新型肺炎患者急需有效的治疗疗法，美国霍普⾦斯医院病理科医师、⼄肝病毒研究专家提出他认为最佳的可⾏⽅案。

        Robert L. Kruse医生是美国霍普⾦斯医院病理科医师、⼄肝病毒研究专家，他密切关注着本次新型冠状病毒疫情。

        他对目前治疗策略作出了一篇综述，并就药物开发方案提出了他的专业建议。《医学界》有幸得到他的独家授权，将其节选刊发如下，以期对本次疫情控制、治疗方案拟定及新药开发有所帮助。

        本⽂将概述可⽤于治疗 2019-nCoV 病毒的不同潜在治疗⽅案，在对 2019-nCoV 研究有限的情况下，将重点放在可以在患者中快速测试且⼴泛应⽤的药物研发上。

        简⽽⾔之，在基础实验室中进⾏ 2019-nCoV 研究的时间有限，而已感染的

        患者又急需有效的治疗疗法。Robert L. Kruse医生最终提出他认为最佳的可⾏⽅案，以及有关如何制造这种融合蛋⽩⽤以快速应⽤于患者治疗。

        抗 2019-nCoV 治疗⽅法综述

        1.研制抗 2019-nCoV 中和抗体

        冠状病毒进⼊细胞始于 S 蛋⽩与细胞表⾯靶受体的结合，在细胞膜融合后将病毒核⾐壳传递到细胞内以进⾏复制。S蛋⽩以引起感染细胞与周围其他带有同样受体的细胞形成合胞体⽽闻名，S蛋⽩在病毒体状态下不起作⽤。

        以2019-nCoV表⾯的S蛋⽩为⽬标的中和抗体可能是学术和⼯业⽣物医学研究⼈员预想的第⼀种疗法，对疾病产⽣被动免疫。

        最近公布的2019-nCoV基因组序列(GenBank：MN908947.3)使研究⼈员可以在实验室中进⾏基因合成，并考虑将S蛋⽩表达为免疫原。传统的筛选⼩⿏或兔中和抗体的⽅法对于此次暴发来说可能太慢，但是更快的⽅法，例如使⽤表达抗体⽚段的噬菌体或酵母表达⽂库，可以快速⽤于鉴定病毒中和的主要候选物。

        挑战在于，任何候选抗体都需要在细胞培养和动物模型中进⾏严格测试，以确认其能够中和2019-nCoV并防⽌感染。此外，需要测试在⼈群中传播的⼏个分离株，以评估中和抗体的覆盖范围是否⾜够⼤。来⾃其他冠状病毒种类(如SARS)的信息将有助于确定最佳抗原决定簇的位置，以产⽣中和抗体(S蛋⽩中的受体结合域是⼀个关键⽬标)，但这也是⼀个缓慢⽽具有挑战性的过程，⼏个⽉内可能不会产⽣显著的成效。

        此外，最终可能需要混合抗体来确保对患者的充分保护，这将增加配⽅和制造的复杂性。像以下讨论的⼀些治疗⽅案⼀样，在低等⽣物(细菌、酵母、昆⾍细胞)中表达任何主要表达候选物的能⼒将有助于加快产⽣对患者的治疗药物。

        产⽣针对 2019-nCoV S 蛋⽩的中和抗体的另⼀种策略是⽤ 2019-nCoV S 蛋⽩免疫⼤ 型动物(绵⽺、⼭⽺、⽜)，然后从动物中纯化多克隆抗体。 这⼀策略可以在爆发的情况下提供快速服务，并且具有许多优点，例如简化⽣产和制造，但是不能保证每只动物产⽣中和抗⾎清或每只动物的抗体滴度。 此外，⼈类对其他物种的外来免疫球蛋⽩也有免疫反应，这可能使各种治疗⽅案复杂化。 在真正的绝境下，这种策略在短期内可能是可⾏的，但在 2019-nCoV 疫情中不容易扩⼤规模，因为该疫情已经迅速蔓延。

        2.使⽤针对 2019-nCoV RNA 基因组的寡核苷酸

        除了靶向2019-nCoV的表⾯蛋⽩，还可以靶向RNA基因组本⾝使其降解。最近发布了2019-nCoV的RNA基因组序列(GenBank：MN908947.3)，当时可以考虑的⼀个策略是使⽤⼩⼲扰RNA(siRNA)或反义寡核苷酸(ASO)通过靶向其RNA基因组来对抗病毒。

        这⼀策略⾯临多重挑战。

        ⾸先，CoV2019的保守RNA序列域未知。鉴定保守序列对于优化siRNA靶向和避免寡核苷酸策略的病毒逃逸⾄关重要。可以通过观察2019-nCoV与SARS病毒的基因组同源性来⽐较保守序列，但这仍然是猜测。

        第⼆个挑战是如何输送寡核苷酸到肺部。递送载体如脂质纳⽶粒已经取得进展，其可以介导递送⾄肺部。然⽽，尚不清楚是否有⾜够的siRNA或ASO被有效递送⾄肺部，从⽽阻⽌感染或改变其临床进程。例如，如果肺中25%的肺泡上⽪细胞含有siRNA或ASO，这种效率对于传统的基因治疗可能是⼀个巨⼤的成功，但是对于病毒感染⼏乎没有任何影响。尽管临床前动物模型取得了显著成功，但这种解释也很可能是抗埃博拉的siRNA候选药物在试验中失败的原因。

        最后，即使假设siRNA在临床上有效，将siRNA药物的⽣产扩⼤到⼤量受感染⼈群的能⼒也有限。

        ⽬前的siRNA和ASO疗法是为罕见疾病制造的，且没有可⽤的资源来快速制造这些药物。

        3.重新利⽤⽬前可⽤的抗病毒药物

        对抗2019-nCoV的理想药物是获批的⼩分⼦药物，它们可以抑制病毒⽣命周期的不同阶段，最终抑制其复制。两类潜在⽬标是病毒聚合酶和蛋⽩酶抑制剂，它们都是⼈类免疫缺陷病毒(HIV)和丙型肝炎病毒(HCV)抗病毒⽅案的组成部分。

        绝望的临床医⽣已经⽤各种重新利⽤的抗病毒药物进⾏了试验性临床研究。除了病例报告之外，以前的每⼀次病毒爆发都是如此，但收效甚微。事实上，在埃博拉爆发期间，没有⼀种重新利⽤的⼩分⼦药物被明确证明能改善所有患者的临床病程。

        2019-nCoV可能有所不同，有初步的阳性报告表明，作为 HIV 蛋⽩酶抑制剂的洛⽪纳韦和利托纳韦对 2019-nCoV 具有⼀定的临床疗效，类似于之前⽤于抗SARS的研究。应继续开展研究，在2019-nCoV细胞培养模型中筛选其他临床可⽤的抗病毒药物，希望出现⼀种对该病毒有⽤的候选药物，并能在临床上迅速应⽤。

        ⼀个有希望的例⼦是remdesivir，它能⼲扰病毒聚合酶，并在⼩⿏模型中显⽰出对MERS 的疗效。 如需更多信息，请查阅以往针对冠状病毒的药物再利⽤⼯作。 尽管这些重新利⽤的药物可能有希望，但仍然有理由寻求新的2019-nCoV特异性疗法来补充潜在的重新利⽤的候选药物。

        4.从恢复期患者⾎清中提取抗体进⾏被动免疫

        ⼀个简单但可能⾮常有效的可⽤于传染性疫情的⼯具，是使⽤从病毒感染中恢复的患者⾎清来治疗之后感染病毒的患者。病毒感染得到解决的患者将对2019年的不同病毒抗原产⽣多克隆抗体免疫应答。从病毒感染中恢复的患者将对2019-nCoV的不同病毒抗原产⽣多克隆抗体免疫应答。这些多克隆抗体中的⼀些可能会中和病毒并防⽌新⼀轮感染，已从病毒感染中恢复的患者应产⽣⾼滴度的2019-nCoV抗体。

        2019-nCoV 已恢复的患者只需捐献⾎浆，然后将⾎浆输⼊感染患者体内。鉴于⾎浆捐献是成熟的⽅法，并且⾎浆输注也是常规医疗护理，该建议不需要任何新的科学或医学批准即可实施。事实上，在2014-2015年埃博拉爆发期间，⽤相同的原理，即使⽤恢复期⾎清治疗了⼏名埃博拉患者，其中包括两名感染的美国医护⼈员。

        随着疫情的继续，将有更多幸存的患者成为2019-nCoV抗⾎清的捐献者，并且可以开发出⼤量抗⾎清⽤于治疗病情最严重的患者。不幸的是，疫情的指数级增长将与这⼀策略背道⽽驰，因为病例数量的增长可能超过先前患者提供供体⾎浆作为治疗的能⼒。此外，康复患者⾎清在抗病毒作⽤的效⼒上会有显著的变异性，使其不太理想。虽然输⾎医疗服务现在当然应该将康复期患者⾎清作为患者治疗的⼀种选择，但最终在控制疫情的有效范围上受到限制。

        关于新 2019-nCoV 治疗⽅法的建议

        最近的研究发现，2019-nCoV 使⽤⾎管紧张素转化酶2(ACE2)作为细胞进⼊的受体 ，这与 SARS 冠状病毒⽤于进⼊的受体相同。这两种冠状病毒都通过病毒体上的S蛋⽩与 ACE2 结合，病毒膜和细胞膜融合，随后 RNA 病毒将在细胞内复制其基因组并最终产⽣新的病毒颗粒，这些病毒颗粒将被分泌以感染其他细胞。SARS 和 2019-nCoV 都使⽤ ACE2 受体这⼀巧合使将 SARS 进⼊细胞机制相关研究成果应⽤于 2019-nCoV 成为可能。根据 SARS 相关⽂献，有以下⼏种策略在防⽌ SARS 模型中能够有效预防感染。

        1.结合 ACE2 受体的阻断剂

        第⼀种策略是给患者服⽤⼀种能与 ACE2 结合的药物。这⾥的关键优势是宿主 ACE2 蛋⽩不会改变，因此不需要担⼼与药物的结合会脱靶。此外，在此次疫情爆发的时间范围内，病毒将⽆法突变和结合全新的宿主受体;这种功能关系是通过长期进化建⽴的。类似地，流感病毒每年都会改变其表⾯的突变以逃避抗体中和，但它总是使⽤细胞表⾯的唾液酸作为受体进⼊细胞。

        阻断剂结合到 ACE2 有两个已知选项。

        第⼀种⽅法是使⽤ SARS 病毒 S 蛋⽩的⼩受体结合域(RBD)。

        该结合域已被证明是进⼊细胞过程中结合 ACE2 受体的关键域。使⽤该结合域(⼤⼩为 193 个氨基酸)已被证明能有效阻⽌ SARS 进⼊细胞培养。传染性 SARS RBD 可以给病⼈服⽤，从⽽使他们的 ACE2 蛋⽩与靶细胞结合，防⽌感染，这是完全合理的。

        第二种，也有可能⽣产出 2019-nCoV 的等效RBD，并⽤作治疗⼿段。该策略假设 SARS 和 2019-nCoV 在 ACE2 上具有相同的结合位点，鉴于 SARS 和 NL63 冠状病毒具有相似的 ACE2 结合位点，这种可能性很⼤。这种分⼦很⼩(类似于驼类抗体的纳⽶体的⼤⼩)将增强⽣物向组织的灌注，以更有效地结合病毒使⽤的受体。就正在发⽣的疫情⽽⾔，这种⼩蛋⽩质可在细菌蛋⽩表达系统中快速产⽣，这将有助于提⾼产量。此外，中国已经有很多药⼚拥有细菌蛋⽩表达系统，将允许 RBD 蛋⽩快速投⼊⽣产。

        或者也可以将 RBD 蛋⽩连接到⼀个 Fc ⽚段上，⽤于延长半衰期，在 MERS 相关研究中曾合成这个 212个氨基酸的结构域。MERS RBD-Fc 融合体证明了阻断病毒对细胞受体感染的能⼒，以及刺激⼩⿏对该特定病毒域的免疫反应的能⼒。值得注意的是，由于 RBD-Fc融合体将与正常细胞结合，⼈们希望通过突变来消除 Fc 受体结合造成的细胞毒性 Fc 结构域功能。

        第⼆个类似的策略是使⽤⼀种能结合 ACE2 蛋⽩的抗体，从⽽防⽌ 2019-nCoV 感染

        实验表明，该策略能有效阻⽌SARS的进⼊和复制。虽然⽂献索引中没有公布 ACE2 抗体序列，但单克隆抗体确实存在，相关杂交瘤序列可以在⼏天内克隆。使⽤这种策略不需要担⼼ACE2结合抗体的任何病毒逃逸，这是相⽐于针对S蛋⽩的中和⽅法的优势。

        在考虑如何使⽤ ACE2 抗体策略时应注意以下问题。应该去除Fc结构域的功能，这样就不会在表达 ACE2 的正常组织中引起炎症。这将保持 Fc 结构域赋予的长半衰期⽽没有任何副作⽤。包含Fc结构域的缺点是需要使⽤更昂贵的哺乳动物细胞⽣产系统来保持适当的糖基化，这在疫情爆发情况下会延长将药物供给患者的⽣产时间。或者可以只使⽤⼀个结合 ACE2 的单链可变⽚段(scFv)。驼类抗体的纳⽶体或 VHH 域也是另⼀种选择。其结构很⼩可以在细菌中⽣产，可以快速渗透到不同的组织，缺点是没有Fc结构域的这些分⼦半衰期较短。

        这两个选项的应⽤有⼏个限制。

        关于 SARS RBD 策略，⼈体最终可能会对 SARS 蛋⽩产⽣免疫反应，尽管抗击 2019-nCoV 的关键感染⼲预期可能等不及这些免疫反应的发⽣，但在这⼀时间窗之后将对两种冠状病毒都产⽣免疫反应。或者，如果使⽤ 2019-nCoV 的同源 RBD 本⾝，这种免疫反应可能是⾮常有利的，因为它可以同时产⽣阻断效应和疫苗接种效应。

        对于这两种策略，阻断体内不同器官的ACE2受体所需的剂量是未知的，为了减缓感染需要饱和的 ACE2 受体的百分⽐也是未知的。体内ACE2受体的数量最终可能会阻碍这⼀策略。此外，细胞表⾯ ACE2 受体的代谢更新也将影响治疗蛋⽩需要给药的频率。为了解决这个问题，可以通过雾化对肺部进⾏局部给药，在肺部感染的关键部位增加抗ACE2治疗的浓度。最终，患者的临床试验需要明确这些潜在的问题。

        2.免疫粘附蛋⽩ ACE2-Fc 策略

        该策略旨在合成⼀种与冠状病毒本⾝结合的抗体样分⼦，⽽不是保护细胞不被感染。对于此策略，建议使⽤可溶形式的ACE2受体，该受体可与2019-nCoV的S蛋⽩结合，从⽽中和病毒(图1)。

        同样，对 SARS 病毒的研究表明，这种策略具有潜在的前景。可溶性 ACE2 受体被证明可以阻⽌ SARS 病毒感染体外培养的细胞。可溶性 ACE2 与 SARS S蛋⽩的亲和⼒为 1.70 nM，与单克隆抗体的亲和⼒相当。2019-nCoV 对 ACE2 的亲和⼒可能相似。

        为了将 ACE2 ⽤作治疗患者的治疗⽅法，建议将可溶性 ACE2 转化为与免疫球蛋⽩ Fc 结构域融合的免疫粘附蛋⽩ 形式，从⽽延长循环分⼦的寿命，同时还招募免疫系统攻击病毒。尽管未在动物模型中进⾏测试，但前期研究表明与⼈IgG1 域融合的 ACE2 细胞外域(ACE2-NN-Ig)在体外有效中和 SARS 冠状病毒，抑制浓度为 2 nM54，抑制率为50%。这项研究也提供了证据证明 ACE2-Fc 可以在体外实验中抑制 2019-nCoV，并有望在患者中同样有效。

        具体地说，ACE2 蛋⽩的细胞外结构域将合成到⼈免疫球蛋⽩G的Fc结构域上(图 2A)。研究表明，ACE2 氨基酸 19 – 615 ⾜以与 SARS S 蛋⽩结合55，尽管使⽤更⼩的细胞外结构域也有可能已经⾜够了。这将⼩于以前开发的免疫粘附蛋⽩54。进⼀步的研究可以关注使⽤更⼩的ACE2 结构域就⾜以结合2019-nCoV的S蛋⽩，从⽽构建更⼩的ACE2-Fc蛋⽩。虽然我们尚不知道2019-nCoV S蛋⽩的结构或其与ACE2受体的结合⽅式，但现在可以合理地假设 SARS 病毒利⽤的 ACE2 蛋⽩结构域同样的也被2019-nCoV结合从⽽感染细胞。

        Fc结构域的优势是延长了药物的半衰期，这可以使医护⼈员在见到感染患者之前可以预防性地给予药物剂量，达到预防感染的⽬的。与先前的阻断剂策略的不同之处在于，Fc 结构域功能尚存，从⽽允许通过 CD16 激活树突状细胞，巨噬细胞和⾃然杀伤细胞来抵抗病毒颗粒感染细胞。这可能有助于更快地激活宿主抗病毒免疫反应并消除病毒， 这在 SARS ⼩⿏模型中得到了证明，与仅中和病毒的抗体相⽐，与 Fc 结合的抗体通过吞噬细胞的激活在消除 SARS ⽅⾯更为有效。 总体⽽⾔，ACE2-Fc 融合蛋⽩将具有与传统中和抗体相同的许多好处，可以寻求作为治疗感染的⼿段，但是由于相同的蛋⽩质 ACE2 也是病毒进⼊细胞的受体， 2019-nCoV ⽆法逃避其中和作⽤，因此它具有最⼤的⼴度和效⼒。

        为了进⼀步⽀持受体-免疫粘附蛋⽩作为潜在抗病毒策略的潜⼒，值得⼀提的是CD4-Fc 或 CD4-IgG 是发展为潜在 HIV 药物的早期药物之⼀。 该蛋⽩质包含 CD4受体的前两个结构域，已知与感染的 HIV 细胞表⾯上的 gp120 结合。已显⽰ CD4-IgG 可在体外中和 HIV 防⽌感染。尽管只有有限的临床获益，但该蛋⽩质在患者中给药仍是安全的。已开发出更新的 CD4-IgG 增强版本具有衍⽣共受体CCR5 的⼩肽，可增强亲和⼒并提供更有效的中和活性，基本上可分离 100%的HIV，并使猕猴对多次猿猴抗性-⼈免疫缺陷病毒感染具有免疫⼒。 虽然 HIV和2019-nCoV是⾮常不同的病毒，具有不同的细胞类型， 动⼒学和临床过程，但先前的 HIV 结果令⼈⿎舞， 这可能是 2019-nCoV 的有效治疗策略。2019-nCoV 可能更适合这种中和疗法，因为与 HIV 不同，HIV 会在具有不同宿主细胞中引起慢性感染，⽽呼吸道病毒引起的是急性感染。

        ACE2-Fc 策略的⼀个潜在局限性是细胞外 ACE2 ⽔平的增加可能对⼈体产⽣未知的影响。

        ⼈体组织已经分泌了少量的细胞外 ACE2，因此该细胞外结构域进⼊⾎液循环并是前所未有的。SARS 病毒与 ACE255 的肽酶结构域结合，可以预见将肽酶活性相关的关键氨基酸进⾏突变可以废除该序列的天然功能，同时保持对 SARS 和2019-nCoV 的⾼亲和⼒。前期研究已经在⽣成 ACE2 和 IgG1 融合蛋⽩中尝试了这种可能性，该蛋⽩表明 ACE2 细胞外域的 374 和 378 位的组氨酸残基突变消除了肽酶活性，但保留了与 SARS 的 S 蛋⽩的⾼亲和⼒结合。因此建议在将来治疗2019-nCoV 患者时寻求⼀个突变的 ACE2 结构域，以避免任何副作⽤(图 2B)。

        另⼀个潜在的担忧是，通过抗体形式的受体结合可能会⽆意中将 2019-nCoV 导向感染 Fc 受体(CD16)阳性细胞，这已在 MERS32 中和抗体的体外实验中被报道。⽬前尚不清楚这将具有什么临床意义，以及在体内将在多⼤程度上发⽣。最终，仍需要临床试验来发现 ACE2-Fc 治疗的任何特定副作⽤。