独家对话北大团队:咳嗽药水沐舒坦或可治疗新型冠状病毒?

21新健康2020-01-30 05:18

来源:21新健康(Healthnews21)原创作品

作者:朱萍、刘梦宇(实习生)

编辑:李欣夷

1月25日,北京大学基础医学院的王月丹和初明团队宣布,在了解新型冠状病毒2019-nCoV的功能性受体后,采用自主研发的人工智能药靶筛选系统,重点针对2674种已上市药物以及1500种中药提取物进行了药物筛选,发现多种潜在药物有望治疗新型冠状病毒感染肺炎,其中包含了常用药物沐舒坦等。

王月丹是北京大学医学部基础医学院免疫学系副主任,医学部生物医学实验教学中心副主任兼病原与免疫综合实验室主任,参与的《SARS分子病理学及免疫学发病机制研究》项目获得了2007年教育部高等学校自然科学奖(一等奖)。

1月29日,北京大学基础医学院免疫学系副教授初明在接受21新健康记者采访时称,他们团队进行药物筛选的基础来自1月21日的一篇重磅论文。中科院上海巴斯德研究所研究员郝沛与军事医学研究院国家应急防控药物工程技术研究中心研究员钟武、中科院分子植物科学卓越创新中心研究员李轩合作,在《中国科学:生命科学》在线发文,揭示了武汉新型冠状病毒的进化来源和传染人的分子作用通路。

王月丹和初明课题组是如何发现沐舒坦可治疗新型冠状病毒的?具体依据是什么?为何只公布一个沐舒坦?同日,中国科学院上海药物研究所也宣布筛选出了一批具有潜力的药物,王月丹团队研究与其有何差异?

针对这些大众最关心的问题,初明副教授向21新健康记者进行了解答。

01

筛选出沐舒坦等21种药物

21新健康:最近有了“‘沐舒坦’可用于新型冠状病毒治疗”的结论,对于这一发现,团队是什么时候开始做基础研究,对药物进行筛查的?

初明:包括王月丹在内,北京大学基础医学院老师对疫情都很关注,王月丹之前也在做有关SARS的研究,所以有一些研究基础。1月10日,我们看到中科院报出了新型冠状病毒的序列,这应该是第一例病毒的序列被公布。1月21日,中科院明确了新型冠状病毒的受体是ACE2。通过新闻报道看到之后,我们团队想尝试针对受体ACE2筛选一下药物,筛选所用的技术也是我们自主研发的。

从1月21日开始,我们团队就开始做计算机的筛选工作。另外,中科院、沈阳医科药大学,也都在做药物筛选的工作。

1月21日,我们知道了新型冠状病毒的受体ACE2。1月23日,团队已经筛选出约13种药物,后又筛选出了9种,都是计算机水平提示的潜在有治疗效果的药物。在这些药物中,团队在计算机水平下又做了进一步的基础验证,明确每种药物和靶点之间的相互作用。

21新健康:从目前公布信息来看,公众能看到的只有沐舒坦一种具体药物名称,为什么没有公布所有药物?

初明:在我们筛出的药物中,有一些潜在药物,通过计算机水平验证发现效果更好,但考虑到它们可能不是呼吸科常用药,可能会有一些副作用,因此我们没有公开这些药物,担心一旦公开,会对疫区前线造成一定的误导。团队只选择了“沐舒坦”,它也叫“氨溴索”。

“沐舒坦”是呼吸科常用药,多用于急慢性的呼吸管炎,也用于术后呼吸困难。感染新型冠状病毒的病人会出现干咳、呼吸困难的症状,现在我们也不知道前线治疗中是否用到这种药物,如果在使用的话,我们也希望(前线医生)在使用中对这个药物进行观察。

团队做的研究相当于发现了“沐舒坦”一个潜在的新用途,它除了可以改善干咳、呼吸困难等症状外,能否控制病毒的感染?我们也希望给前线起到提示性作用。

我们不希望对他们造成困扰,所以没有公布很多药物,不想让前线医生很忙碌、在各种方案进行抉择的过程中,再去给他们增加新选项。所以我们希望在现有治疗方案中,如果前线有使用“沐舒坦”,可以对它做一下临床观察,会比做动物实验更直接,而且能更快速获取证据。在临床中获得的证据才是最直接的,也可以最快明确药物药效。

我们也希望传递一个信息,氨溴索(沐舒坦)不是预防病毒的药物,在服用氨溴索(沐舒坦)时还是要遵照医嘱,在没有感染或没有出现呼吸系统症状时,不建议服用药物。

02

希望助力临床用药选择

21新健康:得出此次研究结果后,下一步计划如何?

初明:下一步,我们准备去做分子水平和细胞水平的验证。这需要一定的周期,由于材料和实验的准备等条件限制,我们会在2月初开始相关实验验证。

这是团队前期做药物筛查的一个大概过程。

21新健康:2月初开始做进一步验证的话,那对于“沐舒坦”是否对新型冠状病毒感染肺炎有疗效,在2月份可以最终确定吗?

初明:在2月份,团队会开始在分子水平上对药物进行验证,但最终确定对抗击病毒是否有效需要一个很长的周期,要再进行细胞水平、甚至是动物水平的验证。

如果到了做动物水平验证的环节,就需要p4实验室,还需要去获得病毒,做感染动物的模型,观察药物是否对病毒感染有效果。动物模型的成果建立是需要一定周期的,所以如果要最终明确药物效果,需要一段很长的时间。

所以我们可以采取另外一种方式,就是直接进行临床观察。现在处于疫情爆发期,如果等我们所有基础研究都做完,再去帮助临床解决问题,它就没有应急性了。团队也是进行全面考虑,希望对疫情解决有一定的贡献。

21新健康:现在团队做的工作也相当于是帮助前线做药物筛选吗?因为现有药物很多,具体哪个要对新型冠状病毒有作用,还不是十分明确。

初明:是的。现在中科院报出了30多种药,沈阳医科药大学也报了挺多的。但是,在这些药物中,有一些是抗艾滋病药物,有一些是激素类药物,医生面临的选择很多,怎么用药、怎么配比、在什么样的情况下去使用,医生也会困惑。

21新健康:日前中科院上海药物所也公布了一批可能有效的药物,与你们筛选出的药物有何差异?

初明:我们筛选的药物范围更小一些。

我们的方法是针对病毒受体,也就是病毒进入细胞的大门,用药相当于关闭病毒进入大门。而中科院药物所公布的药物是针对病毒本身,即病毒分泌的水解酶(Mpro)筛选药物,靶点不同,药物选择也不尽相同。

03

人工智能助力筛选

21新健康:可以介绍一下您的团队自主研发的人工智能技术吗?

初明:2018年,我们提出“药靶空间”模型,应用于药物和靶点的高通量筛选。其原理是基于经典的“锁钥模型”。“锁”指的是靶点(受体),“钥匙”即药物,药物筛选就是为锁配钥匙的过程。提出这样一个模型后,我们一直在开发,并且在做“方法式”的验证。

经过前期一年多的探索,目前已经明确这种方法的效率比较高,这也是我们在1月21号得到新型冠状病毒的受体,在1月23号就能获得初步筛选结果的原因。我们自主研发的人工智能技术主要体现在分析靶点,病毒进入人体后是通过结合受体来感染细胞,我们的方法是针对病毒受体,关闭病毒进入细胞的大门。这个其实算一个创新的方法。

21新健康:武汉疫情发生后,很多人都在说通过建模来做研究,前段时间国外也在说,香港那边又有对新型冠状病毒的预测,您怎么看待模型在疾病、尤其是传染病当中的应用?

初明:计算机发展很快,现在人工智能的出现,极大改善了我们传统的研究方法,也有助于基础研究的发展。之前我们的传统研究是经验科学,通过数据和文献去进行猜测。现阶段,大数据分析和计算机应用更精准了我们的研究方向,让我们可以更高效地解决问题。

在药物筛选中,用不同方法可能会得到不同结果。就像钓鱼一样,鱼饵很重要,鱼饵越好,你可能钓上来的鱼就会越多越好。药物筛选的原理也差不多是这样,每个团队做鱼饵的手法、方式可能不太一样,也就是用到的算法不同,我们用我们的算法分析出来这样一个结论,别人用他们的一套算法分析出来的可能是另一个结论,不一定相同。

04

基础研究迅速发展中

21新健康:在大众看来,前几年好像国家对基础研究不是特别重视,包括在学生选择专业方向的时候,都是偏应用一点。

初明:对于基础研究,国家还是很重视的。武汉爆发了疫情,国家自然基金委也是马上响应,公布了新型冠状病毒的研究专项。

在应用方向,大家可能也会更感兴趣一些,毕竟它很快就能见到效果,但不表示基础研究就不受重视。像我们北大就是基础研究比较强,数学、物理、化学,这都是我们的强项;清华则可能是工科为主,偏应用。学生在选择时也会有所侧重,有些学生会偏向于数学、物理这种基础理论学习,有些也会偏向工科类的。从我们的角度来看,在基础研究方面,国家还是很重视的,也有很大一部分学生愿意去学基础课程。

21新健康:这一次,国家自然基金会对新型冠状病毒的研究投入了3000万元,这其实也是国家对基础研究重视的表现吧?

初明:对,国家自然基金委一直非常重视基础研究,像每年的课题选题,国家自然基金委不会偏向应用类的,但是相对来说,科技部会偏向应用类。这也是国家有自己的布局,在基础和应用两方面都非常重视。

还有一方面是,基础研究(的结果)不会很快地让公众知道,大家都是在扎扎实实地做基础,没有把它拿到台面上,所以公众会觉得基础研究默默无闻。但是,像这次新型冠状病毒,大家的响应速度很快,中科院很快就获得病毒的序列和受体,这都是源于对于2003年SARS的研究基础。如果没有对SARS的基础研究,这次也不会那么快明确新型冠状病毒的一些特性和特征。

21新健康:这次对新型冠状病毒的研究反应挺快,也是因为基础研究积累助力?

初明:对,从2019年12月份开始出现病毒感染的情况,到现在,其实只有短短两个月时间,病毒的整个机理、甚至是潜在的候选药物都已经研发出来,这是很快速的。现在也有很多人在做疫苗,都是在不同角度围绕病毒展开的研究,利用各自的平台和技术优势为疫情做贡献。这也是基础研究释放光芒的一种体现。

要明确药物在临床中的应用效果,确实还有很长的周期。从基础到临床这样一步一步来的话,确实会很漫长。所以最近我也看到各个团队会利用新闻或者消息的传播,更快速地把信息传达给前线和需要的人,这个已经是大家的一个共识。

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