前言

　　2月4日，来自美国生物公司吉利德的药物瑞德西韦（Remdesivir）抵达中国，将由中日友好医院呼吸与危重医学科主任曹彬教授牵头对武汉270名患者进行临床试验，以便进一步确定其对2019-nCoV的功效。

　　本文对瑞德西韦化合物及其作用位点RDRP酶进行相关分析，并附上了瑞德西韦化合物用于治疗冠状病毒的专利WO2017049060里面涵盖的化合物结构式表单，供诸位研究人员和知识产权检索人员参考。

　　病毒序列暂无太多位点变异

　　2019-nCov，这一串看起来毫无关联的数字和字母组合在一起就是引起2019年末至2020年初此次疫情的罪魁祸首。2020年1月11日，上海复旦大学生物医学研究院与复旦大学附属上海公共卫生临床中心张永振教授研究团队第一时间公开了该病毒的全基因组序列，随后来自中国疾病预防控制中心、武汉病毒学研究所和中国医学科学院的5个额外2019-nCoV序列也提交至GSAID数据库以供全球科研工作者进行相关分析。

　　现共有43个数据递交单位交付的92个病毒株共97条病毒序列在国家生物信息中心(CNCB)/国家基因组科学数据中心(NGDC)公开(https://bigd.big.ac.cn/ncov#progress)，从上传序列上看，2019-nCoV同SARS-Cov和Bat-SL-CoVZC45这两个已知冠状病毒的整体序列相似度分别达80.12%和88.17%，而根据最新研究(中国科学院武汉病毒研究所石正丽团队发表于Nature的最新报道)，该种病毒同来源自云南的蝙蝠SARS相关病毒样本(BetaCoV/bat/Yunnan/RaTG13/2013)同源性更高，可达96.16%，并且再次明确2019-nCov的受体同SARS-Cov一致，均为ACE2。

　　采集自不同样本的2019-nCov菌株之间相似度较高，均在99.9%以上，可见截止到现在我们所采样获得的病毒基因序列间尚未产生太多位点的变异。

Figure 1. 不同样本间基因序列的相似度比对

　　“人民的希望”

　　瑞德西韦化合物专利布局

　　2019-nCoV作为RNA病毒，本身具有繁殖速率高、可变性强等特点，导致针对其的特效药物及疫苗的研发缓慢。如何尽快地控制疫情寻找相关的治疗方案，“老药新用”是最为快捷方便的途径，特别是从已经完成临床试验或者上市药物中筛选到具有抗2019-nCoV病毒，治疗新型冠状病毒肺炎NCP的功能产品。2月4日，来自美国生物公司吉利德的药物瑞德西韦（Remdesivir）抵达中国，将由中日友好医院呼吸与危重医学科主任曹彬教授牵头对武汉270名患者进行临床试验，以便进一步确定其对2019-nCoV的功效。

　　瑞德西韦是吉利德公司在研发代号为GS-441524的抗RNA病毒小分子化合物上进一步反应生成。GS-441524是核苷类似物，以“竞争性抑制剂”的角色扰乱病毒复制过程。而在此基础上产生的瑞德西韦为嘌呤核苷酸前体药物，原研发目的在于治疗埃博拉病毒感染，其作用机制在于形成活性三磷酸形式同ATP竞争从而抑制RNA依赖的RNA聚合酶（RNA-Dependent RNA polymerase，RDRP）活性。

　　通过CAS号1809249-37-3或者直接以Remdesivir名称在Patbase的Chemical Explore内进行确定结构查询（不限定其手性结构），将获得所有可能性结构进行专利检索，可发现吉利德自2011年起就该化合物结构在全球范围内（涉及48个国家）共申请166篇相关专利分布于7个专利家族中，其中仅有3个专利家族中含有授权专利。

Figure 2. 以Remdesivir化学结构进行检索，

包含检索其不同手性结构的化合物

　　从下图可见，吉利德于2011年起对瑞德西韦化合物进行专利申请，在2015年达到高峰期，当年申请相关专利57件，第二个高峰期则在2018年，即埃博拉疫情发生时期。相信在此次疫情之后，对于瑞德西韦在新冠病毒的治疗用途方面会有更多的专利进行申请。

Figure 3. (A) 吉利德公司就这一化合物进行专利申请的年份分布

（B）瑞德西韦化合物2010年至2020年专利申请及授权状况

（C）相关专利申请、优先权、授权等的时间跨度

　　这7个专利家族分别从化合物本身、制备方法、治疗用途、晶型等方面对瑞德西韦化合物进行保护。最早对于化合物结构进行公开的专利应该为WO2012012776（WO2011US45102），其对应的中国同族专利为CN103052631（CN201180035776）。这篇专利提供了用于通过施用式（I）的核苷、其核苷磷酸盐或酯和前药来治疗副黏病毒科病毒感染的方法。在该族专利中，该化合物结构式如图三所示出现在权利要求13中。

Figure 4. 瑞德西韦化合物在专利中出现位置

　　随后，吉利德于2015年就该化合物申请了制备用于治疗丝状病毒科（Filoviridae）病毒感染的化合物和药物组合物的方法（WO2016069826），并在其中指出所提供的化合物、组合物和方法特别适用于治疗马尔堡病毒、埃博拉病毒和弯曲病毒。该化合物结构也出现在其对应的同族专利的实施例中。随后于2016年和2017年分别申请了瑞德西韦对不同病毒感染的治疗方法。

　　2016年申请该化合物在治疗沙粒病毒科（Arenaviridaea）和冠状病毒科感染的相关专利（WO2017049060），在该专利的权利要求中列举了化合物通式，并在权利要求64-74中描述了该化合物对冠状病毒，包括SARS, MERS, 229E, NL63, OC43以及HKUI病毒的治疗。2017年申请了该化合物在治疗黄病毒科病毒感染的方法（WO2017184668）。

Figure 5. WO17049060专利中关于冠状病毒治疗相关的权利要求及化合物结构式

　　现该族专利在中、美、日、韩的法律状态如图所示，其在美国已授权，在日本和韩国处于无效状态，中国相关专利处于公开阶段。

Figure 6. 专利族在中美日韩的法律状态情况

　　除此之外，吉利德公司还于2018年申请保护瑞德西韦化合物的新型盐和结晶形式（WO2018204198），并于同年申请了组合物（瑞德西韦化合物、环糊精以及可选择的pH调节剂）专利，用于治疗病毒感染（WO2019014247）,瑞德西韦化合物结构在上述两件专利中均在独立权利要求中出现。

Figure 7. 瑞德西韦结构出现在两篇专利的独立权利要求中

　　抑制瑞德西韦作用位点RDRP酶活性的相关方法和专利

　　如前述，瑞德西韦的作用位点是作为竞争剂抑制RDRP功能，RDRP作为RNA病毒复制所需的关键酶，通过抑制其活性影响病毒复制从而达到抑制病毒的治疗方法在以往的科学研究中也有过多种相关的实验与方案。虽然从机理上看负链单股RNA病毒如副黏病毒科和丝状病毒科，由于其复制需要先合成互补正链的特殊性，对于RDRP的依赖性较强，但RDRP对于正链单股RNA病毒如SARS等也具有重要作用。所以我们也可以考虑从正链和负链RNA病毒的RDRP相关研究中找寻类似的研究方案用作借鉴。

　　我们使用RNA病毒（正链、负链）、冠状病毒和RDRP/SPIKE作为关键词，同时限定IPC分类号为A或者C，在Patbase数据库中进行检索。

　　我们共发现39个相关专利家族,涵盖多个方面，包括同瑞德西韦一样对RDRP酶起抑制作用的核苷类似物或磷酸酯、重组RNA病毒疫苗、应用反义核苷酸或RNA干扰抑制酶活，以及利用短链RNA对病毒进行快速检测的方法。

　　因为每个病毒种的RDRP差别较大，在以往较为成熟的RNA病毒研究中主要以针对丙肝病毒的RDRP酶NS5B的相关抑制化合物研究较多，如默克和IONIS制药公司（原ISIS制药公司）共同申请的WO2002057425则指向一种依赖于RNA病毒聚合物抑制剂的核苷化合物及某些衍生物。而WO2011130557中则提供一种具有降低毒性和增强抗病毒活性的无环核苷磷酸酯化合物及其药学上接受的盐和溶剂化物，用于抑制病毒RNA依赖性RNA聚合酶、抑制病毒逆转录酶、抑制包括丙肝或人反转录病毒的复制等。

　　除去分子化合物对RDRP酶进行活性抑制外，还有一类常见的酶活抑制方法，利用短链RNA（包括双链RNA或者反义核苷酸）对靶向序列进行活性抑制。

　　为了更准确找寻到和此次2019-nCoV的RDRP基因序列更为相关的短链RNA序列，我们使用GenBank上提供的RDRP部分序列（MN975265.1）在GenomeQuest上进行检索，以序列匹配度80%以上和冠状病毒/SARS/MERS作为限定条件，包括18个专利家族中的46个相关专利，主要分布在诊断、RNA干扰等方面，如IONIS生物制药公司的授权专利US7339051提及用反义寡聚核苷酸治疗呼吸系统疾病，提供了一种寡聚化合物和组合物的设计和合成，用于降低体内或体外SARS病毒活性，预防或治疗SARS病毒相关疾病。

　　美国阿里拉姆制药（Alnylam）也在此领域进行过研究，而中国医药研发公司如杭州新瑞佳生物医药技术开发有限公司和北京三诺佳邑生物技术有限责任公司（北京舒泰神制药公司的研发子公司）都申请过相关专利。

Figure 8 冠状病毒RDRP序列检索的相关结果列表

　　以上仅为对瑞德西韦化合物及其作用位点RDRP酶的相关分析。

　　数据库使用

　　为了让更多的科研人员拥有更多工具和数据库对新冠病毒情况进行分析，我们特意为相关科研和知识产权人员开放全球专利及化学结构检索数据库Patbase和生物序列检索数据库GenomeQuest的免费试用账号，诸位可通过邮件联系后获取相关账号。

　　我们希望有更多的科研人员能够尽快获得最为相关的数据，为打赢这场战“疫”争取到更多的时间，欢迎大家就相关议题进行探讨。

　　联系邮箱：zhaolina@cnipr.com（请注明您的单位邮箱、姓名和所在单位）

　　Patbase化学结构检索界面：

　　GenomeQuest专利及非专利序列检索界面（包含专门的2019-nCov序列库）：

　　本文的最后，附上瑞德西韦化合物用于治疗冠状病毒的专利WO2017049060里面涵盖的化合物结构式EXCEL表单（识别小程序下载），供诸位研究人员和知识产权检索人员参考。

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联系邮箱：zhaolina@cnipr.com

（来源：赵莉娜）