最近的很多研究中心的臨床試驗(yàn)和細(xì)胞培養(yǎng)研究表明，已有70年歷史的瘧疾藥物氯喹可能顯示出對(duì)COVID-19（2019年冠狀病毒?。┑闹委熜Ч?。COVID-19是一種迅速傳播的病毒，可導(dǎo)致約2.5%的感染者因肺炎死亡。根據(jù)初步的臨床試驗(yàn)結(jié)果，氯喹已被納入中華人民共和國(guó)COVID-19的治療指南中。
但是，由于臨床試驗(yàn)仍在進(jìn)行中且尚未獲得臨時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此在作出過(guò)早的解釋時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎。鑒于目前缺乏一種已獲批準(zhǔn)的有效疫苗用于嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2）（引起COVID-19的病毒），因此，評(píng)估經(jīng)過(guò)臨床批準(zhǔn)的藥物的潛在預(yù)防和/或治療效果是非常重要的。氯喹及其衍生物羥基氯喹作為預(yù)防瘧疾流行地區(qū)的安全、廉價(jià)藥物和日常治療自身免疫性疾病的藥物有著悠久的歷史，最常見的副作用是長(zhǎng)期使用后對(duì)眼睛造成損害。盡管先前的研究已經(jīng)表明氯喹對(duì)病毒有治療作用，包括動(dòng)物模型中的人冠狀病毒OC43和細(xì)胞培養(yǎng)研究中的SARS-CoV，但氯喹的抗病毒機(jī)制仍然是推測(cè)性的。
氯喹已用于納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，用于研究細(xì)胞中納米顆粒的攝取，因此，在存在氯喹的情況下，對(duì)納米顆粒與細(xì)胞相互作用的見解，可能揭示在病毒復(fù)制前早期活躍的機(jī)制。具體而言，納米醫(yī)學(xué)研究可能會(huì)提供有關(guān)氯喹誘導(dǎo)的SARS-CoV-2細(xì)胞攝取變化的線索。
氯喹的作用機(jī)制
氯喹減輕SARS-CoV-2感染的確切機(jī)制令人相當(dāng)感興趣，因?yàn)檫@一信息可能對(duì)確定新的預(yù)防和治療候選藥物很有價(jià)值。氯喹是一種弱堿性物質(zhì)，被膜包裹在低pH的細(xì)胞器中，阻礙其酸化。在引起瘧疾的瘧原蟲中，氯喹積聚在消化液泡中，在那里它被認(rèn)為可以阻止血紅素的pH依賴性解毒作用，血紅素是由寄生蟲消耗血紅蛋白獲得游離氨基酸而產(chǎn)生的。這種隔離作用在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中也很明顯，氯喹治療可導(dǎo)致溶酶體pH值升高。關(guān)于氯喹誘導(dǎo)的抗病毒作用的推測(cè)包括：抑制pH依賴性病毒融合/復(fù)制，防止病毒包膜糖蛋白和宿主受體蛋白糖基化。
氯喹還可以抑制病毒粒子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體中間隔室(ERGIC)樣結(jié)構(gòu)中的組裝。此外，氯喹可能通過(guò)抑制促炎癥因子和受體的表達(dá)而表現(xiàn)出宿主效應(yīng)，而這些因子和受體可誘發(fā)急性呼吸窘迫綜合征，而急性呼吸窘迫綜合征是冠狀病毒相關(guān)死亡的主要原因。
氯喹抑制納米顆粒的內(nèi)吞作用
已經(jīng)證明氯喹是一種廣譜的抑制巨噬細(xì)胞吞噬納米顆粒的抑制劑。因此，氯喹減少了不同大?。?4-2600 nm）和形狀（球形和盤狀）的合成納米顆粒在細(xì)胞系中的累積，以及在小鼠單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中對(duì)臨床相關(guān)劑量氯喹的反應(yīng)。機(jī)理研究表明，氯喹可降低磷脂酰肌醇結(jié)合網(wǎng)格蛋白裝配蛋白（PICALM）的表達(dá)，網(wǎng)格蛋白裝配蛋白是網(wǎng)格蛋白涂層的凹坑中三種最豐富的蛋白之一。PICALM是一種選擇貨物的網(wǎng)格蛋白銜接子，可感知并驅(qū)動(dòng)膜彎曲，從而調(diào)節(jié)內(nèi)吞速率。
之前已有研究表明，消除PICALM可以抑制網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用，這是合成納米粒子內(nèi)吞的主要途徑。值得注意的是，在用氯喹處理的巨噬細(xì)胞中，網(wǎng)格蛋白和網(wǎng)格蛋白銜接蛋白2 (AP2)的蛋白水平?jīng)]有變化，表明存在典型的細(xì)胞毒性效應(yīng)，而與網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞作用相關(guān)的蛋白水平普遍降低相反。與氯丙嗪(一種眾所周知的網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞抑制劑)相比，氯喹在阻止巨噬細(xì)胞吸收納米顆粒方面更有效，這表明可能涉及網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞抑制以外的其他機(jī)制。也可以想象，在非網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的納米粒子攝取中，PICALM可能起次要作用。此外，已知氯喹可防止溶酶體酸化，從而阻礙與內(nèi)吞囊泡的融合。防止溶酶體融合可能會(huì)干擾上游的內(nèi)吞運(yùn)輸，造成堵塞，阻礙物質(zhì)有效地進(jìn)出細(xì)胞膜。
氯喹對(duì)SARS-CoV-2的潛在影響
SARS-CoV-2與通常研究的合成納米粒子具有相同的尺寸范圍（60-140 nm）和形狀（球形）。因此，可能是由氯喹介導(dǎo)的抗SARS-CoV-2效應(yīng)的機(jī)制之一是由于PICALM抑制，導(dǎo)致細(xì)胞執(zhí)行網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的納米顆粒內(nèi)吞作用的能力下降（圖1）。
已有研究表明，其他冠狀病毒科通過(guò)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入宿主細(xì)胞，盡管也有與質(zhì)膜直接融合的報(bào)道。例如，2003年鑒定出的SARS-CoV病毒和2004年鑒定出的人冠狀病毒NL63（HCoV-NL63）與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）受體結(jié)合，觸發(fā)了內(nèi)吞作用驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞進(jìn)入。SARS冠狀病毒進(jìn)入人類細(xì)胞的機(jī)制有兩種，一種是網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的，另一種是網(wǎng)格蛋白/小泡非依賴性的內(nèi)吞作用。SARS-CoV-2可能使用類似的ACE2介導(dǎo)的細(xì)胞進(jìn)入機(jī)制。
圖1. 氯喹對(duì)COVID-19的潛在治療機(jī)制
此外，氯喹誘導(dǎo)的內(nèi)體溶酶體融合的預(yù)防可能會(huì)干擾一般的內(nèi)吞運(yùn)輸，例如膜受體循環(huán)，這被認(rèn)為是SARS-CoV-2細(xì)胞進(jìn)入所必需的。但是，先前的研究表明，氯喹對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)物中的SARS-CoV具有治療活性，但不會(huì)改變ACE2的細(xì)胞表面水平。另外，治療劑量的氯喹基本上沒(méi)有改變SARS-CoV刺突糖蛋白的生物合成或糖基化。相反，ACE2受體的末端糖基化受損，這可能會(huì)影響病毒結(jié)合。
氯喹已顯示出即使在病毒攝取后給藥時(shí)，在細(xì)胞培養(yǎng)物中也顯示出抗SARS-CoV活性，表明可能涉及多種有益機(jī)制。通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞后，病毒粒子表面的刺突蛋白必須被駐留的內(nèi)體蛋白酶（例如組織蛋白酶）裂解，該酶在內(nèi)體酸化后會(huì)被激活。這種切割在刺突蛋白中誘導(dǎo)構(gòu)象變化，使病毒包膜和內(nèi)體膜結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)融合。氯喹誘導(dǎo)的內(nèi)體酸化抑制可能會(huì)改變這種融合事件，使病毒停滯在內(nèi)體中。
未來(lái)研究以評(píng)估（羥基）氯喹抗COVID-19的潛力
在臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)了COVID-19患者氯喹活性的初步結(jié)果的情況下，將有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以了解關(guān)于例如患者群體、疾病階段和劑量的最優(yōu)預(yù)防和/或治療臨床方案。此外，應(yīng)對(duì)氯喹和羥基氯喹進(jìn)行比較研究，因?yàn)楹笳弑徽J(rèn)為具有更好的安全性，最近在細(xì)胞培養(yǎng)中顯示出類似的抗SARS-CoV-2作用。此外，臨床前研究將有助于進(jìn)一步確定潛在的(羥基)氯喹介導(dǎo)的抗SARS-CoV-2機(jī)制，包括抑制宿主細(xì)胞的內(nèi)吞作用。帶有SARS-CoV-2尖峰的假型病毒粒子將有利于在簡(jiǎn)化的系統(tǒng)中評(píng)估細(xì)胞進(jìn)入要求，免疫熒光研究可以確定藥物處理細(xì)胞中病毒粒子的位置。然而，應(yīng)謹(jǐn)慎行事，以避免對(duì)臨床前和臨床結(jié)果的過(guò)早解釋。事實(shí)上，氯喹在細(xì)胞培養(yǎng)中顯示出對(duì)埃博拉病毒的治療活性，但動(dòng)物研究顯示出相互矛盾的結(jié)果。此外，在基孔肯雅病毒的情況下，氯喹在體外顯示了有益的作用，在動(dòng)物模型中加劇了感染，在臨床研究中缺乏治療作用，同時(shí)增加了關(guān)節(jié)痛的風(fēng)險(xiǎn)。
正在考慮將其他臨床批準(zhǔn)的藥物用作COVID-19治療藥物，包括人類免疫缺陷病毒（HIV）蛋白酶抑制劑，例如利托那韋和洛匹那韋。但是，HIV和SARS-CoV-2具有不同的蛋白酶，這使這類藥物在治療COVID-19中的靶標(biāo)特異性和實(shí)用性受到質(zhì)疑。對(duì)于尚未被充分表征的致病性病毒制劑，靶向多種病毒物種之間共享的宿主途徑或病毒機(jī)制的治療劑（例如細(xì)胞進(jìn)入或RNA基因組復(fù)制）是更可行的選擇。氯喹代表了抑制病毒進(jìn)入細(xì)胞的潛在廣譜實(shí)例，而最初針對(duì)埃博拉病毒病開發(fā)的研究藥物瑞德習(xí)韋則代表了廣譜RNA聚合酶抑制劑的實(shí)例。
人們謹(jǐn)慎樂(lè)觀地認(rèn)為，(羥基)氯喹可能對(duì)COVID-19有預(yù)防和/或治療作用，了解這些藥物影響SARS-CoV-2的機(jī)制，對(duì)于優(yōu)化和開發(fā)預(yù)防和治療策略至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)：
Insights from nanomedicine into chloroquine efficacyagainst COVID-19. Nature Nanotechnology, 2020.
DOI: 10.1038/s41565-020-0674-9
https://www.nature.com/articles/s41565-020-0674-9
聯(lián)系客服
