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DrugAI | 抗新型冠狀病毒藥物榜單解析

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背景

冠狀病毒(Coronavirus, CoV)是自然界廣泛存在一大類病毒家族。CoV為有包膜病毒,顆粒呈圓形或橢圓形,具有多形性,直徑50~200nm。顆粒表面有棒狀突起,使病毒表面看起來形如花冠,故而得名。病毒顆粒内部有核衣殼,為螺旋對稱。之前已知的冠狀病毒一共有6種,其中4種在人群中較為常見,緻病性較低,一般為呼吸道症狀,類似普通感冒;另外兩種則是大家熟知的MERS病毒(Middle East respiratory syndrome,中東呼吸綜合征)和SARS病毒(severe acute respiratory syndrome,嚴重急性呼吸綜合征)。在分類學上,2019-nCoV屬于網巢病毒目(Nidovirales)、冠狀病毒科(Coronaviridae)、正冠狀病毒亞科(Orthocoronaviridae)的Beta冠狀病毒屬(Betacoronavirus),同屬中還包括SARSr CoV、MERSr CoV等其它可感染人類的冠狀病毒。

新型冠狀病毒(2019-nCoV)與SARS、MERS 同屬于β類冠狀病毒,目前尚無針對性的治療方案。控制疫情發展是當務之急,迅速了解病毒感染機理,盡快找到有效的治療藥物方案迫在眉睫。

2020年1月25日,中國科學院上海藥物研究所和上海科技大學聯合研究團隊發現一批可能對新型肺炎有治療作用的老藥和中藥。

2020年1月29日,燧坤智能應急攻關小組利用燧坤智能自主開發的人工智能文本挖掘及預測模型(TextDTI, DTI = Drug-Target Interaction),完成了對藥物資料庫和大量過往文獻研究内容的篩選挖掘,得到數十個已報道對SARS、MERS等冠狀病毒有抑制效果的藥物化合物,整理成可作為潛在抗2019-nCoV的“老藥新用”候選藥物清單,為進一步針對2019-nCoV的藥物篩選及臨床驗證提供一定的科研依據。

2020年1月30日,華中科技大學同濟藥學院李華教授、沈陽藥科大學無涯學院陳麗霞教授、軍事醫學研究院國家應急防控藥物工程技術研究中心李行舟研究員等組成聯合攻關小組,就目前武漢爆發的新型冠狀病毒(2019-nCoV)肺炎疫情,開展了抗2019-nCoV潛在藥物的篩選研究工作。

2020年1月31日,中國藥科大學藥物科學研究院副研究員餘文穎團隊一改“基于靶點找藥”的傳統研究思路,創新篩選方式,即以現有的X-RAY單晶衍射證明的有活性的SARS抑制劑為模闆,采用基于配體的藥物設計方法,在所有上市藥物裡進行藥物篩選,迅速發現了多種可能對新型冠狀病毒有效的藥物,具有潛在臨床應用價值。

2020年1月31日,中山大學廣州超算中心藥物虛拟篩選平台團隊根據最新公布的新型冠狀病毒2019-nCoV水解酶(Mpro)高分辨率晶體結構,利用自主研發的星光超算應用平台上集合傳統統計、高通量計算、及最新AI方法的新藥篩選平台,在“天河二号”超級計算機上重點針對已上市藥物進行虛拟篩選,發現了多種可能起作用的潛在藥物,給出了所篩選的30種潛在藥物清單,包括六種此前未見報道的藥物,并根據臨床專家的建議給出可能推薦的潛在藥物,希望對臨床救治有所啟示。

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抗新型冠狀病毒藥物頻次榜單

DrugAI團隊根據多家研究機構和機關公布的抗新型冠狀病毒藥物清單進行了分析比對,将出現頻次大于等于2的藥物整理為以下清單。

DrugAI | 抗新型冠狀病毒藥物榜單解析

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讨論總結

綜合各研究機構和機關采用的技術來看,燧坤智自主開發的人工智能文本挖掘及預測模型提供的資料不僅給出了抗新型冠狀病毒藥物清單,還提供了對應的支援文本和文獻連結,其它研究機構和機關主要給出來藥物清單及原作用與療效。

從各研究機構和機關公布的藥物篩選榜單分析來看,抗新型冠狀病毒藥物主要來源于抗HIV治療藥物、抗病毒藥物、抗菌藥、抗生素和抗惡性良性腫瘤藥物等。

DrugAI團隊分析對比之後發現出現頻次最高的藥物為抗HIV藥物和抗病毒藥物。2020年2月2日,多家主流媒體報道了泰國在治療新型冠狀病毒2019-nCov方面取得的最新進展,泰國醫生通過使用抗流感藥物和抗艾滋病藥物組成的雞尾酒療法,成功治療了幾位新型冠狀病毒重症患者。雞尾酒療法包括抗HIV藥物洛匹那韋(lopinavir)和利托那韋(ritonavir)的混合物以及大劑量的流感藥物奧司他韋(oseltamivir)。雞尾酒療法與出現頻次最高的藥物為抗HIV藥物和抗病毒藥物相吻合,互相印證。這裡的重要提示是藥物組合療法似乎可以提高治療效果