新型冠狀病毒肺炎治療藥物監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展

邢亞茹,李迎迎,尹 林,石慧春,盧洪洲,張麗軍*

(1.上海市公共衛(wèi)生臨床中心,中國(guó)上海201508；2.桂林醫(yī)學(xué)院,中國(guó)廣西桂林541004)

自2019年12月發(fā)現(xiàn)首例新型冠狀病毒肺炎(簡(jiǎn)稱“新冠肺炎”；corona virus disease 2019,COVID-19)患者以來(lái)[1～2],疫情迅速蔓延至全球。截至2020年4月23日,我國(guó)累計(jì)確診病例84 305例,死亡4 642例,現(xiàn)有確診病例1 470例；全球累計(jì)確診病例254萬(wàn)例,現(xiàn)有確診病例175萬(wàn)例(https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019；2020-04-24)。

面對(duì)這種突發(fā)傳染病,如何科學(xué)有效治療成為擺在廣大醫(yī)務(wù)工作者面前的迫切任務(wù)。新藥開發(fā)周期長(zhǎng),老藥新用是目前治療的首選。當(dāng)前,已用于治療新冠肺炎的藥物有羥基氯喹(hydroxychloroquine,HCQ)、替考拉寧(teicoplanin)、阿比朵爾(arbidol)和洛匹那韋/利托那韋(lopinavir/ritonavir,LPV/RTV)等[3～4]。然而,在新的適應(yīng)癥中,這些藥物的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)均缺乏,且抗病毒藥物均有其兩面性,藥物濃度低時(shí)不能起到抗病毒的作用,而濃度高時(shí)則會(huì)出現(xiàn)毒副作用。因此,開展治療藥物監(jiān)測(cè)(therapeutic drug monitoring,TDM)已成為抗病毒/抗菌治療的個(gè)體化用藥的有效手段之一。TDM采用現(xiàn)代化的分析技術(shù)測(cè)定患者的血液或其他體液中的藥物濃度,從而協(xié)助臨床制定合理用藥方案,指導(dǎo)劑量調(diào)整,以提高藥物療效,降低不良反應(yīng)。目前,常用的TDM方法有高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)、免疫學(xué)方法(如酶聯(lián)免疫法和熒光免疫法)、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(liquid chromatograph tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)[5]。本文從新冠肺炎藥物在老適應(yīng)癥中的TDM研究進(jìn)展、藥物濃度檢測(cè)的方法、血藥濃度治療范圍以及這些藥物在新冠肺炎患者中的TDM研究進(jìn)展幾個(gè)方面詳細(xì)介紹了羥基氯喹、替考拉寧、阿比朵爾、克立芝和萬(wàn)古霉素。

1 治療藥物監(jiān)測(cè)的研究進(jìn)展

1.1 羥基氯喹

羥基氯喹(HCQ)是1946年在氯喹的基礎(chǔ)上被開發(fā)出來(lái)的抗瘧藥。除了抗瘧之外,羥基氯喹的藥理作用還有很多,如免疫調(diào)節(jié)、抗病毒、抗菌等[6～8]。在臨床上羥基氯喹主要用于治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。對(duì)于羥基氯喹的抗病毒作用,相關(guān)研究顯示其能抑制登革熱病毒[9],可以阻斷寨卡病毒的母嬰傳播[10],此外還可以抑制嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS-CoV)的體外活性[11]。

研究表明,羥基氯喹的療效和它的血藥濃度在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān),濃度過(guò)低的羥基氯喹無(wú)法達(dá)到滿意的治療效果,而過(guò)高又會(huì)產(chǎn)生毒副作用。在治療紅斑狼瘡時(shí),當(dāng)羥基氯喹的全血濃度為1 000 ng/mL時(shí)能達(dá)到比較好的臨床效果[12～13],而當(dāng)羥基氯喹的全血濃度小于100 ng/mL時(shí)則療效較差,且患者依從性差[14]。Frances等[15]對(duì)羥基氯喹的藥物濃度與皮膚紅斑狼瘡的臨床療效進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)羥基氯喹的血藥濃度在完全緩解的患者中明顯高于部分緩解和未緩解的患者,全血濃度小于200 ng/mL時(shí)患者不僅依從性差,治療效果也不理想。Chasset等[16]對(duì)34例服用羥基氯喹的皮膚紅斑狼瘡患者進(jìn)行TDM,將羥基氯喹的劑量從400 mg/d增加至9.8 mg/(kg·d),結(jié)果顯示羥基氯喹的血藥濃度從小于750ng/mL升高至平均1 187 ng/mL,患者病情也得到改善,而當(dāng)劑量降低時(shí),癥狀又會(huì)再次出現(xiàn)。目前,關(guān)于羥基氯喹的血藥濃度沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),有研究表明500 ng/mL的全血濃度可作為最小有效劑量[17]；血漿/血清中的谷濃度(Cmin)范圍是100～130 μg/mL,峰濃度(Cmax)為 170～300 μg/mL[18～19]。通常,羥基氯喹劑量不超過(guò)6.5 mg/(kg·d)或400 mg/d,其中眼科指南建議不超過(guò)5 mg/(kg·d),病情穩(wěn)定后以最小劑量維持[20]。

自從羥基氯喹在體外被發(fā)現(xiàn)對(duì)SARS-CoV-2有活性(EC50=0.72 μmol/L)[19]后,很快被用于COVID-19 患者的臨床試驗(yàn)[21～22]和臨床治療[23～24]。然而,HCQ對(duì)COVID-19的療效仍存在爭(zhēng)議,需要通過(guò)臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)[25]。目前對(duì)羥基氯喹的TDM報(bào)道只有Perinel等[24]的工作,他們對(duì)13例COVID-19患者的161份全血標(biāo)本進(jìn)行了藥物代謝動(dòng)力學(xué)(pharmacokinetics,PK)分析,發(fā)現(xiàn)只有61.5%(8/13)的患者的藥物濃度達(dá)到了最低治療水平(1 mg/L)。PK-PD(pharmacokinetics-pharmacodynamics)模型結(jié)果推薦羥基氯喹的臨床使用劑量為:第1天800 mg(單劑),然后每天2次,每次200 mg,連續(xù)7 d。本課題組采用LC-MS方法對(duì)12例使用羥基氯喹的新冠肺炎患者進(jìn)行了TDM研究,發(fā)現(xiàn)有31%(10/32標(biāo)本)的患者的血藥濃度在治療窗之外(數(shù)據(jù)未發(fā)表)(表1)。以上文獻(xiàn)和本課題組對(duì)羥基氯喹進(jìn)行TDM時(shí),其血藥濃度主要采用HPLC法[26]和 LC-MS 法[24,27]進(jìn)行檢測(cè)。

1.2 替考拉寧

替考拉寧是由壁胞酶游動(dòng)放線菌發(fā)酵制成的一種糖肽類抗生素,在臨床上主要用于治療各種由革蘭氏陽(yáng)性菌引起的感染,例如呼吸道感染、骨和關(guān)節(jié)感染、尿路感染、皮膚和軟組織感染等,也可用于其他抗生素如青霉素類、頭孢菌素類治療無(wú)效或耐藥的葡萄球菌引起的感染[28]。研究發(fā)現(xiàn),替考拉寧在體外對(duì)SARS-CoV有抑制作用[29]。Baron等[30]建議將替考拉寧作為一種治療SARSCoV-2的潛在選擇。

替考拉寧的殺菌效應(yīng)與其血藥濃度超過(guò)最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)的時(shí)間有關(guān)[31],因此,在使用替考拉寧時(shí)常需要進(jìn)行治療藥物監(jiān)測(cè)。目前,對(duì)替考拉寧開展TDM的領(lǐng)域有多重耐藥菌感染、重癥肺炎、骨關(guān)節(jié)感染、骨髓炎、中性粒細(xì)胞減少癥伴發(fā)熱和全身性感染等。替考拉寧的TDM指標(biāo)有體內(nèi)藥物暴露量(AUC0～24h)、游離谷濃度和谷濃度(Cmin)[32]。對(duì)于大部分革蘭氏陽(yáng)性菌感染,替考拉寧的Cmin＞10 mg/L,對(duì)于心內(nèi)膜炎或其他重度感染,替考拉寧的Cmin應(yīng)至少達(dá)到15～30 mg/L。Sato等[33]在一項(xiàng)針對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcus aureus,MRSA)感染的肺炎患者研究中發(fā)現(xiàn),替考拉寧的血清濃度及療效與治療期間前3天的平均起始給藥劑量(mean initial dose,MID)有關(guān)。MID為266.7 mg[(負(fù)荷劑量400 mg+第2日劑量200 mg+第3日劑量200 mg)/3]或以下時(shí),患者在第4天給藥前的Cmin均未超過(guò)10 mg/L,而MID＞533.3 mg時(shí),Cmin顯著提高并達(dá)到靶濃度,而且治療效果得到改善。Matthews等[34]研究發(fā)現(xiàn)替考拉寧給藥方案為負(fù)荷劑量(600 mg,1日2次)+維持劑量(600 mg,1日1次)時(shí),比單一劑量(400 mg,1日1次)更易達(dá)到20～60 mg/L的目標(biāo)Cmin。Zhao等[35]研究了兒童血液腫瘤患者中的替考拉寧藥動(dòng)學(xué)情況,結(jié)果顯示,劑量10 mg/kg不足以達(dá)到目標(biāo)血藥濃度(Cmin,10 mg/L),而嬰兒18 mg/kg、幼兒14 mg/kg和青少年12 mg/kg的劑量方案可達(dá)到目標(biāo)血藥濃度[AUC=750 mg/(L·h)]。

目前,替考拉寧在COVID-19中的報(bào)道較少[30,36～37]。Zhang 等[37]研究發(fā)現(xiàn)替考拉寧對(duì) SARSCoV-2的抑制活性是保守的,體外抑制50%的病毒所需濃度(IC50)為1.66 μmol/L,遠(yuǎn)低于人體血液中達(dá)到的濃度 8.78 μmol/L(每日 400 mg)。

已經(jīng)報(bào)道的和本課題組開展的替考拉寧藥物濃度檢測(cè)方法主要有HPLC法[38]、LC-MS/MS法[39](具體信息見表1)。

1.3 阿比朵爾

阿比朵爾是一種廣譜抗病毒化合物,于1993年首次投放市場(chǎng),用于預(yù)防與治療甲型和乙型流感病毒[40]?，F(xiàn)有研究已經(jīng)擴(kuò)展了阿比朵爾的抗病毒作用,其可廣泛作用于乙型和丙型肝炎病毒、呼吸道合胞病毒、鼻病毒、基孔肯雅病毒、漢坦病毒等[41～42]。該藥物通過(guò)干擾網(wǎng)格蛋白通路阻斷病毒進(jìn)入的過(guò)程[43]。阿比朵爾對(duì)冠狀病毒活性的抑制作用早有報(bào)道,主要研究對(duì)象是SARS-CoV,研究顯示阿比朵爾的終濃度為50 μmol/L時(shí),SARSCoV被顯著抑制[44]。當(dāng)前,阿比朵爾治療SARSCoV-2的臨床試驗(yàn)已經(jīng)啟動(dòng)[21,45],Wang等[46]對(duì)武漢市69例新冠肺炎患者進(jìn)行了抗病毒治療,其中阿比朵爾的治療顯示出提高出院率和降低死亡率的趨勢(shì)。目前,測(cè)定阿比朵爾血藥濃度的方法有HPLC法[47]和LC-MS法[48],本課題組在結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道的基礎(chǔ)上,開發(fā)了阿比朵爾的LC-MS檢測(cè)方法(具體信息見表1),并對(duì)30多例新冠肺炎患者的血漿樣品進(jìn)行了檢測(cè)。

1.4 克立芝

克立芝是一種蛋白酶抑制劑,全稱為洛匹那韋/利托那韋(lopinavir/ritonavir,LPV/RTV),主要用于治療艾滋病。其中,洛匹那韋屬于HIV蛋白酶抑制劑,利托那韋是一種針對(duì)天冬氨酰蛋白酶的活性擬肽類抑制劑。

克立芝在臨床上多與其他藥物聯(lián)用,它無(wú)論是對(duì)成人還是兒童(2歲以上)都可以有效治療HIV感染。雖然克立芝不易產(chǎn)生耐藥性,但是胃腸道不良反應(yīng)和代謝紊亂仍很常見[49],所以對(duì)克立芝實(shí)行治療藥物監(jiān)測(cè)是有必要的。數(shù)據(jù)顯示,懷孕期間20%的HIV孕婦患者LPV濃度低于治療水平[50]。Lambert等[50]發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)劑量的LPV/RTV(400/100 mg,每天2次)在懷孕期間使用是合適的。Rabie等[51]開展了一項(xiàng)針對(duì)HIV感染兒童的研究,他們將LPV/RTV給藥從每天2次調(diào)整為每8 h一次,結(jié)果顯示64%的兒童達(dá)到了LPV的靶濃度(≥1 mg/L)；如果將劑量增加1倍,仍然每天2次,那么只有40%的兒童能達(dá)到LPV的靶濃度。研究報(bào)道,用LPV/RTV治療HIV時(shí)LPV的血藥濃度范圍是8～24 μmol/L[52]。

在疫情發(fā)生初期,有學(xué)者提出LPV/RTV可用于新型冠狀病毒肺炎的治療[53～54],而LPV/RTV也確實(shí)被納入我國(guó)第三版新型冠狀病毒肺炎的診療方案中。LPV/RTV可以顯著降低病毒載量,減輕臨床癥狀[55]；同時(shí)也可以降低新型冠狀病毒肺炎從重癥到危重癥的轉(zhuǎn)化率[56]。然而,LPV/RTV對(duì)新冠肺炎的臨床療效尚有爭(zhēng)議,Cao等[57]在199例重癥COVID-19住院患者中對(duì)LPV/RTV進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)洛匹那韋/利托那韋不能縮短臨床癥狀緩解的時(shí)間。

目前,檢測(cè)LPV/RTV血藥濃度的主要方法是HPLC-MS法[58]。本課題組在結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道的基礎(chǔ)上,開發(fā)了LPV/RTV的LC-MS方法,具體信息見表1。

1.5 萬(wàn)古霉素

萬(wàn)古霉素是一種三環(huán)糖肽類抗生素,同替考拉寧適應(yīng)癥相似,在臨床上主要用于治療由革蘭氏陽(yáng)性菌引起的感染。它是治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌感染的一線藥物[59],同時(shí)還可以用于骨髓炎、皮膚和軟組織感染、心內(nèi)膜炎等重癥感染的治療,是目前抗感染的主要藥品[60]。

萬(wàn)古霉素的治療效果及其產(chǎn)生的毒性大小與發(fā)生不良反應(yīng)的概率等都和它的血藥濃度有關(guān)[61],基于這一點(diǎn),目前臨床上使用萬(wàn)古霉素時(shí)一般都要對(duì)其進(jìn)行治療藥物監(jiān)測(cè)。最低抑菌濃度(MIC)≤1 mg/L時(shí),AUC/MIC＞400 有良好的細(xì)菌清除性能[62～63]。Zelenitsky等[64]以AUC/MIC為靶標(biāo),將其目標(biāo)值從＞451增加到＞578,發(fā)現(xiàn)MRSA感染性休克患者的生存率從70.0%增加到81.8%。由于AUC數(shù)據(jù)獲取較難,萬(wàn)古霉素TDM一般也以谷濃度或峰濃度為靶標(biāo)[65]。中國(guó)萬(wàn)古霉素TDM指南中建議,以谷濃度為靶標(biāo)時(shí),要把給藥3 d后的谷濃度作為監(jiān)測(cè)指標(biāo),目標(biāo)濃度維持在10～15 mg/L,嚴(yán)重感染時(shí)維持在10～20 mg/L[66]。以峰濃度為靶標(biāo)時(shí),峰濃度(給藥后 0.5～1.0 h 采血標(biāo)本)為 30～40 mg/L[65]。張迎迎等[67]將1例食管穿孔患者的給藥劑量從1 g、12 h一次調(diào)整為1 g、8 h一次,結(jié)果顯示萬(wàn)古霉素谷濃度從7.20 mg/L上升到12.38 mg/L,達(dá)到萬(wàn)古霉素目標(biāo)谷濃度10～20 mg/L。此外,Ye等[68]通過(guò)薈萃分析發(fā)現(xiàn),萬(wàn)古霉素TDM能顯著提高治療的有效率,降低腎毒性的產(chǎn)生率。以上研究中萬(wàn)古霉素血藥濃度檢測(cè)的方法主要有HPLC法、LC-MS/MS法[69]和熒光偏振免疫法[70]等。

對(duì)于危重的新冠肺炎患者,大多需要采用有創(chuàng)呼吸機(jī),而研究顯示31%的患者可能會(huì)導(dǎo)致二次感染[71]。革蘭氏陽(yáng)性菌(包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和腸球菌屬)是醫(yī)院感染的主要病原菌,尤其是呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎[72]。因此,危重的新冠肺炎患者需要使用萬(wàn)古霉素,但PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)中尚未檢索到vancomycin(萬(wàn)古霉素)與COVID-19的報(bào)道。本課題組參考文獻(xiàn)資料,開發(fā)了基于LC-MS的萬(wàn)古霉素血清濃度檢測(cè)方法(表1),對(duì)8例使用萬(wàn)古霉素的新冠肺炎患者進(jìn)行了TDM研究,發(fā)現(xiàn)50%的個(gè)體在首次檢測(cè)萬(wàn)古霉素時(shí)血藥濃度低于治療窗,PK-PD模型分析顯示8個(gè)患者的AUC/MIC均不在400～900范圍內(nèi)(數(shù)據(jù)未發(fā)表)。

表1 治療藥物監(jiān)測(cè)中抗新型冠狀病毒藥物在血漿/血清中的部分參數(shù)匯總Table 1 Summary of partial parameters of anti-novel coronavirus drugs in plasma/serum in TDM

2 總結(jié)

本研究全面綜述了羥基氯喹、替考拉寧、阿比朵爾、克立芝(LPV/RTV)和萬(wàn)古霉素5種藥物在其老適應(yīng)癥中的治療藥物監(jiān)測(cè)進(jìn)展,且對(duì)這些藥物在新冠肺炎患者中的有限研究進(jìn)行了簡(jiǎn)述。由于這些藥物在新冠肺炎患者中的TDM研究較少,所以PK數(shù)據(jù)的適用性有待在更大的人群中進(jìn)行驗(yàn)證。但是本課題組(研究數(shù)據(jù)尚未發(fā)表)和國(guó)際的研究[24]均顯示:治療藥物監(jiān)測(cè)能為新發(fā)傳染病盡快提供最佳給藥方案。