甘草酸制剂抗病毒活性探讨
2021-01-03孙雪林
孙雪林,胡 欣
(北京医院药学部,国家老年医学研究中心,中国医学科学院老年医学研究院,药物临床风险与个体化应用评价北京市重点实验室,北京 100730)
自新冠肺炎(novel coronavirus pneumonia,COVID-19)疫情暴发至今,国家先后制定更新了八版COVID-19诊疗方案。上海、广州、浙江等省(自治区、直辖市)也根据本地区的治疗效果推荐了不同的治疗方案。目前尚无确认有效的COVID-19治疗药物,《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》推荐了α干扰素、利巴韦林、磷酸氯喹和阿比多尔,对于双肺广泛病变者及重型患者,且实验室检测IL-6水平升高者,可试用托珠单抗。
甘草酸制剂主要包括甘草酸单铵、复方甘草酸苷、甘草酸二铵等,主要用于各类肝病的治疗。目前已证实感染新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoV)的患者存在明显的肝损伤,而且发生率较高[1-2]。中国临床试验注册中心的数据显示[3-4],目前有两项甘草酸二铵用于治疗COVID-19的临床试验,分别为“评价甘草酸二铵肠溶胶囊联合维生素C片在临床标准抗病毒治疗基础上治疗普通型新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的有效性和安全性的随机、开放、平行对照临床研究”(注册号ChiCTR2000029768)和“评价甘草酸二铵肠溶胶囊联合富氢水治疗普通型新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的有效性和安全性研究”(注册号ChiCTR2000030490)。本文以国内外文献为基础,阐述甘草酸制剂在 COVID-19 治疗中可能的作用机制、治疗依据等,以期为甘草酸制剂的临床应用提供参考。
1 甘草酸制剂介绍
甘草酸是甘草属植物的主要活性成分之一,具有抗炎、抗过敏、抗病毒及免疫调节等诸多作用[5]。甘草酸制剂在各类肝病中的临床应用已有多年,积累了很多循证医学证据[6]。
甘草酸二铵是甘草酸制剂比较常用的一种药物形式,是中药甘草有效成分的第三代提取物,具有较强的抗炎、保护肝细胞膜及改善肝功能的作用,对多种肝毒剂所致的肝脏损伤具有防治作用,并呈剂量依赖性。甘草酸二铵可阻碍可的松和醛固酮的灭活,发挥类固醇样作用,且无皮质激素的不良反应,还可以通过控制炎症因子和免疫因子而发挥抗肝损害作用。此外,甘草酸二铵还具有刺激单核吞噬细胞系统功能、诱导γ干扰素、增强自然杀伤细胞活性和抑制钙离子内流的作用。
2 甘草酸制剂治疗COVID-19的背景和依据
2.1 治疗背景
根据《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》[7]和《新型冠状病毒(2019-nCoV)感染的肺炎诊疗快速建议指南(标准版)》[8]的相关病原学特点描述,2019-nCoV属于β属的冠状病毒,有包膜,颗粒呈圆形或椭圆形,直径60~140 nm。其基因特征与SARSr-CoV和MERS-CoV有明显区别。目前研究显示,2019-nCoV与蝙蝠SARSr-CoV(bat-SL-CoVZC45)的同源性达85%以上。
冠状病毒是一种RNA病毒,目前已知有7种可以感染人的冠状病毒,分别是2019-nCoV、HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV。确认2019-nCoV是冠状病毒后,可从对抗以上病毒的药物中寻找治疗COVID-19的有效药物。
2.2 治疗依据
甘草酸制剂的抗病毒作用在20世纪70年代就有报道。目前已发现甘草酸制剂对疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)、肝炎病毒、流感病毒和SARS-CoV等有抗病毒活性[9]。本文主要阐述甘草酸制剂对非肝炎病毒的作用,尤其是对冠状病毒的作用。
2.2.1甘草酸
曹敏杰等[10]发现甘草酸可抑制猪呼吸道冠状病毒在体外的复制过程,抑制效果与甘草酸的剂量成正比,提示甘草酸是一种有效的抗冠状病毒的药物。
Cinatl等[11]评估了利巴韦林、6-氮杂尿苷、吡唑霉素、霉酚酸和甘草酸对2种来自德国法兰克福大学临床中心的SARS患者冠状病毒(FFM-1和FFM-2)的临床分离株的抗病毒潜力。在上述化合物中,甘草酸抑制SARS-CoV复制的作用最明显。
SARS和MERS患者均报道存在肝功能损伤[12-13]。COVID-19相关的肝损伤发生率也较高,尤其是有肝脏基础疾病和肝功能损伤的患者表现更为明显,重症COVID-19患者的肝损伤较轻症患者更为普遍[14-16]。冠状病毒感染者肝损伤的直接原因可能是病毒感染了肝细胞,其次也可能是药物导致的肝脏毒性。甘草酸作为治疗各类肝病的常用药物,对病毒性肝炎、药物性肝损伤、自身免疫性肝病、肝衰竭等都具有较好的治疗作用。
甘草酸能抑制EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)复制,并呈剂量依赖效应,对病毒的半数抑制浓度(IC50)为0.04 mmol/L;对宿主细胞毒的IC50为 4.8 mmol/L;治疗指数为120。甘草酸主要在EBV复制循环的早期发挥作用,对病毒吸附没有影响,也不会使EBV颗粒失活[17]。甘草酸能有效抑制HIV复制[18],且具有免疫激活作用。甘草酸抗HIV的机制可能是通过降低蛋白激酶C的活性,从而间接抑制HIV复制。甘草酸可诱导趋化因子配体4(CCL4)和趋化因子配体5(CCL5)的产生。研究结果表明,甘草酸具有通过诱导β-趋化因子产生从而抑制HIV复制的潜力[19-20]。
2.2.2甘草酸二铵
甘草酸二铵对猪δ冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)具有抗病毒活性,在LLC-PK1细胞中以剂量依赖的方式抑制PDCoV的复制。甘草酸二铵的抗病毒作用发生在PDCoV复制的早期,还能抑制病毒对细胞的附着。此外,甘草酸二铵还可抑制PDCoV诱导的LLC-PK1细胞的凋亡[21]。
甘草酸二铵在普通型COVID-19患者中存在一定临床价值,周外民等[22]在《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》推荐药物的基础上加用甘草酸二铵肠溶胶囊(150 mg/次,tid)治疗普通型COVID-19,均连续治疗2周。与对照组相比,加用甘草酸二铵可降低COVID-19患者炎症指标,痊愈率、显效率、总有效率均有所提升,减少肝损伤等不良反应。提示甘草酸二铵治疗普通型COVID-19患者的临床疗效良好,安全性高,能抑制机体的炎症反应、提高免疫功能。甘草酸二铵抑制血清C反应蛋白(CRP)、IL-4、TNF-α水平,提高CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+水平,起到抑制炎症反应及增强免疫力的作用。
付新亮等[23]研究了甘草酸二铵对流感病毒的抗病毒作用及机制,证实250 mg/L甘草酸二铵即可抑制流感病毒复制,并且其抗病毒作用具有剂量依赖性。甘草酸二铵对流感病毒复制周期的影响结果显示,甘草酸二铵主要抑制流感病毒的复制阶段,对吸附和进入细胞的过程没有影响。进一步研究表明,甘草酸二铵一方面可以上调IFN-γ mRNA表达水平,通过其免疫调节功能抵抗流感病毒感染;另一方面下调炎症因子TNF-α mRNA表达水平,减轻其诱导的炎症反应,降低宿主的免疫损伤。
2.2.3甘草甜素
在体外实验中,甘草甜素可抑制SARS-CoV复制。甘草甜素的衍生物也具有抗SARS-CoV活性。并且通过化学修饰分子以后,甘草甜素的抗病毒活性增加,但是其细胞毒性也随之增加[24]。
3 结论
COVID-19病情进程变化快、治疗难度大,早期抗病毒治疗是临床控制疾病进展的关键。在缺乏特效抗病毒药物的情况下,推荐使用目前可及的抗病毒药物是现阶段提高治愈率和降低病死率的关键。本文对甘草酸制剂用药参考资料进行了汇总和整理,为甘草酸制剂用于COVID-19治疗提供证据支持,推动药品的安全合理使用。