從2 月份新型冠狀病毒肺炎 （COVID-19） 疫情初期的確診病例 20，000 到如今全球確診病例目前已超過 730 萬，這一數字已經翻了 300 倍有余。尋找治療方法已經刻不容緩。在醫護人員抗擊新冠的同時，研究人員也在全力尋找治療方法。有多項藥物據傳已取得成功，這對于抗擊疫情至關重要，因為治療需求非常迫切，而疫苗研制還有很長的路要走。再利用現有藥物是人們正在探索的一大途徑：如果有一種或多種已通過規定試驗和監管流程的現有藥物能夠為當前受疫情影響的人們提供幫助，我們能否加以利用？

掃描電子顯微鏡圖像顯示了從一位美國患者體內分離出的 SARS-CoV-2（圖中黃色部分），也被稱為 2019-nCoV，即引發新冠肺炎的病毒。

《時代周刊》文章《疫苗、抗體和藥品庫：研究人員關注的新冠肺炎潛在療法》（Vaccines， Antibodies and Drug Libraries. The Possible COVID-19 Treatments Researchers Are Excited About［1］） 指出：“將原本用于治療其他疾病的藥物再利用，作為當下新冠肺炎的治療方法，是為控制當前疫情尋找新療法的最快途徑之一。”《時代周刊》的 Alice Park 表示：“將已批準用于治療某種疾病的藥物用來治療其他疾病，這種超說明書用藥是允許的，特別是在沒有其他治療方法的全球大流行期間。”

借助計算方法識別抗新冠藥物

面對當下疫情，我們沒有充裕的時間等待長達數年的傳統式藥物研發和批準周期。鑒于新冠疫情的緊迫性，許多研究人員正努力加快探索進程。他們正紛紛轉向計算方法，以確定哪些現有藥物表現出最大潛力。他們運用網絡醫學（將網絡科學應用于藥物研發）和機器學習，評估現有藥物是否有可能為成千上萬的新冠患者帶來幫助。將可用的藥物及聯合藥物的范圍縮小到特定目標集合后，就可以針對最有潛力的方案進行重點試驗。為此，克利夫蘭診所的研究人員繪制出新型冠狀病毒與之前發現的其他人冠狀病毒（包括此前的 SARS）之間的遺傳相似性。研究人員在 MATLAB 中完成了接近度計算。他們將重點放在了病毒靶向的蛋白上。一旦獲得了靶蛋白的相似性，研究人員就可以尋找與這些特定蛋白相互作用的藥物。

（a） 冠狀病毒 （CoV） 的進化樹。（b） HCoV 基因組示意圖。圖片所有權：Feixiong Cheng 等

再利用現有藥物來對抗新型病毒

結合藥物基因關系網絡圖和生物信息學分析，研究人員設計出一種方法，用于識別具有抗新冠潛力的藥物及聯合藥物。他們于 3 月 16 日在《自然》雜志上發表了標題為《基于網絡針對新型冠狀病毒 2019-nCoV/SARS-CoV-2 進行藥物再利用》（Network-based drug repurposing for novel coronavirus 2019-nCoV/SARS-CoV-2［2］） 的論文。研究人員使用了 15 種人冠狀病毒的全基因組序列數據，并觀察其進化關系。他們發現新型冠狀病毒 （COVID-19） 與 SARS-CoV 的重合度最高。研究人員認為，至少有一種已批準的藥物或臨床試驗中的試驗性藥物可以靶向 47 種人類蛋白（39%，下圖中的藍色節點）。

基于網絡針對 2019-nCoV/SARS-CoV-2 進行聯合藥物理性分子設計。圖片所有權：Feixiong Cheng 等

將目標藥物從 2，930 種縮小到 16 種

研究人員從 2，938 種評估藥物中共識別出 135 種藥物與藥物靶標顯著接近。對這些藥物進行“評分”后，范圍進一步縮小到 16 種潛在的可再利用藥物。其中包括褪黑素、巰基嘌呤和西羅莫司。他們確定了另外三種可能的聯合藥物，分別針對網絡模型的不同區域。