氯喹類藥物在新型冠狀病毒肺炎治療中的試用及其法醫(yī)毒理學(xué)研究進(jìn)展

段祎杰，劉茜，趙樞泉，黃芳，任亮，劉良，周亦武

（華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系，湖北 武漢 430030）

2019年12月以來，各地陸續(xù)出現(xiàn)因一種新型冠狀病毒［簡稱“新冠病毒”，后被國際病毒分類委員會命名為severe acute respiratory syndrome coronavirus 2（SARS-CoV-2）］感染導(dǎo)致的肺炎病例。2020年2月11日世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）正式將該病毒感染所致的疾病命名為新型冠狀病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）。新冠病毒與嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV）和中東呼吸綜合征冠狀病毒（Middle East respiratory syndrome coronavirus，MERS-CoV）同屬于 β-冠狀病毒屬[1-2]。COVID-19患者發(fā)病時常表現(xiàn)為發(fā)熱、干咳、乏力，少數(shù)患者也可出現(xiàn)肌痛、咽痛、鼻塞、流涕、頭痛和腹瀉等癥狀，嚴(yán)重者可快速進(jìn)展為急性呼吸窘迫綜合征、膿毒癥休克、難以糾正的代謝性酸中毒和凝血功能障礙及多器官功能衰竭等[3-5]。

由于新冠病毒系首次出現(xiàn)，目前臨床尚無針對該病毒的特效藥物，因此尋找和開發(fā)出能針對性抑制新冠病毒感染的特效藥物成為當(dāng)前的重要任務(wù)。然而，新藥研發(fā)周期長，短時間內(nèi)難以獲得高效、安全的抗新冠病毒藥物并用于臨床治療，因此從臨床現(xiàn)有藥物中篩選出具有抗新冠病毒活性的藥物就成為當(dāng)前更快捷的選擇[6]。截至目前，全國注冊的涉及新冠病毒療法的臨床試驗已逾百項，主要涉及氯喹類抗瘧藥、阿比多爾、法匹拉韋及瑞德西韋（remdesivir）等抗病毒藥物。其中，磷酸氯喹（chloroquine phosphate）和瑞德西韋已被證明在體外培養(yǎng)細(xì)胞中能有效抑制新冠病毒的感染[7]。2020年2月19日公布的《新型冠狀病毒肺炎診療指南（試行第六版）》[5]中，磷酸氯喹作為抗病毒治療的藥物被推薦使用。磷酸氯喹的藥代動力學(xué)及臨床不良反應(yīng)均已較為明確，但由于新適應(yīng)證的使用群體、用藥劑量及時間均與以往有所不同，有導(dǎo)致不良反應(yīng)甚至嚴(yán)重不良后果的風(fēng)險。

值得注意的是，有關(guān)科研機(jī)構(gòu)及政府部門已開始關(guān)注這個問題。2020年2月21日湖北省衛(wèi)生健康委員會向湖北省各市、州、直管市衛(wèi)生健康委員會及部、省屬醫(yī)療機(jī)構(gòu)下發(fā)《關(guān)于嚴(yán)密觀察磷酸氯喹使用不良反應(yīng)的通知》，該通知提及中國科學(xué)院武漢病毒研究所通報磷酸氯喹中毒可導(dǎo)致急性死亡，要求各定點(diǎn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)對在使用該藥物治療過程中出現(xiàn)的不良反應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密觀察，出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)及時上報省衛(wèi)生健康委員會。2月25日，澎湃新聞報道1例24 h內(nèi)服用1.8g（18片）磷酸氯喹的同類藥物硫酸羥氯喹（hydroxychloroquine）導(dǎo)致精神異常、反復(fù)尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動過速的病例[8]。因此，筆者認(rèn)為有必要對氯喹類藥物的藥理作用、體內(nèi)代謝與分布、中毒及毒理作用機(jī)制等進(jìn)行全面綜述，增進(jìn)醫(yī)務(wù)工作者、法醫(yī)及民眾對該類藥物急性中毒的了解，對嚴(yán)重不良反應(yīng)能及時發(fā)現(xiàn)、合理處置，減少因藥物使用導(dǎo)致的不良反應(yīng)甚至死亡。

1 概述

氯喹類藥物均為4-氨基喹啉的衍生物，臨床應(yīng)用的氯喹類藥物主要包括氯喹、羥氯喹等[9]。氯喹于1934年被德國科學(xué)家合成，起初曾因被認(rèn)為毒性過大而被擱置[10]，直至美國研究人員重新研究了這種藥物，發(fā)現(xiàn)其對瘧疾有效且臨床使用安全[11]。氯喹主要以磷酸鹽的形式用于藥物制劑，早期主要作為抗瘧疾藥物，治療對氯喹敏感的惡性瘧、間日瘧、三日瘧和腸外阿米巴病。隨著其免疫調(diào)節(jié)活性的發(fā)現(xiàn)，亦被用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、結(jié)節(jié)病等結(jié)締組織病和光敏感性疾病[12]。羥氯喹于1946年合成，于1955年被認(rèn)為是氯喹的安全替代品而上市[13]，目前在國內(nèi)主要用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、青少年慢性關(guān)節(jié)炎、盤狀和系統(tǒng)性紅斑狼瘡及光敏感性疾病。此外，氯喹類藥物還被用于治療多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、復(fù)發(fā)型皮膚基底細(xì)胞癌、遲發(fā)型皮膚卟啉癥等疾病[9]。

目前，國內(nèi)市面銷售的氯喹類藥物劑型除磷酸氯喹有注射劑外，其他均為口服片劑。治療間日瘧時，氯喹口服總劑量為1200mg：第1日600mg頓服，或分2次服，每次300 mg；第2、3日各服1次，每次300 mg。預(yù)防用藥時，每7～10 d服氯喹1次，每次300 mg[14]。氯喹被用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病時的用法為：250 mg/d，頓服或分2次服用，病情控制后（通常2～4個月）減至每周2次，每次250 mg[15]。值得注意的是，《新型冠狀病毒肺炎診療指南（試行第六版）》中推薦的治療劑量為成人每次500 mg，每天2次，療程不超過10 d[5，16]。2020年2月28日，國家衛(wèi)生健康委員會下發(fā)《關(guān)于調(diào)整試用磷酸氯喹治療新冠肺炎用法用量的通知》，調(diào)整試用用法用量為：體質(zhì)量50 kg以上者每次500 mg，每日2次，療程7 d；體質(zhì)量50 kg及以下者第1、2天每次500 mg，每日2次，第3～7天每次500 mg，每日1次，療程7 d。同時進(jìn)一步明確了適用人群、禁忌證和注意事項[17]。雖經(jīng)過調(diào)整，但用量仍較以往治療間日瘧和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的大。

臨床治療劑量下，氯喹的不良反應(yīng)主要包括以下幾項。（1）一般不良反應(yīng)：頭暈、頭疼、眼花、食欲減退、惡心、腹痛、腹瀉、耳鳴、煩躁等，多較輕，停藥后可自行消失。（2）眼毒性：角膜彌漫性白色顆粒，停藥后可消失；視網(wǎng)膜（黃斑）病變，常不可逆。（3）嚴(yán)重錐體外系癥狀，停藥或經(jīng)對癥治療后可緩解。（4）心臟毒性：可引起竇房結(jié)抑制，導(dǎo)致心律失常、休克，嚴(yán)重時可發(fā)生阿-斯綜合征，導(dǎo)致死亡。（5）血液系統(tǒng)：溶血、再生障礙性貧血等，較罕見。（6）其他：藥物性精神病、皮膚及附屬器病變、神經(jīng)肌肉系統(tǒng)病變等[16]。羥氯喹的安全性較氯喹高，耐受性相對更好，不良反應(yīng)主要包括胃腸道反應(yīng)、皮膚損害、神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和眼病變[9，15，18]。其中心臟毒性多為急性過程，視網(wǎng)膜病變?yōu)橹鞯难鄄慷拘詣t主要因為長期使用藥物而導(dǎo)致。

2 藥理作用

氯喹類藥物的主要藥理作用包括：（1）抗瘧作用；（2）免疫抑制作用；（3）抗感染作用；（4）日光保護(hù)作用；（5）抗血栓作用；（6）抗高脂血癥和減少類固醇激素的作用；（7）誘導(dǎo)外周血淋巴細(xì)胞凋亡等[9，15，18]。親溶酶體機(jī)制是氯喹類藥物發(fā)揮上述藥理作用的核心機(jī)制。氯喹類藥物溶于水后呈弱堿性，進(jìn)入細(xì)胞后可通過質(zhì)子化在溶酶體、高爾基體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等酸性細(xì)胞器中積聚，從而影響溶酶體等細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)功能及相關(guān)酶的活性[19-20]。此外，氯喹類藥物的喹啉環(huán)可以與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)相互作用，抑制DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄及DNA與抗DNA抗體的結(jié)合[21]。

氯喹類藥物的抗病毒作用也一直受到研究人員的關(guān)注。磷酸氯喹通過改變內(nèi)吞體的pH值從而抑制經(jīng)由內(nèi)吞體途徑侵入細(xì)胞的病毒感染，如寨卡病毒[22]。磷酸氯喹還可以通過抑制病毒基因的表達(dá)影響病毒復(fù)制。羥氯喹則在臨床試驗中表現(xiàn)出抗人類免疫缺陷病毒-1（human immunodeficiency virus-1，HIV-1）的作用[23]。同時，諸多研究證明氯喹類藥物具有抗冠狀病毒作用。磷酸氯喹被證實(shí)在小鼠模型中可抑制人冠狀病毒OC43（human coronavirus-OC43，HCoV-OC43）的感染；可通過減少Vero E6細(xì)胞表面的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）受體的末端糖基化、干擾病毒與ACE2受體的結(jié)合來安全地抑制SARS-CoV誘導(dǎo)的Vero E6細(xì)胞系中的病毒復(fù)制[24-26]。此次COVID-19疫情發(fā)生以來，有研究[2]發(fā)現(xiàn)，新冠病毒刺突蛋白與SARS-CoV的S蛋白結(jié)構(gòu)相似，也可經(jīng)ACE2受體介導(dǎo)而干擾宿主的上皮細(xì)胞。中國科學(xué)院武漢病毒研究所和軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所的聯(lián)合研究結(jié)果[7]表明，磷酸氯喹能在Vero E6細(xì)胞中有效抑制新冠病毒的感染，且參照類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者的治療用藥劑量（500 mg/d），血漿藥物濃度理論上可達(dá)到有效治療濃度。

3 中毒與毒理作用機(jī)制

氯喹類藥物在臨床應(yīng)用中可導(dǎo)致包括心臟毒性、眼毒性在內(nèi)的多種急性或慢性不良反應(yīng)。而事實(shí)上，氯喹自問世以來就因較強(qiáng)的毒性及較窄的治療濃度窗而備受爭議，羥氯喹則因其較好的安全性和耐受性而得到更為廣泛的應(yīng)用。有報道[27]顯示，氯喹單次攝入1.5～2.0g即可能致死，而WHO專家則認(rèn)為通常一次性攝入1.5g即可導(dǎo)致成年人中毒，2.0g（30～50mg/kg）為最小致死劑量。一項對51例嚴(yán)重氯喹中毒患者的回顧性研究[28]發(fā)現(xiàn)，攝入5.0g以上氯喹或血中藥物質(zhì)量濃度≥8 mg/L是死亡結(jié)局的準(zhǔn)確預(yù)測指標(biāo)，因此推薦上述劑量和血藥質(zhì)量濃度作為界定嚴(yán)重氯喹中毒的標(biāo)準(zhǔn)。成人過量服用氯喹的死亡率一般為10%～30%，但有時也可能高達(dá)90%[29]。

氯喹中毒常見的癥狀和體征包括嗜睡、視覺障礙、癲癇、室性心律失常（室性心動過速、尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動過速等）、低血壓（繼發(fā)于血管舒張和心臟收縮力下降）、心臟傳導(dǎo)阻滯、肺水腫、呼吸停止和嚴(yán)重低鉀血癥。此外，還可以出現(xiàn)因上消化道出血導(dǎo)致的嘔血及譫妄、人格改變、抑郁等精神癥狀[30-32]。與致命結(jié)局相關(guān)的臨床特征包括：單次攝入量≥5.0 g、低血壓［收縮壓＜10.7kPa（80mmHg）］、QRS間期延長（＞120ms）、室性心律失常和血中藥物治療質(zhì)量濃度≥8μg/mL[28，33]。

氯喹急性中毒導(dǎo)致的死亡主要與其心臟毒性作用有關(guān)，毒理作用機(jī)制可能主要涉及以下幾個方面[28，33-35]：（1）抑制三羧酸循環(huán)而影響細(xì)胞呼吸過程，影響心肌收縮力；（2）通過奎尼丁樣作用抑制心肌細(xì)胞復(fù)極化，降低自律性，從而影響心傳導(dǎo)系統(tǒng)；（3）使細(xì)胞外鉀離子內(nèi)流，導(dǎo)致低鉀血癥。因此，除了及時洗胃、密切心電監(jiān)護(hù)，對心律失常和低血壓的控制是治療氯喹中毒的基礎(chǔ)。

羥氯喹相對氯喹安全性更高，動物實(shí)驗結(jié)果[36]顯示，氯喹毒性為羥氯喹的2～3倍。有學(xué)者[37]認(rèn)為，一次性攝入超過4.0 g羥氯喹即可發(fā)生嚴(yán)重致死性心律失常而應(yīng)被視為嚴(yán)重中毒，但也有服用36g羥氯喹被成功搶救的報道[38]。羥氯喹過量的臨床表現(xiàn)和治療原則與氯喹相似。

4 體內(nèi)分布與代謝

氯喹類藥物口服經(jīng)由腸道快速吸收，氯喹口服溶液的生物利用率在52%～102%，口服片劑則在67%～114%[39-41]。氯喹在體內(nèi)的代謝主要在肝進(jìn)行，氯喹通過側(cè)鏈的氧化而被代謝，其主要代謝產(chǎn)物為去乙基氯喹[41]。另有約19%的氯喹以原形經(jīng)腎排泄，約8%隨糞便排泄，氯喹也可由乳汁排出。服用氯喹后1～2 h血中藥物濃度達(dá)到峰值，其中58%～61%的藥物與血漿蛋白結(jié)合，血漿半衰期（T1/2）可達(dá)3～14 d并呈劑量依賴性[39，41]。有研究[41]結(jié)果顯示，肝、脾、腎、肺是氯喹在體內(nèi)蓄積的主要器官，在人體肌肉、腦組織中的藥物濃度也遠(yuǎn)低于骨髓、肝、脾等組織。一組包含8例成年死者的研究[42]結(jié)果顯示，在給予治療劑量時，人腦、肝、腎組織平均藥物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及范圍分別為2.9（0.5～7.3）mg/kg、25（4.3～58）mg/kg、3（0.6～5.8）mg/kg。18例因過量服用氯喹（攝入量3.0～44.5g）死亡的成年男性腦、肝、腎組織樣本中平均藥物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及范圍分別為 16（2.8～50）mg/kg、410（200～750）mg/kg、303（110～640）mg/kg[43]。另有5例氯喹致死者（攝入量3～20 g）血、尿及腦、肝、腎組織中的平均藥物質(zhì)量濃度（或質(zhì)量分?jǐn)?shù)）及范圍分別為：10（3～16）mg/L、44（20～68）mg/L、12（10～16）mg/kg，392（150～900）mg/kg、280（70～470）mg/kg[42，44-45]。一名16歲女孩吞服5g磷酸氯喹后發(fā)生死亡，尸體檢驗發(fā)現(xiàn)其血液、玻璃體液、膽汁和肝組織內(nèi)氯喹含量相當(dāng)高，其中血液中的質(zhì)量濃度高達(dá)252.15mg/L[46]。

羥氯喹具有和氯喹相似的藥代動力學(xué)和體內(nèi)代謝過程。口服后，羥氯喹被快速并幾乎全部吸收，生物利用率為74%±13%，個體差異大[39-40]。羥氯喹片劑的吸收T1/2約為4 h，血藥峰濃度出現(xiàn)在服藥后約3 h，全血平均濃度是血漿濃度的7倍，且羥氯喹可蓄積并長時間滯留在組織中，其血漿T1/2為16～36 d，全血T1/2為32～56d[47]。1例使用羥氯喹墮胎死亡的女性，肝組織中藥物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為180 mg/kg[44]。一名16歲男孩因攝入過量羥氯喹并在短時間內(nèi)死亡，其心血、外周血、肝組織及尿液中的藥物質(zhì)量濃度（或質(zhì)量分?jǐn)?shù)）分別為61 mg/L、48 mg/L、71 mg/kg、970 mg/L[48]。對1例攝入12g羥氯喹而死亡幼兒的死后樣本進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其血液和肝組織中藥物質(zhì)量濃度（或質(zhì)量分?jǐn)?shù)）分別為104mg/L、500mg/kg[49]。

5 氯喹類藥物中毒的法醫(yī)病理學(xué)鑒定

對疑似氯喹類藥物中毒死亡案例的法醫(yī)學(xué)鑒定應(yīng)注意：（1）系統(tǒng)、全面地了解死者既往病史和死前的服藥史；（2）進(jìn)行系統(tǒng)、全面的尸體解剖檢驗，雖然大部分氯喹類藥物為口服片劑，但也不能忽視注射劑的使用；（3）全面提取毒物分析檢材，包括肝、脾、腎、肺、血液（外周血、心血）、尿液等；（4）未經(jīng)洗胃者應(yīng)盡可能在其上消化道中尋找殘存的藥片，可能存在因藥物腐蝕導(dǎo)致的上消化道出血；（5）懷疑氯喹類藥物慢性中毒的死者，其視網(wǎng)膜、角膜以及心肌、心傳導(dǎo)系統(tǒng)可能存在病變。

6 氯喹類藥物中毒的現(xiàn)狀與展望

氯喹類藥物中毒導(dǎo)致的死亡在法醫(yī)學(xué)鑒定實(shí)踐中并不常見。筆者通過對氯喹類藥物中毒致死案（?。├牟煌耆y(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，所涉及死亡方式可涵蓋自殺、他殺和意外，而且具有以下特征：（1）誤服導(dǎo)致的中毒占大多數(shù)，且多發(fā)于兒童和使用氯喹類藥物治療的患者。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，在部分醫(yī)療條件相對較差的地區(qū)，存在用氯喹類藥物終止妊娠從而導(dǎo)致中毒的情況[50-53]。（2）使用氯喹類藥物他殺相對少見，僅見1例發(fā)生在夫妻間的案例[54]。（3）近年利用氯喹類藥物自殺或他殺的案件均較少見，已有報道均年代久遠(yuǎn)，可能與此類藥物的使用減少及處方藥購買制度逐步完善有關(guān)。（4）服用低劑量或者常量氯喹后中毒死亡的案例也可見報道[30，32，35，55]。（5）存在因服用氯喹類藥物導(dǎo)致精神障礙繼發(fā)自殺的情況，應(yīng)注意與直接利用該類藥物自殺相鑒別[30，32]。（6）部分長期服用氯喹類藥物治療結(jié)締組織病的患者，可能存在不可逆的視網(wǎng)膜（黃斑）病變、心肌病、心傳導(dǎo)系統(tǒng)病變和神經(jīng)肌肉系統(tǒng)病變[56-58]。

此次COVID-19疫情發(fā)生以來，氯喹類藥物作為“老藥新用”的代表已被應(yīng)用于臨床，有望對控制疫情起到重要作用。但目前推薦的劑量較以往其他適應(yīng)證偏大，療程偏長，是否會在后續(xù)臨床實(shí)踐工作中出現(xiàn)一些不良反應(yīng)甚至嚴(yán)重不良反應(yīng)還需密切關(guān)注。同時因為自媒體時代信息的快速傳播，不能排除此類藥物及其不良反應(yīng)進(jìn)入大眾視野后利用此類藥物自殺或他殺的情況再次出現(xiàn)。因此，有必要加強(qiáng)對此類藥物及其毒理學(xué)特征的認(rèn)識。