Research progress on chemical composition and clinical efficacy of Lianhua Qingwen (LHQW) capsule, a traditional Chinese medicine (TCM) used to treat COVID-19

中药复方的化学成分研究对阐明其成分相互作用、药理机制、药效组分、配伍规律、拆方、指纹图谱和上市后再评价等后续工作的开展十分重要。刘金平等^[3]通过IR、MS、¹H NMR、¹³C NMR等波谱手段对连花清瘟胶囊中的化学成分进行了鉴定，其中主要成分有6类，包括蒽醌类：大黄酚、大黄素、芦荟大黄素等；黄酮类：刺芒柄花素、山奈酚、柚皮素等；萜类：五福花苷酸等；甾醇类：β-谷甾醇等；木脂素类：连翘苷、(+)-松脂素等；有机酸类：没食子酸、苯甲酸等。其主要有效成分大黄素有很强的抗炎抗菌药理活性，在体外还可通过抑制生物合成而发挥抗带状疱疹病毒的作用^[4]。

大量研究表明，连花清瘟具有广谱抗病毒作用。窦颖等^[5]对连花清瘟胶囊进行了体外抗病毒实验，实验表明连花清瘟胶囊对甲型H3N2流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、单纯疱疹病毒等均体现出一定抑制作用，其中对甲型H3N2流感病毒、副流感病毒Ⅰ型、呼吸道合胞病毒抑制作用最强。莫红缨等^[6]进行了连花清瘟防治甲型H1N1流感病毒FM1毒株感染小鼠的实验研究，结果显示，连花清瘟胶囊可平衡机体免疫状态，以减轻FM1流感病毒引起的小鼠肺部炎性损伤，显著改善流感病毒引起的小鼠肺炎症状及延长生命率，对甲型H1N1流感病毒感染小鼠有保护作用，对病毒性感冒表现出较好疗效。

连花清瘟是针对呼吸道病毒性感染性疾病制定的中药复方制剂, 具有透表宣肺、清热解毒的作用。发热是急性呼吸道病毒性疾病的常见首发症状，能否快速退热可作为评估抗感染治疗用药是否有效的重要指标之一。针对此次新冠肺炎，姚开涛等^[7]采用回顾性研究方法，采集符合新冠肺炎诊断标准的普通型患者诊疗资料，进行关于连花清瘟治疗新型冠状病毒肺炎的临床分析。程德忠等^[8]设置对照组，针对51例新型冠状病毒肺炎患者应用连花清瘟进行疗效分析。吕睿冰等^[9]收集了2020年1月1～27日就诊疑似患者病例101例，进行连花清瘟颗粒联合西药常规疗法的回顾性评价研究，均得出了连花清瘟能够缩短发热持续时间，改善肌肉酸痛乏力，有效缓解发热乏力症状的结论。

新型冠状肺炎的发病与肺部免疫有关。韩传映等^[10]选取124例肺炎支原体肺炎患儿的临床资料，分为研究组与对照组各62例，对照组予以常规西药治疗，在此基础上研究组给予连花清瘟颗粒治疗，比较两组患儿细胞免疫功能、临床疗效指标以及治疗前后血清炎性因子水平、C反应蛋白（CRP）变化情况。发现研究组患儿细胞免疫功能指标均优于对照组(P < 0.05);研究组患儿肺啰音消失、止咳等所用时间短于对照组(P < 0.05);治疗后研究组患儿血清炎性因子水平与CRP浓度均低于对照组(P < 0.05)。说明肺炎支原体肺炎患儿给予阿奇霉素联合连花清瘟颗粒治疗可提高免疫功能，降低炎性因子水平，并缩短止咳、退热等所用时间的结论。

炎症风暴，又称细胞因子风暴，于1993年由Ferrara首次提出^[11]，指机体免疫系统被病原体侵袭后，免疫细胞因子与免疫细胞之间的正反馈机制被过度激活，导致体液中大量细胞因子迅速产生的现象^[12]。2005年出现在感染H5N1禽流感病毒患者体内的炎症风暴现象首度引发科学界与公众的广泛关注，随后研究表明，SARS病毒^[13]，H1N1病毒^[14]，H5N1病毒^[15]以及H7N9病毒^[16]等多种病毒也可导致炎症风暴。现有研究数据表明，患者感染SARS-CoV-2后，机体内细胞因子数目急剧增多，多种因子之间相互作用，引起急性肺损伤，最终导致急性呼吸窘迫综合征(ARDS)，甚至死亡^[17]。

目前临床上主要采用激素等免疫抑制类药物，实现对新冠肺炎感染下过激炎症蛋白因子的调控，但该种诊疗手段存在二次感染和延长病程的可能^[18]。相对而言，将中药应用于调节新冠病毒引起的炎症风暴安全系数更高，毒副作用更小^[19]。《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》（第七版试行^[20]）推荐使用连花清瘟胶囊进行中医治疗。研究表明，连花清瘟可以有效抑制病毒诱导的核转录因子- kB（NF-kB）活化以及白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-8（IL-8）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、趋化因子（IP-10）基因的表达^[21]，在治疗小儿肺炎时，能降低血清中导致炎性的部分细胞因子水平，减缓炎症渗出物对功能的损伤，有效缓解病情^[22]。同时，在一项新冠肺炎的网络药理学研究^[23]中，有学者发现连花清瘟胶囊中槲皮素、木犀草素、谷固醇、柚皮素、芦荟大黄素等都具有一定的抗炎功效，能够对新冠肺炎中的炎症风暴水平起到抑制作用。其中，金银花提取物^[18]还能通过降低急性损伤大鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）中的细胞因子含量，减少ARDS大鼠体内炎性细胞浸润，缓解病情。以上研究表明，连花清瘟胶囊能够有效调节机体细胞因子释放，抑制“炎症风暴”，改善肺功能。

血管紧张素转化酶2（ACE2）是一种外肽酶，与血管紧张素转化酶（ACE）基因高度同源，其水解Ang Ⅱ的产物Ang（1-7）能与Mas结合^[24]，起到抗炎症、提高血管通透性等作用。早在2003年非典时期，科学界就ACE2与冠状病毒之间的作用关系便有所研究。研究显示，ACE2是SARS-CoV的功能性受体，SARS与ACE2结合后抑制ACE2表达，造成ACE2与Ang II平衡状态被打破，肺部血管通透性增加，导致肺部损伤^[25]。Lan等^[26]研究发现，对结合ACE2至关重要的残基与SARS-CoV受体结合域（RBD）残基呈现出相似的侧链特性。这种结构和序列上呈现出的高度相似性提示两种病毒可能通过趋同进化，改善与ACE2的结合能力。Yan等^[27]利用冷冻电镜技术，得出SARS-CoV-2能利用S蛋白RBD结合宿主细胞ACE2的结论。由此可见，ACE2对研究冠状病毒药物治疗与作用机制方面有重要意义。Chen等^[28]采用UPLC-HRMS对连花清瘟的体内体外单体成分及其代谢产物进行分析，分别在体外、血、尿中获得了185、107、70个成分，并应用全二维生物色谱技术，对连花清瘟中与ACE2具有亲和活性的单体成分进行筛选，共得到8个与ACE2具有亲和活性的体内保留成分，并进一步通过表面等离子共振技术（surface plasmon resonance, SPR），分子对接技术及蛋白抑制活性测定，最终筛选得到大黄酸、连翘酯苷A、连翘酯苷I、新绿原酸4个化合物可与ACE2结合并显著抑制其活性。此项研究为连花清瘟防治COVID-19的分子机制及临床应用疗效提供了更确切的理论基础，推进了COVID-19的药物研发进程。

干扰素（IFN-α）是一种多功能活性蛋白质，其本身并无抗病毒活性，但可以通过提升抗原表达促进机体对感染细胞的识别，具有阻断病毒的复制^[29]、增强免疫细胞功能，调节系统免疫能力的作用，可以作为广谱抗病毒药物使用。Haagmans等^[30]通过IFN-α预防性治疗被感染的短尾猴，能够在一定程度上抑制SARS-CoV的复制与传递，并降低I型肺泡上皮的病毒抗原的表达，改善肺部损伤。在SARS-CoV的治疗过程中，对于初期患者诊疗效用较好，说明IFN-α作为广谱抗病毒类药物能有效抑制冠状病毒，对于临床药物研究有重要意义。马元元等通过生物信息学探讨联合使用利巴韦林和IFN-α诊疗中东呼吸综合征冠状病毒的作用机制，发现IFN-α可能通过改变病毒感染相关的信号通路，实现抑制病毒并缓解病情的作用。基于新型冠状病毒与中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）、冠状病毒（SARS-CoV）一定的序列同源性，根据前期对MERS-CoV和SARS-CoV的相关研究可以将IFN-α试投入SARS-CoV-2治疗，IFN-α在新冠肺炎诊疗方案第七版（试行）中已作为可试用的抗病毒治疗药物。

网络药理学是基于系统生物学理论，以“多基因、多靶点”为主要特性，了解药物毒性和有效性，揭示疾病发病机制与药物靶点网络关系的新兴学科^[32]。不同于大多靶点明确的单一化学药物，以连花清瘟胶囊为代表的复方中成药，化学组分繁多，作用机制复杂，网络药理学的发展为该类药物作用机制研究提供了新的研究策略^[32]。凌晓颖^[33]在网络药理学基础上对连花清瘟胶囊的物质基础以及作用机制进行探讨后，通过药物与病毒靶点的交集分析得到67个共同靶点，总结出12个与连花清瘟方抗病毒有关的主要活性成分。在GO生物学分析67个潜在靶点能得到1 946个条目，分别涉及免疫、细胞因子、病毒受体等多个信号通路。同时，王林^[23]映射连花清瘟与SARS-CoV-2的靶点后，筛选得到55个重合靶点，22个抗SARS-CoV-2的关键化合物涉及抑炎症、抗病毒、调节免疫等多项药理学作用。Hopkins等^[34]联合55例新型冠状肺炎确诊病人的治疗状况与指标变化，构建了涉及153种有效活性化合物和52个靶点基因的PPI调控网络图，并通过多种信号通路有效改善患者症状。以上研究初步表明，作为复方中成药，连花清瘟具备多成分、多靶点、多途径发挥药效抗SARS-CoV-2病毒的特性。

新冠肺炎的全球爆发对人类的健康及社会经济产生了巨大影响。然而，目前针对病毒的特效药物与疫苗的研究仍处于攻坚阶段。西药研发周期长，而在既有药物中未有对新冠肺炎具有良好疗效者。中成药在此次抗疫工作中发挥了独特的作用和优势。连花清瘟胶囊在防治冠状病毒引起的呼吸系统疾病方面具有扎实的临床基础。自新型冠状病毒肺炎爆发以来，连花清瘟胶囊被广泛应用于临床治疗，并屡次纳入《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》中。大量实验及临床研究已经表明，连花清瘟能够显著抑制SARS-CoV-2病毒的复制，控制疾病的进展。此外，连花清瘟还可通过明显改善发热、咳嗽等症状以缓解新冠肺炎患者的临床症状。现今已发现其抗COVID-19的主要作用机制包括通过抑制炎症以改善肺功能；作用于靶蛋白ACE2以减轻肺部损伤；通过上调INF-α的表达增强机体免疫等。然而，连花清瘟作为中药复方，其发挥疗效的单体活性成分及分子机制研究还不够深入，在很大程度上限制了其最大临床疗效的发挥。因此，对其活性成分的研究将是COVID-19治疗药物研发的重要途径。本课题组对连花清瘟复方中单体活性组分的筛选研究，初步表明连花清瘟的主要成分可显著抑制ACE2的功能活性，为后续小分子药物的发现与研究提供了数据基础和研究思路。