新冠病毒令全球制藥業(yè)措手不及,盡管很多老藥被快速推進臨床但目前尚無顯示可靠療效的藥物,全新藥物發(fā)現(xiàn)需要更漫長過程。其實在制藥業(yè)開始尋找藥物之前人體內(nèi)部的藥廠就已經(jīng)開始工作,這個藥廠的研發(fā)總監(jiān)就是干擾素。干擾素是50年代發(fā)現(xiàn)的細胞因子,是人體和其它生物體對抗微生物感染的第一道防線。細胞有多種檢測外源物質(zhì)的檢測系統(tǒng)如TLR、STING等會誘導干擾素的合成,干擾素分泌到細胞外與干擾素受體結合。但這以后的事情就非常復雜了、到現(xiàn)在科學家也只有支離破碎的了解。
干擾素通過JAK/STAT通路調(diào)控基因表達,據(jù)估計有10%的人體基因可能受干擾素的調(diào)控。但多數(shù)都影響有限,只有約幾十個是核心基因。其中絕大多數(shù)基因是表達增加、叫做干擾素刺激基因(ISG)。但也有部分基因受到干擾素抑制、叫干擾素抑制基因(IRG)。ISG表達的蛋白功能復雜多樣,也有部分ISG不表達蛋白、只轉錄成調(diào)控性RNA。這些蛋白或RNA抑制病毒與受體結合、胞飲進入細胞、胞內(nèi)交通如轉運到細胞核、轉錄、逆轉錄、復制、到病毒顆粒的自組裝和釋放的每一步,想的遠比科學家周到。這里面很多細節(jié)都未知、更極少有足夠數(shù)據(jù)可以作為藥物干預的靶點。但患者如果知道自己體內(nèi)有一個如此盡職盡責的藥廠已經(jīng)在合成上百種高度復雜藥物對抗新冠估計能減輕一點恐慌情緒,比如一個叫做viperin 的ISG功能之一是可以催化游離基氧化反應合成變性核苷酸ddhCTP編入病毒RNA、終止RNA合成,這與瑞德西韋的設計思路一樣。干擾素也與免疫細胞聯(lián)絡,激活其它天然免疫系統(tǒng)和選擇性更高的后天免疫系統(tǒng)。
從干擾素如烽火臺一聲令下細胞就有如此復雜嚴密的反應看,病毒與細胞的交戰(zhàn)不是一天兩天的事情了。當年鏖戰(zhàn)急,現(xiàn)在似乎還能聞到火 藥味。多數(shù)患者憑借這個免費藥廠提供的藥物就可以擊退病毒,但這個藥廠也有漏洞。而病毒無處不在、數(shù)目驚人、變異迅速,總有一款會找到干擾素系統(tǒng)的漏洞、今年的勝者就是新冠病毒。現(xiàn)代科技可以強化干擾素系統(tǒng),最直接的辦法就是外源性干擾素。但因為系統(tǒng)注射干擾素安全窗口較小,目前除了乙肝、丙肝等少數(shù)病毒感染干擾素本身并無太大用武之地。上游機理如TLR、STING也同樣面臨治療窗口問題。另一個策略是通過其它機理選擇性強化ISG系統(tǒng)的某個短板,但可以想象面對如此復雜全面的化學防御系統(tǒng)目前的理解水平很難理性設計新藥。
一個意外發(fā)現(xiàn)是70年代合成的利巴韋林,這個藥物雖然自己對治療丙肝無效、但可以顯著增加干擾素的療效。在Sovaldi等高度靶向藥物出現(xiàn)之前干擾素/利巴韋林組合是丙肝的標準療法,但機理現(xiàn)在也不是很清楚。新冠這樣急性感染可能比丙肝的控制更復雜,因為干擾素想在有限的時間窗口內(nèi)找到合適的內(nèi)源性物質(zhì)組合終止感染就得有序合成多種物質(zhì)。這樣復雜過程中如果突然加入一劑高劑量能影響整個運作(如干擾素自己)、或影響某一步的外源藥物很可能弄巧成拙,不僅對抗感染的ISG需要按一定次序表達、有些ISG還是促進病毒感染的。在MERS的動物模型中就發(fā)現(xiàn)外源性干擾素的給藥時機對生存十分重要,早期給藥延長生存、后期給藥反而加重感染。
新冠來自動物界、最可能來自蝙蝠,對蝙蝠的基因組分析顯示它們的干擾素系統(tǒng)全天運轉,所以百毒不侵。蝙蝠為避免長期高劑量干擾素傷害也表達一些應對蛋白。溶瘤病毒是現(xiàn)在抗腫瘤藥物的一個重要方向,但目前已知因素中腫瘤干擾素系統(tǒng)是這些治療性病毒生存的最主要障礙。這些都說明細胞應戰(zhàn)病毒來侵主要依靠ISG系統(tǒng),干擾素可能是對抗新冠的一個主要突破口。隨著技術的進步,有針對性地強化ISG短板、尤其針對新冠特異ISG的缺陷是個可以探索的方向。
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