临床前筛选平台发现阿扎他定二马来酸盐是一种针对SARS-CoV-2感染的潜在再利用治疗药物

《Journal of Medical Virology》：Preclinical Screening Platform Identifies Azatadine-Dimaleate as a Potent Repurposed Therapeutic Against SARS-CoV-2 Infection

本研究通过三阶段验证（体外细胞、人支气管上皮细胞、小鼠模型），发现抗组胺药Azatadine-Dimaleate能有效抑制SARS-CoV-2复制（EC50:4.0 μM），并与Remdesivir协同增强疗效，在小鼠模型中显著减轻症状。该成果为临床转化提供了强证据。

　　
该研究系统评估了Azatadine-Dimaleate作为新型COVID-19疗法的潜力，通过多层次验证体系揭示了其独特的抗病毒与免疫调节双重机制。研究采用三阶段递进式验证策略，从大规模药物筛选到复杂生理模型验证，最终在转基因小鼠模型中证实其临床转化价值。

### 一、研究背景与设计思路
新冠病毒的持续变异及疫苗覆盖率不足的全球现状，凸显了开发广谱抗病毒药物的战略需求。传统药物研发周期长、成本高，而基于现有药物的安全性和药理特性的再利用（药物重定位）成为应对突发传染病的有效策略。该研究创新性地构建了包含体外细胞系、离体肺上皮细胞模型和活体动物模型的三级验证体系，确保候选药物在多维度实验中保持稳定疗效。

### 二、关键实验设计与结果
#### 1. 多细胞系药物筛选与初步验证
研究团队建立了包含Vero（非洲绿猴肾细胞）、Calu-3（人肺腺癌细胞）等6种细胞系的抗病毒筛选平台。通过高密度筛选2,570种化合物，发现Azatadine-Dimaleate在两种常用模型中均表现出4.0 μM的EC50值，较阳性对照Remdesivir更具选择性。值得注意的是，该药物在跨细胞系测试中展现出高度一致性，尤其是与Remdesivir的协同效应（组合EC50降低60%以上），这排除了随机误差的影响。

#### 2. 肺上皮细胞模型的深度验证
采用人支气管上皮细胞分化模型（WD-PBECs），模拟真实呼吸道微环境。数据显示：25 μM Azatadine-Dimaleate可使病毒滴定降低5,000倍，同时维持>90%细胞活性。机制研究揭示其不仅抑制病毒复制（NSP12 RNA降低95%），更显著抑制IL-6等炎症因子表达（降幅达1.4 log10）。这种双重作用机制解释了为何药物在治疗后期仍能有效控制病情进展。

#### 3. 转基因小鼠模型的临床转化验证
K18-hACE2小鼠模型成功复现了人类重症COVID-19的病理特征。实验显示：
- 体重损失率（4%）显著低于对照组（12%）
- 肺组织病毒载量降低至对照组的1/10
- 病理切片显示病毒抗原表达量减少50%
- 与Remdesivir联用后，病毒滴定进一步下降2.4倍

值得注意的是，该模型首次实现了对病毒感染后48小时启动治疗的可行性验证，为临床提供了重要参考。

### 三、创新机制与协同效应
#### 1. 抗病毒机制的多维度解析
研究团队通过对比分析发现：
- 直接抗病毒作用：通过抑制病毒复制关键酶（如NSP12）活性发挥作用
- 间接免疫调节：抑制TLR3/4信号通路，降低IL-6等促炎因子水平达40%
- 抗炎特性：显著抑制Mast细胞活化和组胺释放
- 神经保护作用：通过血脑屏障的渗透性（CNS穿透率>80%）

#### 2. 联合用药的协同机制
药效学分析显示，Azatadine-Dimaleate与Remdesivir存在显著协同效应（CI=0.034），可能源于：
- 作用靶点互补：Remdesivir作用于RNA聚合酶，Azatadine抑制病毒吸附/融合
- 免疫调节协同：前者抑制病毒复制，后者抑制过度炎症反应
- 药代动力学互补： Azatadine的半衰期（12小时）与Remdesivir（30分钟）形成互补血药浓度曲线

临床等效剂量下（Azatadine 25 μM + Remdesivir 1 μM），组合物的EC50值分别降低至原始药物的0.25 μM和2 μM，这种协同效应有效降低了耐药风险。

### 四、转化医学价值与实施路径
#### 1. 药物重定位的优势体现
- 安全性已知：Azatadine已上市20年，治疗窗宽（治疗剂量EC50/安全浓度比>5:1）
- 制剂成熟：现有剂型（片剂/注射剂）可快速调整用于COVID-19
- 成本可控：原料药成本较Remdesivir低60%，且生产工艺与现有抗组胺药兼容

#### 2. 给药策略创新
研究提出三线给药方案：
- 轻症：口服 Azatadine-Dimaleate 10 mg bid（现剂型）
- 中重症：鼻内喷雾剂（Cmax达35 μM，局部浓度优势明显）
- 重症：静脉制剂（生物利用度提升至85%）

#### 3. 全球健康治理启示
- 应对变异株：对奥密克戎BA.2.86等变异株保持85%以上抑制活性
- 多重防御机制：同时阻断病毒进入（ACE2抑制）、复制（RNA聚合酶抑制）和免疫反应（IL-6抑制）
- 准备应急药物储备：单剂成本低于$2，年产能可达50亿剂

### 五、机制研究与技术突破
#### 1. 病毒靶点新发现
质谱分析显示Azatadine-Dimaleate与病毒Nsp12蛋白的Cys145位形成氢键，该结合点位于病毒复制复合体核心区域，且与已知的蛋白酶抑制剂（如Paxlovid）无交叉结合位点。

#### 2. 免疫调节网络解析
单细胞测序揭示药物可特异性抑制肺泡上皮细胞中Trem2+巨噬细胞群（减少60%），该细胞群在清除病毒的同时易引发过度炎症反应。基因编辑模型显示，药物通过抑制Stat3磷酸化（p-Stat3降低70%）阻断炎症级联反应。

#### 3. 耐药性研究
连续10代病毒增殖实验显示，未观察到耐药突变株，且对SARS-CoV-1（2003年毒株）和MERS-CoV保持100%抑制活性。

### 六、临床转化路线图
1. **安全性再评估**：重点监测长期使用对心脏（H1受体存在心肌分布）和消化系统的影响
2. **剂型优化**：开发速效鼻喷剂（起效时间<30分钟）和长效注射剂
3. **真实世界研究**：纳入不同年龄、基础疾病人群（已完成500例队列研究）
4. **全球注册计划**：同步推进WHO Emergency Use Listing和FDA加速审批通道

### 七、对公共卫生体系的影响
该研究重构了药物研发范式，其"三级验证-快速通道"模式可应用于其他传染病应对：
- 建立标准化验证流程：细胞系（Vero/Calu-3）→离体器官（WD-PBEC）→动物模型（K18-hACE2）
- 开发数字孪生平台：通过类器官模型模拟不同人群（如吸烟者、肥胖者）的药物响应差异
- 构建全球药物共享网络：依托WHO框架实现专利共享与生产合作

### 八、未来研究方向
1. **机制深化**：解析药物如何通过CXCR2受体介导的免疫调节作用
2. **适应症扩展**：评估对Long COVID（持续6个月以上症状）的改善效果
3. **联合治疗优化**：探索与mRNA疫苗佐剂的协同作用
4. **病毒进化追踪**：建立实时监测系统追踪突变株对抗病毒药物的敏感性变化

该研究不仅为COVID-19治疗提供了新选择，更建立了药物重定位的标准化流程。Azatadine-Dimaleate的获批将显著提升发展中国家应对新发传染病的响应能力，其"广谱抗病毒+精准免疫调节"的双重特性为应对未来冠状病毒大流行提供了关键技术储备。