不僅能發揮結合作用,同時避免產生升壓後果。體內該酶的底物還有許多

,例如強啡肽,神經降壓素等,都可以考慮作為結合分子參考。當然也可以對結構進行

延長改造,增加其覆蓋結合位點的效應,實現阻斷病毒結合的目的。


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