化合物在诊断与治疗新型冠状病毒感染中的应用

本技术涉及生物医药领域。具体来说，本技术涉及化合物在制备药物或试剂盒的中的用途，所述药物用于在受试者中预防和/或治疗由sars-cov-2感染导致的疾病和/或症状，或者用于在受试者中减少或抑制由sars-cov-2感染导致的组织的损伤，所述试剂盒用于诊断受试者是否感染sars-cov-2，或者用于区分感染和未感染sars-cov-2的受试者。

背景技术：

1、新型冠状病毒(sars-cov-2)属于冠状病毒，其是一个大型病毒家族。目前已知的，冠状病毒感染引起的症状主要包括新型冠状病毒肺炎及中东呼吸综合征(mers)和严重急性呼吸综合征(sars)等传染性强且较为严重的疾病。

2、目前，疫苗是预防新型冠状病毒常用的手段，虽然疫苗的接种在一段时间内延缓了病毒的扩散，但并不能完全抑制病毒的传播。此外，目前应用较为广泛的抗病毒药物如：瑞德西韦(remdesivir)，沙奎那韦(saquinavir)、奈非那韦(nelfinavir)、安普那韦(amprenavir)、利托那韦(ritonavir)和洛匹那韦(lopinavir)等。大多通过抑制病毒复制相关rna酶活性从而降低病毒载量，而并不直接保护机体免受病毒导致的组织损伤。

3、综上，考虑到抗病毒药物普遍存在的毒副作用，目前迫切需要找到针对新型冠状病毒的更全面和安全的治疗方案和药物。

技术实现思路

1、本技术的申请人通过分析sars-cov-2d614g变异株(第一个被报道的变异株)感染的黄金仓鼠与未感染的黄金仓鼠的多个组织和血清的代谢组，获得了能够判断受试者是否感染sars-cov-2d614g的化合物(即，高瓜氨酸、葫芦巴碱和/或4-胍基丁酸)。进一步的，本技术的申请人发现所述三个化合物中的高瓜氨酸能够治疗sars-cov-2感染的黄金仓鼠肺炎，显著的降低了sars-cov-2感染导致的黄金仓鼠的器官损伤(例如，肺损伤)、体重降低和死亡率。

2、因此，在第一方面，本技术提供了以下化合物在制备药物或试剂盒的中的用途，其中，

3、所述药物用于在受试者中预防和/或治疗由sars-cov-2感染导致的疾病和/或症状，或者用于在受试者中减少或抑制由sars-cov-2感染导致的组织的损伤；

4、所述试剂盒用于诊断受试者是否感染sars-cov-2，或者用于区分感染和未感染sars-cov-2的受试者；并且，所述试剂盒包括用于确定受试者的所述化合物的水平的试剂或试剂组合；

5、其中，所述化合物包括高瓜氨酸、葫芦巴碱和4-胍基丁酸中的任意一种，两种或三种。

6、制备药物的用途

7、本技术提供了以下化合物在制备药物中的用途，其中，所述药物用于在受试者中预防和/或治疗由sars-cov-2感染导致的疾病和/或症状，或者用于在受试者中减少或抑制由sars-cov-2感染导致的组织的损伤。

8、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸。在某些实施方案中，所述化合物包括葫芦巴碱。在某些实施方案中，所述化合物包括4-胍基丁酸。

9、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸和葫芦巴碱。在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸和4-胍基丁酸。在某些实施方案中，所述化合物包括葫芦巴碱和4-胍基丁酸。

10、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸、葫芦巴碱和4-胍基丁酸。

11、在某些实施方案中，高瓜氨酸的cas号为：1190-49-4。在某些实施方案中，葫芦巴碱的cas号为：535-83-1。在某些实施方案中，4-胍基丁酸的cas号为：463-00-3。

12、在某些实施方案中，所述受试者中由sars-cov-2感染导致的疾病选自新型冠状病毒肺炎。

13、在某些实施方案中，所述受试者中由sars-cov-2感染导致的症状选自体重下降，发热，咳嗽，呼吸困难，头痛，发冷，流鼻涕，肌肉酸痛，食欲不振，恶心，呕吐，腹痛和腹泻。

14、在某些实施方案中，所述组织为脑，心，肾，肺，胰，脾，肝，睾丸和/或卵巢的组织。

15、在某些实施方案中，所述药物单独使用，或与其他活性成分(例如，抗病毒剂)联合使用。

16、在某些实施方案中，所述其他活性成分选自瑞德西韦(remdesivir)，沙奎那韦(saquinavir)、奈非那韦(nelfinavir)、安普那韦(amprenavir)、利托那韦(ritonavir)和洛匹那韦(lopinavir)。

17、在某些实施方案中，所述药物还包括药学上可接受的载体和/或赋形剂。

18、在某些实施方案中，所述受试者是哺乳动物。

19、在某些实施方案中，所述受试者是人。

20、制备试剂盒的用途

21、本技术提供了以下化合物在制备试剂盒中的用途，其中，所述试剂盒用于诊断受试者是否感染sars-cov-2，或者用于区分感染和未感染sars-cov-2的受试者；并且，所述试剂盒包括用于确定受试者的所述化合物的水平的试剂或试剂组合。

22、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸。在某些实施方案中，所述化合物包括葫芦巴碱。在某些实施方案中，所述化合物包括4-胍基丁酸。

23、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸和葫芦巴碱。在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸和4-胍基丁酸。在某些实施方案中，所述化合物包括葫芦巴碱和4-胍基丁酸。

24、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸、葫芦巴碱和4-胍基丁酸。

25、在某些实施方案中，高瓜氨酸的cas号为：1190-49-4。在某些实施方案中，葫芦巴碱的cas号为：535-83-1。在某些实施方案中，4-胍基丁酸的cas号为：463-00-3。

26、在某些实施方案中，与未感染的健康受试者的化合物(例如，高瓜氨酸、葫芦巴碱和/或4-胍基丁酸)的参考值范围相比，所述化合物的表达水平降低指示所述受试者感染sars-cov-2。

27、本领域技术人员可以根据现有技术中公开的资料合理的选择检测所述化合物的方法和试剂。

28、在某些实施方案中，所述试剂盒包括用于确定受试者的高瓜氨酸水平的第一试剂或试剂组合，用于确定受试者的葫芦巴碱的第二试剂或试剂组合，以及用于确定受试者的4-胍基丁酸水平的第三试剂或试剂组合。

29、在某些实施方案中，所述试剂(例如第一、第二、第三试剂或试剂组合)通过以下方法测定所述受试者的生物样品中化合物的水平：液相色谱串联质谱、色谱和/或质谱、荧光测定、电泳、免疫亲和、杂交、免疫化学、紫外光谱、放射化学分析、近红外光谱、核磁共振光谱、光散射分析和比浊法。

30、在某些实施方案中，所述试剂通过液相色谱串联质谱来测定所述受试者的生物样品中化合物的水平。

31、在某些实施方案中，所述试剂盒还包括用于液相色谱串联质谱的试剂和/或耗材，用于质谱的试剂和/或耗材，或其任何组合。

32、在某些实施方案中，所述用于液相色谱串联质谱的试剂和/或耗材选自色谱柱，乙腈，乙酸铵，甲酸铵，甲酸，甘氨酰脯氨酸标准品，异丙醇，甲醇，或其任何组合。

33、在某些实施方案中，所述受试者的生物样品选自全血(例如，外周血)，血浆，血清，或其任何组合；或者，所述生物样品获自脑，心，肾，肺，胰，脾，肝，睾丸和/或卵巢。

34、在某些实施方案中，所述受试者是哺乳动物。

35、在某些实施方案中，所述受试者是人。

36、检测疗法是否有效的方法

37、在第二方面，本技术提供了一种检测疗法是否有效的方法，所述疗法针对sars-cov-2感染导致的疾病和/或症状或者针对sars-cov-2感染导致的组织的损伤；所述方法包括：

38、(1)检测受试者在接受所述疗法之后目标化合物的水平；

39、(2)将上述水平与所述受试者在接受所述疗法之前的所述目标化合物的水平进行比较；或者，将上述水平与健康受试者的所述目标化合物的水平进行比较。

40、在某些实施方案中，所述受试者在接受所述疗法之后目标化合物的水平高于所述受试者在接受所述疗法之前的所述目标化合物的水平，或者，所述受试者在接受所述疗法之后目标化合物的水平高于健康受试者的所述目标化合物的水平，则所述疗法有效。

41、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸。在某些实施方案中，所述化合物包括葫芦巴碱。在某些实施方案中，所述化合物包括4-胍基丁酸。

42、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸和葫芦巴碱。在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸和4-胍基丁酸。在某些实施方案中，所述化合物包括葫芦巴碱和4-胍基丁酸。

43、在某些实施方案中，所述化合物包括高瓜氨酸、葫芦巴碱和4-胍基丁酸。

44、在某些实施方案中，所述受试者是哺乳动物。

45、在某些实施方案中，所述受试者是人。

46、术语定义

47、在本发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且，本文中所用的分子遗传学、核酸化学、化学、分子生物学、生物化学、细胞培养、微生物学、细胞生物学、基因组学和重组dna等操作步骤均为相应领域内广泛使用的常规步骤。同时，为了更好地理解本发明，下面提供相关术语的定义和解释。

48、如本文中所使用的，“严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acuterespiratory syndrome coronavirus 2，sars-cov-2)”，又称为“新型冠状病毒”，属于β冠状病毒属，为含包膜的单链正义rna病毒。sars-cov-2的基因组序列是本领域技术人员已知的，可参见例如genbank：mn908947。sars-cov-2至少含有三种膜蛋白，包括表面刺突蛋白(s)、整合膜蛋白(m)和膜蛋白(e)。sars-cov-2的受体与sars-cov一样，均是通过s蛋白上的受体结合结构域(receptor binding domain,rbd)与宿主细胞上的血管紧张素转移酶2(ace2)特异性结合后接到了病毒的膜融合和入胞，在病毒感染细胞过程中起着至关重要的作用。

49、如本文中所使用的，术语“新型冠状病毒”和“sars-cov-2”，它们具有相同的含义，可互换使用。

50、如本文中所使用的，术语“新型冠状病毒肺炎”是指，因新型冠状病毒感染而导致的肺炎。

51、如本文中所使用的，术语“参考值”是指化合物的预定值，其是根据对照样品(例如获自正常人群的生物样品)的化合物的水平得出的。参考值可以用作阈值，以区分可能存在疾病风险的受试者和不存在该疾病风险的受试者。参考值可以是相对值，有上限和下限的数值范围，平均值，中间值等。本领域技术人员根据现有技术中公开的方法可以选择合适的对照样品、测定并获得参考值。

52、在某些实施方案中，与未感染的健康受试者的化合物(高瓜氨酸、葫芦巴碱和/或4-胍基丁酸)的参考值范围相比，所述化合物的表达水平降低指示所述受试者感染sars-cov-2后的水平。

53、如本文中所使用的，术语“代谢组学”是指利用色谱质谱联用技术检测分子量小于1000道尔顿的代谢物组技术。

54、如本文中所使用的，术语“受试者”是指哺乳动物，包括但不限于，人，啮齿类动物(小鼠，大鼠，豚鼠)，狗，马，牛，猫，猪，猴，黑猩猩等。在某些实施方案中，受试者是人。

55、如本文中所使用的，术语“代谢物”或“代谢产物”是指在人体化学或物理过程中产生的物质。其包括代谢过程的任何化学或生物化学产物，诸如通过生物分子的加工、裂解或消耗产生的任何化合物。这样的分子的实例包括但不限于：酸和相关化合物；单、二和三羧酸类(饱和、不饱和以及脂族和环状、芳基、烷芳基)；醛酸类、酮酸类；内酯形式；赤霉素；脱落酸；醇、多元醇、衍生物和相关化合物；乙醇、苄醇、甲醇；丙二醇、甘油、植醇；肌醇、糠醇、薄荷醇；醛、酮、醌、衍生物和相关化合物；乙醛、丁醛、苯甲醛、丙烯醛、糠醛、乙二醛；丙酮、丁酮；蒽醌；碳水化合物；单糖、二糖、三糖；生物碱、胺和其他碱；吡啶(包括烟酸、烟酰胺)；嘧啶(包括胞嘧啶、胸腺嘧啶)；嘌呤(包括鸟嘌呤、腺嘌呤、黄嘌呤/次黄嘌呤、激动素)；吡咯；喹啉(包括异喹啉)；吗啡喃、托烷、辛可宁类(cinchonans)、核苷酸、寡核苷酸、衍生物和相关化合物；鸟苷、胞嘧啶、腺苷、胸苷、肌苷；氨基酸、寡肽、衍生物和相关化合物；酯；酚类和相关化合物；杂环化合物和衍生物；吡咯、四吡咯；黄酮类；吲哚；脂质(包括脂肪酸和甘油三酯)、衍生物和相关化合物；类胡萝卜素、八氢番茄红素和固醇、类异戊二烯类，包括萜烯；和上述分子的修饰形式。

56、在某些实施方案中，高瓜氨酸的cas号为：1190-49-4。在某些实施方案中，葫芦巴碱的cas号为：535-83-1。在某些实施方案中，4-胍基丁酸的cas号为：463-00-3。

57、如本文中所使用的，术语“药学上可接受的”意指，制药领域公认的可用于动物，特别是可用于人的。如本文中所使用的，术语“药学上可接受的载体和/或赋形剂”是指在药理学和/或生理学上与受试者和活性成分相容的载体和/或赋形剂，其是本领域公知的(参见例如remington'spharmaceutical sciences.edited by gennaro ar,19thed.pennsylvania:mack publishing company,1995)，并且包括但不限于：ph调节剂(包括但不限于磷酸盐缓冲液)，表面活性剂(包括但不限于阳离子，阴离子或者非离子型表面活性剂，例如tween-80)，佐剂，离子强度增强剂(包括但不限于氯化钠)，稀释剂，赋形剂，用于容纳或施用治疗剂的介质，以及其任何组合。

58、如本文中所使用的，药学上可接受的载体可以是无菌液体，诸如水和油，包括源自石油、动物、植物的或合成的油，诸如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等等。当静脉内施用药用组合物时，水是优选的载体。盐水溶液以及水性右旋糖和甘油溶液也可用作液态载体，特别是用于可注射溶液。

59、如本文中所使用的，药学上可接受的赋形剂可包括淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油、滑石、氯化钠、奶粉、甘油、丙烯、乙二醇、水、乙醇等等。如果需要，药物组合物还可以包括润湿剂，或乳化剂例如透明质酸钠，或ph缓冲剂。药物组合物可以采取溶液、悬浮液、乳状液、片剂、丸剂、胶囊、粉剂、缓释配方等形式。

60、发明的有益效果

61、本技术通过分析sars-cov-2感染的受试者与未感染的健康受试者的多个组织的代谢组，获得了能够判断受试者是否感染sars-cov-2的化合物(即，高瓜氨酸、葫芦巴碱和/或4-胍基丁酸)。进一步的，本技术的申请人发现所述化合物能够治疗sars-cov-2感染的受试者，尤其是高瓜氨酸，显著的降低了sars-cov-2感染导致的受试者的器官损伤(例如，肺损伤)、体重降低和死亡率。因此，本技术的化合物在新型冠状病毒的诊断和治疗中具有较大的潜能。

62、下面将结合附图和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将理解，下列附图和实施例仅用于说明本发明，而不是对本发明的范围的限定。根据附图和优选实施方案的下列详细描述，本发明的各种目的和有利方面对于本领域技术人员来说将变得显然。