瑞德西韦（remdesivir）是核苷类似物前药，在宿主细胞中代谢成为其活性形式remdesivir-TP，主要作用于RNA病毒依赖RNA的RNA聚合酶，在临床前研究中对丝状病毒[如埃博拉病毒（Ebola virus，EBOV）、马尔堡病毒（Marberg virus，MARV）]、副黏病毒[如尼帕病毒（Nipah virus，NiV）、戊型肝炎病毒（hepatitis E virus，HEV）]、肺炎病毒[如呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus，RSV）]和多种冠状病毒[如中东呼吸综合征冠状病毒（Middle East respiratory syndrome coronavirus，MERS-CoV）、严重急性呼吸综合征病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV）、严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）]都有抑制作用。瑞德西韦是由美国吉利德公司（Gilead Sciences，Inc.）研制的在研药物，目前已完成治疗急性EBOV感染患者Ⅱ/Ⅲ期临床研究和治疗EBOV脱落延长的EBOV感染幸存者的Ⅱ期临床研究，并已在中国和美国分别开展治疗2019冠状病毒病（coronavirus disease 2019，COVID-19）的Ⅲ期临床研究。本文就瑞德西韦的药物特性、临床前研究及临床研究进行综述。
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目前人类受到许多病毒感染的威胁，严重者甚至危及生命。治疗病毒性疾病的方法可分为直接或间接作用于病毒的疗法和定向作用于宿主的疗法。直接作用于病毒的疗法靶向作用于病毒成分及其基因组复制、转录过程，仅影响病毒而不损害宿主，从而减少了不良影响。瑞德西韦（remdesivir）是一种直接作用于病毒的抗病毒在研药物，又名GS-5734，最初是为了寻找抗埃博拉病毒（Ebola virus，EBOV）药物而从核苷类似物文库中筛选出来并优化合成[1]。临床前研究表明，瑞德西韦主要作用于RNA病毒依赖RNA的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA-polymerases，RdRp），对丝状病毒[如EBOV、马尔堡病毒（Marberg virus，MARV）]、副黏病毒[如尼帕病毒（Nipah virus，NiV）、戊型肝炎病毒（hepatitis E virus，HEV）]、肺炎病毒[如呼吸道合胞病毒（respiratory syncy-tial virus，RSV）]和多种冠状病毒[如中东呼吸综合征冠状病毒（Middle East respiratory syndrome coronavirus，MERS-CoV）、严重急性呼吸综合征病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV）、严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）]都有抑制作用[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]，为抗病毒治疗增加了新的选择。目前，瑞德西韦尚未在全球任何国家或地区获得上市批准，临床使用的安全性或有效性也尚未得到证明。本文就瑞德西韦的药物特性、相关临床前及临床研究进行综述。
瑞德西韦属于核苷类似物前药，主要作用于RNA病毒的RdRp，可以通过抑制病毒核酸合成从而抗病毒，具有广谱抗RNA病毒活性[9,12]。
瑞德西韦的化学结构是由单磷酰胺和氰基基团修饰的腺嘌呤C-核苷[12]。研究表明，C-核苷和1'-氰基对瑞德西韦的抗病毒活性至关重要[1,12]。与其他基团修饰的C-核苷相比，1'-氰基修饰的C-核苷明显降低RNA病毒的半数效应浓度（median effective concentration，EC50），增高半数有毒浓度（median cytotoxic concentration，CC50）[13]。由于化合物单磷酸化的动力学速率较慢，用单磷酰胺修饰亲本核苷有可能大大提高细胞内核苷三磷酸（nucleoside triphosphate，NTP）的浓度[3]。瑞德西韦是2-乙基丁基L-丙氨酸磷酰胺前药的单一Sp异构体，有效绕过了C-核苷单磷酸化这一限速步骤，在宿主细胞中代谢成为remdesivir-TP[1,3]。Remdesivir-TP作为底物，与三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）竞争结合，高选择性靶向作用于多数RNA病毒（如丝状病毒、副黏病毒和冠状病毒）的RdRp并整合到正在复制的RNA中，可能通过延迟链终止发挥抗病毒作用[3,4,9]。瑞德西韦还可以用作S-腺苷同型半胱氨酸水解酶抑制剂，从而干扰病毒复制过程中至关重要的S-腺苷甲硫氨酸依赖性甲基化反应[12]。由于瑞德西韦对核糖核酸外切酶ExoN有抗性，使其整合进冠状病毒RNA时不会被切除，对冠状病毒的疗效优于其他核酸类似物[11]。这些机制可能在瑞德西韦对病毒的抑制中发挥作用。
瑞德西韦在细胞水平上能有效抑制多种病毒感染，并具有一定的安全性[2,3,8,10,11]。其在细胞水平对多种病毒的EC50和选择指数（selection index，SI）见表1。在动物实验中没有观察到和瑞德西韦相关的不良反应[3,6,7,14,15]。临床研究中，瑞德西韦的不良事件也少见报道[16,17,18,19,20,21]。
瑞德西韦的药代动力学已在非人类灵长类动物模型中进行了研究[3]。在健康恒河猴中静脉注射10 mg/kg瑞德西韦，其血浆半衰期较短（t1/2=0.39 h），系统清除速率快。随后系统内依次出现关键胞内中间体丙氨酸代谢产物（Ala-Met）的短暂升高和持续高水平的核酸类似物（Nuc）和NTP。瑞德西韦迅速分布到外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）中，并且在给药后2 h内有效转化为NTP。在PBMC中，NTP是主要的代谢产物，半衰期较长（t1/2=14 h），并且在24 h内维持抑制>50.0%病毒所需的水平[3]。在食蟹猴中静脉注射10 mg/kg剂量的[14C]瑞德西韦表明，药物源性物质在给药后4 h内分布到睾丸、附睾、眼睛和大脑。在大脑中，第4 h的水平相对于其他器官较低，但在给药后第168 h仍可检测到且高于血浆水平。以上结果表明，每天1次给药可提供持续的细胞内NTP水平，并有效将药物代谢物传递至可能持续存在病毒的"避难所"[3]。
直接作用的抗病毒药物更容易产生耐药性，因为有时病毒靶位点的突变会迅速出现，特别是在聚合酶错误率较高的RNA病毒情况下。但是，与瑞德西韦相关的耐药性突变并不常见[11]。Agostini等[11]使用瑞德西韦亲本核苷GS-441524进行选择，发现野生小鼠肝炎病毒（murine hepatitis virus，MHV）传代至23代后得到位于RdRp预测指状结构域nsp12的2个非同义突变（F476L和V553L），该结构域在冠状病毒中高度保守，得到部分耐药表型，对瑞德西韦的耐药性增加5.6倍（由EC50偏移值确定）。然而，在没有瑞德西韦的情况下，耐药突变病毒在体外共感染传代中无法与野生型MHV竞争。在小鼠SARS-CoV中引入同源替换使其对瑞德西韦产生耐药性，具有耐药突变的SARS-CoV在小鼠中的致病能力减弱，复制效率低于野生型病毒。这种适应性损伤可能是由于RNA复制、保真度、核苷酸掺入或蛋白质稳定性的改变造成[11]。以上结果表明，瑞德西韦耐药的遗传屏障很高且不会导致更具传染性或致病性的病毒。
体外研究表明，瑞德西韦对丝状病毒（如EBOV、MARV）、副黏病毒（如NiV、HEV）、肺炎病毒（如RSV）和多种冠状病毒（如MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2）都有抑制作用，表明其有扩大适应证的潜力[2,3,8,10,11]。然而，在其他病毒家族的体外研究中，瑞德西韦并未表现出明显的抗病毒活性。体外研究表明，瑞德西韦无法安全有效抑制布尼亚病毒（如裂谷热病毒、克里米亚-刚果出血热病毒、安第斯病毒）、勒索病毒（如拉沙热病毒）、棒状病毒（如水疱性口炎病毒）和黄病毒（如人泡沫病毒、萨诺尔森林病病毒、蜱媒脑炎病毒、鄂木斯克出血热病毒）[2]。
实验鼠是药物研究中动物实验的第一线模型，因为其容易获取、成本较低，而且有大量可用的分子工具。然而，实验鼠需要使用适应啮齿动物的病毒变体建立模型，且对人类模型的预测能力较差。以非人类灵长类动物，如恒河猴或食蟹猴作为抗病毒药物研究模型，是临床前阶段作为预测临床研究安全性和有效性的金标准[22]。特别是恒河猴模型中，疾病进程与人类相似，有相似的治疗窗口，更适合用于治疗评估[22]。
瑞德西韦在小鼠中的血浆稳定性相对较差，这是由于小鼠体内表达人体中不存在的分泌型羧酸酯酶1c（Ces1c）所致[6]。Sheahan等[6]在Ces1c-/-转基因小鼠模型中证实，预防性和治疗性瑞德西韦用药均可缓解SARS-CoV感染小鼠的体质量减轻的症状、改善肺功能和降低肺病毒载量。值得注意的是，在病毒滴度峰值和肺损伤后开始治疗能够降低病毒载量却并不能改善预后，说明当肺部损伤达到最大的时候，单纯降低病毒滴度，已经无法抑制动物体内的强烈免疫反应，提示疾病早期用药的重要性[6]。Sheahan等[7]在Ces1c-/- hDPP4转基因小鼠模型中也得到了类似的结果。预防性和治疗性瑞德西韦用药均可改善MERS-CoV感染小鼠的肺功能，降低肺病毒载量和肺的严重病理学改变。相比之下，预防性洛匹那韦/利托那韦与干扰素β联用可轻微降低病毒载量，而不影响其他疾病相关指标。治疗性洛匹那韦/利托那韦与干扰素β联用可改善肺功能，但不能减少病毒复制或严重的肺病理改变。与在SARS-CoV感染小鼠中观察到的结果相似，在病毒滴度高时接种，瑞德西韦虽然能显著降低MERS-CoV感染小鼠中的病毒载量，但不能预防死亡和肺功能丧失[7]。在非人类灵长类动物模型中，瑞德西韦被证明对EBOV和NiV感染的治疗安全有效。Lo MK等[14]测试了瑞德西韦对接受致死剂量EBOV感染的非洲绿猴的疗效。所有接受瑞德西韦治疗的研究组动物（n=4）都没有明显临床表现并最终存活下来（仅其中2只在治疗过程出现了轻微的呼吸症状），而所有对照组动物（n=4）都出现了严重的呼吸疾病症状并迅速发展为致命性疾病。值得注意的是，该研究中，瑞德西韦治疗可预防病毒血症，但不能防止病毒的局部复制。Warren等[3]在恒河猴模型中证明了即使在EBOV暴露3 d后（此时可以检测到体内病毒RNA）开始进行瑞德西韦静脉注射治疗（每天10 mg/kg，疗程12 d），也能获得明显的抗病毒效果、临床症状的改善和显著的生存益处（保护感染动物100.0%存活）。Madelain等[15]利用法匹拉韦治疗EBOV感染的食蟹猴实验中的病毒学和免疫学数据进行数学建模，模拟瑞德西韦对EBOV感染的食蟹猴的治疗效果，该模型预测在EBOV感染后4 d内启动瑞德西韦治疗，食蟹猴存活率为100.0%，在感染第5 d启动治疗，存活率为70.0%，而在感染第6 d及之后启动治疗，存活率为0.0%。这些结果有助于在未来疫情中优化抗病毒评估。
瑞德西韦是在研药物，其临床研究数据十分有限。之前关于瑞德西韦的临床研究主要针对EBOV感染，评估其对急性EBOV感染患者以及EBOV脱落延长的EBOV感染幸存者的效果（ClinicalTrials.gov注册，编号NCT02818582，NCT03719586）[23,24]。在中国开展评估瑞德西韦治疗轻-中度COVID-19成人住院患者（ClinicalTrials.gov注册，NCT04252664）与重度COVID-19成人住院患者（ClinicalTrials.gov注册，NCT04257656）中的疗效与安全性的Ⅲ期临床试验于2020年1月31号进行注册[25,26]。在美国开展评估瑞德西韦治疗COVID-19成人住院患者的疗效和安全性的Ⅲ期临床试验于2020年2月20日进行注册（ClinicalTrials.gov注册，NCT04280705）[27]。
2016年，瑞德西韦首次被报道用于治疗1名39岁的急性EBOV感染女性患者。该患者在EBOV初次感染中幸存下来，但在9个月后复发并出现了急性脑膜炎的症状。当用单克隆抗体治疗时，患者出现不良反应，随后基于"同情用药"给予支持治疗和瑞德西韦治疗14 d，瑞德西韦起始剂量为150 mg，1次/d，输注3次后剂量增加至225 mg，并应用大剂量地塞米松，血浆与脑脊液中EBOV RNA迅速下降直到消失，病情改善。没有观察到与药物有关的严重不良反应[16]。在治疗中，首次记录血浆EBOV RNA下降时间早于首剂瑞德西韦输注时间[16]。同年，在利比里亚和几内亚开始进行瑞德西韦Ⅱ期临床试验，以确定它是否能影响男性EBOV感染幸存者精液中持续的EBOV脱落情况，从而帮助患者彻底清除病毒，防止复发与传播（ClinicalTrials.gov注册，编号NCT02818582）[23]。该研究于2019年10月初步完成，研究结果尚未报告。2017年，同样基于"同情用药"，瑞德西韦被报道用于治疗1名先天感染了EBOV的新生儿。该患儿先是接受了单克隆抗体和EBOV感染幸存者的白细胞输注，均无法抑制病毒复制和临床进展。第19 d起接受了瑞德西韦抗病毒治疗12 d，用法为瑞德西韦每日10 mg，50 ml 0.9%氯化钠溶液稀释，静脉滴注2 h以上，连续监测。使用瑞德西韦的整个疗程患者耐受性良好，没有任何药物相关毒性的证据。第20 d，通过定量逆转录聚合酶链反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR）检测静脉血标本中EBOV为阴性。第33 d该患者出院，并在之后的随访中保持健康，成为首例在先天性EBOV感染后幸存的新生儿[17]。值得注意的是，患儿母亲曾在孕期接受法匹拉韦治疗，不能排除其对胎儿病毒复制的影响[17]。次年，在刚果民主共和国开展了对急性EBOV感染患者进行的Ⅱ/Ⅲ期临床研究（ClinicalTrials.gov注册，编号NCT03719586），但研究结果并不理想[18,24]。该研究中，681例患者按1∶1∶1∶1被随机分为四个组：瑞德西韦组、MAb114组、ZMapp组和REGN-EB3组。MAb114组（35.0%）和REGN-EB3组（34.0%）的病死率低于ZMapp组（50.0%）和瑞德西韦组（53.0%）。该临床试验因ZMapp组和瑞德西韦组病死率过高而在中期评估中提前终止。但是，这项研究对瑞德西韦还是很有价值的，至少说明该药物的安全性是可以接受的。试验过程中在3名患者中发生的4起与死亡相关的药物不良反应只有1起发生在瑞德西韦组。该患者因出现低血压，停止给予瑞德西韦负荷剂量，随后迅速出现心搏骤停[18]。这些结果为瑞德西韦用于其他抗病毒临床试验奠定了一个良好的基础。
2020年2月1日，《新英格兰医学杂志》上报道了美国第1例确诊COVID-19患者的诊疗过程[19]。该病例为1名35岁男性患者，在患者住院的前6 d，医院采用了常规的肺炎治疗方法，但是患者病情不断恶化。患者住院治疗后的第7 d，医生试用了瑞德西韦，并于当天及后1天停用了万古霉素和头孢吡肟。在接受瑞德西韦进行试验性治疗后的第2 d，患者不断恶化的病情就出现了迅速缓解，并且在之后的治疗中没有出现明显的不良反应[19]。这是世界上首例将瑞德西韦用于治疗COVID-19的案例。
瑞德西韦在体外试验中具有抗SARS-CoV-2活性，在动物实验中能够降低同为冠状病毒β属的SARS-CoV和MERC-CoV感染小鼠的病毒载量并改善预后[6,7,8]。此外，瑞德西韦在抗EBOV感染同情用药及临床试验中仅有1例报道严重不良事件，在首例COVID-19患者中同情用药未见明显不良反应[16,17,18,19]。因此，尽管缺乏动物模型的研究，瑞德西韦已完成用于治疗COVID-19的Ⅲ期临床试验的注册审批工作，评价其在COVID-19成人住院患者中的疗效与安全性[25,26,27]。在中国开展的NCT04252664试验和NCT04257656试验分别入组308例轻、中症（预计）患者和237例重型（实际）患者，在美国开展的NCT04280705实际入组1 063例患者[20,21,25,26,27]。3项临床研究均采用随机、双盲、安慰剂对照形式开展。试验组患者第1 d接受200 mg负荷剂量的瑞德西韦静脉点滴，随后9 d每日静脉点滴瑞德西韦100 mg；对照组患者将接受相同次数和相同剂量的安慰剂静脉点滴治疗。NCT04252664试验的主要观察终点是28 d内达到临床恢复的时间（time to clinical recovery，TTCR），其中临床恢复定义为体温、呼吸频率、氧饱和度恢复正常，咳嗽症状缓解，且维持超过72 h[25]。由于入组率低，该实验目前处于"暂停"状态。NCT04257656试验的主要观察终点是28 d内达到临床改善的时间（time to clinical improvement，TTCI），其中临床改善定义为患者临床状态有序分类标度降低2级[6级：死亡；5级：在重症监护病房接受体外膜肺氧合/间歇强制通气；4级：在重症监护病房或住院接受无创机械通气/经鼻高流量氧疗；3级：住院，接受氧疗（不包括4级中的项目）；2级：住院，不需要氧疗；1级：出院或符合出院标准][20,26]。研究结果表明，与安慰剂相比，接受瑞德西韦治疗没有显著提高临床改善时间（21 d比23 d）、病死率或病毒清除时间[20]。该试验中接受瑞德西韦治疗的严重不良反应事件低于安慰剂组（18.0%比26.0%）。值得注意的是，该研究发现早期治疗（10 d内）能够缩短临床改善时间，这一结论需要更大规模的研究来证实。NCT04280705试验的主要观察终点是达到康复的时间，康复定义为满足下列情况的第1天：（1）住院，不需要补充氧气及持续的医疗护理；（2）不住院，限制活动和/或需要家中供氧；（3）不住院，活动无限制[21,27]。该研究发现接受瑞德西韦治疗能够显著缩短康复时间（11 d比15 d）[21]。接受瑞德西韦治疗的严重不良反应事件低于安慰剂组（21.1%比27.0%）。以上实验结果表明，瑞德西韦的临床有效性和安全性有待进一步评估。
瑞德西韦是核苷类似物前药，主要作用于RNA病毒RdRp，有着广谱抗RNA病毒的作用。临床前研究结果表明，瑞德西韦对丝状病毒（如EBOV、MARV）、副黏液病毒（如RSV、NiV、HEV）和多种冠状病毒（如MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2等）都有抑制作用。目前，瑞德西韦已完成治疗急性EBOV感染患者的Ⅱ/Ⅲ期临床研究和治疗EBOV脱落延长的EBOV感染幸存者的Ⅱ期临床研究，并已在中国和美国分别完成治疗COVID-19成人住院患者的Ⅲ期临床研究，其临床有效性和安全性有待进一步评估。
