張賽龍,繆朝玉
(海軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系藥理學(xué)教研室,上海 200433)
2019年底,由于新型冠狀病毒——嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染,造成新發(fā)傳染病,即新型冠狀病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)。目前COVID-19在全球大規(guī)模流行,發(fā)病和死亡人數(shù)持續(xù)增加。世界衛(wèi)生組織在2020年3月12日也宣布疫情為大范圍流行[1]。有研究表明,81%患者是輕癥,表現(xiàn)為無肺炎或輕度肺炎;14%是重癥,有呼吸困難等表現(xiàn);5%是危重癥,需要呼吸機等急救;總死亡率約為2.3%,但70~79歲患者死亡率達(dá)8.0%,80歲以上患者死亡率達(dá)14.8%[2]。因此,迫切需要有效安全的治療方法,同時減少病毒攜帶的時間,以限制病毒的傳播。在治療COVID-19的候選藥物中,“老藥新用”是主流策略,因為“老藥”的基本藥理特性包括安全性、藥物相互作用等方面的信息已知,為臨床治療和臨床試驗可提供一定的安全保障。
最近一項體外研究報道了瑞德西韋(remdesivir)(一種新的抗病毒藥物)和氯喹(chloroquine)(一種經(jīng)典的抗瘧疾藥物)對SARS-CoV-2生長的抑制作用[3]。在COVID-19患者中進(jìn)行的初步臨床治療結(jié)果表明,與對照組相比,氯喹在臨床療效和病毒清除方面均有效[4-5]。氯喹列入中國《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第六版)》,并在第七版細(xì)化更新[6-7]。已被證實,羥氯喹(氯喹同類藥)體外具有抗SARS冠狀病毒的活性[8]。最近,法國初步臨床觀察也發(fā)現(xiàn)羥氯喹對COVID-19有治療效果[9]。隨后,美國緊急授權(quán),允許醫(yī)生使用氯喹和羥氯喹治療COVID-19。目前,雖然氯喹和羥氯喹在治療COVID-19中顯示出初步效果,但仍需大量臨床試驗進(jìn)行驗證,確定其有效性。為了讓廣大醫(yī)務(wù)工作者更好地了解氯喹和羥氯喹,本文簡要概括它們的臨床應(yīng)用發(fā)展史,重點介紹其藥動學(xué)特征、不良反應(yīng)以及最近COVID-19治療應(yīng)用和潛在的藥理作用機制,希望有助于臨床用藥。
氯喹和羥氯喹作為抗瘧疾藥的起源可追溯到17世紀(jì)奎寧治療瘧疾(圖1),當(dāng)時民間采用金雞納樹皮粉末或提取物治療瘧疾??鼘幨墙痣u納樹皮中主要的生物堿,于1820年提取分離,1944年化學(xué)合成。早期藥物發(fā)現(xiàn)多來自民間草藥(天然藥)經(jīng)驗用藥,氯喹和羥氯喹雖然是化學(xué)合成,但其起源及臨床應(yīng)用發(fā)展史與經(jīng)驗用藥密切相關(guān)??鼘?、氯喹和羥氯喹是同類藥物,同屬于喹啉類衍生物。氯喹于1934年合成,1949年美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)批準(zhǔn)上市,因其比奎寧更加安全有效,因此廣泛用于治療和預(yù)防瘧疾。1950年,在氯喹的基礎(chǔ)上合成出一種新型抗瘧疾藥——羥氯喹,該藥于1955年美國FDA批準(zhǔn)上市,治療作用與氯喹相近[10]。氯喹和羥氯喹是通過偶然和經(jīng)驗用藥成為抗風(fēng)濕藥物的,早在20世紀(jì)40年代已開始用于治療風(fēng)濕病。它們均未經(jīng)過常規(guī)的藥物研發(fā)過程,但均已成為當(dāng)前治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、抗磷脂綜合征和原發(fā)性干燥綜合征的臨床指南用藥。隨后還發(fā)現(xiàn),氯喹可作為自噬抑制劑,具有潛在的抗腫瘤活性;羥氯喹可發(fā)揮抗血栓相關(guān)的心血管保護(hù)作用等。由于藥物用于慢性病長期治療,近年來視網(wǎng)膜病變不良反應(yīng)受到重視。合適劑量的探索是當(dāng)前和未來用藥獲益和風(fēng)險臨床實踐的挑戰(zhàn)。
圖1 氯喹和羥氯喹臨床應(yīng)用發(fā)展史.很久以前使用金雞納樹皮粉末或提取物(主要生物堿成分為奎寧)治療瘧疾,1820年首次提取和分離奎寧.隨后合成抗瘧藥奎寧、氯喹和羥氯喹等.自20世紀(jì)40年代,氯喹和羥氯喹也被用于治療風(fēng)濕病.其他潛在的臨床用途在研究和擴充中,藥物劑量、療效、不良反應(yīng)的關(guān)系繼續(xù)探索中.
圖2 氯喹和羥氯喹的結(jié)構(gòu)及其代謝產(chǎn)物.氯喹和羥氯喹的基本母核是4-氨基喹啉,在細(xì)胞色素P450酶作用下,產(chǎn)生活性代謝產(chǎn)物,分別是去乙基氯喹、去乙基羥氯喹和雙去乙基氯喹.奎寧和奎尼丁是非對映異構(gòu)體,為抗瘧疾藥和抗心律失常藥,與氯喹和羥氯喹同屬喹啉類衍生物.
氯喹和羥氯喹屬于4-氨基喹啉類藥物,均具有芳香環(huán)核心結(jié)構(gòu)和弱堿性基團,弱堿性側(cè)鏈有助于在溶酶體中積累,這條側(cè)鏈對藥物的活性以及與核酸的潛在相互作用至關(guān)重要(圖2)。氯喹和羥氯喹均以對映異構(gòu)體(r和s)出現(xiàn)。(r)-羥氯喹在血液中的濃度高于(s)-羥氯喹,表明在藥物的沉積或代謝中存在立體選擇過程[11]。藥物對映異構(gòu)體的有效性和安全性也可能不同。但有研究表明,氯喹的2種異構(gòu)體在體外的作用相似,對大鼠體內(nèi)的胚胎毒性也相同[12]。氯喹對映異構(gòu)體的藥物正在研發(fā)中,以期減少不良反應(yīng),如降低視網(wǎng)膜病變的風(fēng)險,但需進(jìn)一步的臨床驗證[13]。
氯喹和羥氯喹具有很大的表觀分布容積和很長的半衰期,使其藥動學(xué)特征非常復(fù)雜,至今未被完全闡明[11]。氯喹是以磷酸鹽的形式給藥,而羥氯喹是以硫酸鹽的形式給藥。磷酸氯喹和硫酸羥氯喹通常在腸道上段吸收[14]。從口服硫酸羥氯喹(200 mg)到其在血液中能夠被檢測出的時間通常為0~0.85 h(平均0.43 h)[14],氯喹和羥氯喹的生物利用度均為70%~80%[15](圖3)。有報道顯示,氯喹和羥氯喹人體藥動學(xué)特征有明顯不同,但是這些差異可能是由于不同的分析方法、不同的樣本來源(如血漿和全血)或者兩藥腎清除率的差異所造成的[15]。
吸收后,由于氯喹和羥氯喹的表觀分布容積非常大(氯喹為65 000 L,羥氯喹為47 257 L),導(dǎo)致它們的半衰期相當(dāng)長(40~60 d)[16]。它們均可分布到細(xì)胞液和細(xì)胞間液中,在體內(nèi)的停留時間非常長(氯喹為900 h,羥氯喹為1 300 h)[16](圖3)。氯喹和羥氯喹在血漿、全血和血清中的濃度因人而異(特別是血清和全血)[15]。關(guān)于“深層”組織和器官(例如淋巴組織、免疫細(xì)胞、骨髓、滑膜組織和其他結(jié)締組織)中藥物濃度的信息很少,而且應(yīng)用三室模型并不能預(yù)測這些“深層”組織和器官中的藥物濃度。由于結(jié)構(gòu)中具有弱堿基,羥氯喹可以在酸性小泡中積累,如溶酶體[17]。羥氯喹能夠與黑色素緊密結(jié)合,可以在皮膚和眼睛等含有黑色素的組織中沉積,這可能解釋了該藥物某些組織特異性機制(如引起視網(wǎng)膜病變的不良反應(yīng)或治療皮膚疾病的療效)。臨床觀察表明,與氯喹相比,羥氯喹的視網(wǎng)膜病變風(fēng)險較低,這可能與羥氯喹的表觀分布容積小于氯喹有關(guān)。
氯喹和羥氯喹在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化主要在肝進(jìn)行,經(jīng)過細(xì)胞色素P450(cytochrome P450,CYP)酶代謝后,其主要代謝產(chǎn)物分別是去乙氯喹和去乙羥氯喹,而后繼續(xù)代謝成雙去乙氯喹,這3種代謝產(chǎn)物均有活性[18]。
圖3 氯喹和羥氯喹的藥動學(xué)特性.
約有1/2的氯喹以原形經(jīng)腎排泄,其排泄速度可因尿液酸化而加快,因尿液堿化而降低;氯喹也可由乳汁中排出[19]。氯喹和羥氯喹的腎清除率存在差別,分別為51%和21%,提示腎功能損傷影響藥物排泄對氯喹更加明顯。由于氯喹和羥氯喹具有長達(dá)約50 d的血漿消除半衰期,這些藥物及其代謝產(chǎn)物在體內(nèi)會產(chǎn)生明顯蓄積(圖3)。因此,腎清除能力是非常重要的因素,尤其是腎功能衰竭患者,因為清除減少會進(jìn)一步造成這些藥物在體內(nèi)的蓄積[11]。
氯喹和羥氯喹都是CYP酶的底物,因此可以干擾其他藥物的代謝。CYP酶催化氯喹和羥氯喹脫烷基化生成藥理活性代謝物[20]。研究顯示,CYP2C8,CYP3A4,CYP2D6和CYP1A1能代謝氯喹[10]。
主要的藥物相互作用包括:①氯喹會明顯增加洋地黃毒苷的血藥濃度[21]。因此,在氯喹治療過程中,需要密切監(jiān)測洋地黃毒苷的水平(表1)。②羥氯喹通過與CYP2D6競爭抑制美托洛爾的代謝,美托洛爾的血藥濃度隨著羥氯喹的增加而增加[22]。但被CYP2D6代謝的某些藥物,如右美沙芬,在羥氯喹治療期間未增加[22]。③由于奎寧和奎尼丁等這類抗瘧疾、抗心律失常藥(圖2)會干擾心電圖QT間期,所以服用氯喹或羥氯喹的患者也應(yīng)該監(jiān)測潛在的心律失常風(fēng)險,特別是與抗心律失常藥合用時要密切監(jiān)護(hù)。④他莫昔芬與羥氯喹聯(lián)合用藥,由于可協(xié)同抑制視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞中的溶酶體酶,增加了眼毒性的風(fēng)險[23]。因此,眼科專家建議,聯(lián)合使用他莫昔芬和羥氯喹或氯喹時應(yīng)該限制在6個月以內(nèi)。⑤羥氯喹可通過改變pH值進(jìn)而減少甲氨蝶呤在胃腸道的吸收,從而降低甲氨蝶呤的生物利用度[24]。這種效應(yīng)可以解釋為什么在與羥氯喹合用期間,甲氨蝶呤相關(guān)的急性肝毒性風(fēng)險反而降低[25]。⑥羥氯喹也可以增加環(huán)孢素的血藥濃度,因此在聯(lián)合治療期間也應(yīng)密切監(jiān)測環(huán)孢素的水平[26]。所以,使用氯喹或羥氯喹,需要關(guān)注其與心血管、腫瘤和免疫等藥物的相互作用。
表1 氯喹或羥氯喹與藥物聯(lián)用的藥物相互作用
盡管氯喹和羥氯喹均能夠通過胎盤,并且由于胎兒組織中存在與藥物結(jié)合的色素,但是這些藥物對胎兒還未見明顯的毒性。目前的歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟(The European League Against Rheumatism,EULAR)最新指南中仍然建議患有自身免疫性疾病的孕婦繼續(xù)使用羥氯喹[27]。也有數(shù)據(jù)表明,懷孕期間服用羥氯喹對先天性心臟病有保護(hù)作用,這可能是由于羥氯喹減少Ⅰ型干擾素表達(dá)[28]。目前也并無關(guān)于羥氯喹對胎兒心臟毒性的報道。氯喹和羥氯喹可以通過母乳喂養(yǎng)傳給嬰兒,但是并未見有不良反應(yīng)的報道。總的來說,目前研究表明,氯喹和羥氯喹對于胎兒和母乳喂養(yǎng)嬰兒是安全的。
氯喹和羥氯喹具有良好的安全性,并且由于它們并未完全抑制免疫途徑,如Toll樣受體(Toll-like receptor,TLR)7和TLR9信號通路、T細(xì)胞受體通路和B細(xì)胞受體通路,因此被認(rèn)為是免疫調(diào)節(jié)劑,而非免疫抑制劑。與免疫抑制劑甲氨蝶呤和來氟米特不同,氯喹和羥氯喹不會增加感染并發(fā)癥或癌癥的風(fēng)險[29]。
氯喹和羥氯喹最常見的不良反應(yīng)是胃腸道反應(yīng),包括惡心、嘔吐、腹瀉和腹部不適[30]。此外,有研究報道,可能發(fā)生羥氯喹相關(guān)心肌病和羥氯喹介導(dǎo)或氯喹介導(dǎo)的心臟毒性,包括心律紊亂(如延長QT間期)和風(fēng)濕病患者的心肌病[31]。但是,藥物相關(guān)心臟毒性有待進(jìn)一步確認(rèn)。腎功能受損影響藥物清除,可以提高藥物的體內(nèi)濃度,增加不良反應(yīng)的風(fēng)險。
氯喹和羥氯喹最嚴(yán)重的不良反應(yīng)是視網(wǎng)膜病變。這些藥物會導(dǎo)致視網(wǎng)膜損傷,主要通過干擾光感受器視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的溶酶體降解功能。這種干擾導(dǎo)致了視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞脂褐素的增加,引起光感受器退化。氯喹的視網(wǎng)膜病變不良反應(yīng)比羥氯喹較常見。但值得注意的是,由于過去幾年診斷技術(shù)的進(jìn)步,已認(rèn)識到羥氯喹相關(guān)視網(wǎng)膜病變的發(fā)生比以往所了解的多,從而對皇家眼科學(xué)會(the Royal College of Ophthalmology,RCO)指南進(jìn)行了相應(yīng)更新[32]。在用羥氯喹治療期間,多種因素被認(rèn)為會增加視網(wǎng)膜病變的風(fēng)險:藥物劑量>5 mg·kg-1,長期使用該藥物(10~25年),高蓄積劑量(600~1000 g,為連續(xù)使用77~141個月的累計劑量),3期~5期慢性腎病,以及與他莫昔芬聯(lián)合使用>6個月[33]。羥氯喹視網(wǎng)膜病變最重要的誘因是高劑量長期(5年)使用造成的,但目前的證據(jù)僅限于回顧性研究,其中大多數(shù)是基于醫(yī)療記錄,并缺少詳實的數(shù)據(jù)佐證[33]。所以,藥物劑量、治療持續(xù)時間與視網(wǎng)膜病變不良反應(yīng)的確切關(guān)系有待闡明。
根據(jù)RCO指南,可以通過調(diào)整藥物劑量和使用先進(jìn)的光學(xué)干預(yù)方法減少氯喹或羥氯喹治療期間發(fā)生眼部不良反應(yīng)[33]。然而,由于氯喹和羥氯喹具有非常復(fù)雜的藥動學(xué)特征,其量效關(guān)系仍不明確。氯喹和羥氯喹均有一個緩慢的起效過程,可能需要幾周的時間才能達(dá)到最大活性[34]。它們在停藥后仍會持續(xù)作用,即后遺效應(yīng)。因此,必須重點關(guān)注給藥劑量和給藥時間。
根據(jù)美國眼科學(xué)會(American Academy of Ophthalmology,AAO)、RCO 和 EULAR 的最新指南,建議使用較低劑量的羥氯喹(按實際體質(zhì)量每天≤5 mg·kg-1)[35]。但需要注意的是,研究得出的這個劑量代表實際羥氯喹攝入量,而不是處方劑量。因此,實際的處方劑量大概是≥6 mg·kg-1[36]。
在癌癥治療中,羥氯喹的處方劑量可達(dá)到每天1200 mg。盡管劑量如此之高,但是并未產(chǎn)生相關(guān)的毒性作用。除此之外,即使羥氯喹與其他具有眼毒性的藥物聯(lián)合使用也是如此[37]。然而,腫瘤的治療期一般比風(fēng)濕病短得多,因此癌癥患者的累積劑量通常低于風(fēng)濕病患者。在慢性腎病患者中,盡管由于他們的藥物清除較低,進(jìn)而會引起羥氯喹的濃度增加(并且可能具有部分毒性),但目前的指南中并未包含減少慢性腎疾病患者的羥氯喹使用劑量[38],需要今后臨床研究闡明。
現(xiàn)行眼科指南最近修訂的最大劑量(每天5 mg·kg-1攝入量)對炎癥性風(fēng)濕病患者的療效尚未評估。遵循這種劑量策略可能是經(jīng)過多方面考慮的。過去許多有關(guān)羥氯喹療效的研究中應(yīng)用的劑量至少是每天6.5 mg·kg-1。因此,疾病發(fā)作期間的有效治療劑量可能高于推薦的最大劑量。此外,不同疾病使用的劑量也是不同的。
為了快速尋找有效安全的COVID-19治療方法,“老藥新用”是目前情況下較好的策略,其中之一就是測試具有抗病毒活性的藥物是否能有效治療COVID-19。新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)屬于β冠狀病毒屬,SARS-CoV和中東呼吸綜合征冠狀病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus,MERS-CoV)[39]也屬于β冠狀病毒屬。前期研究顯示,氯喹為潛在的廣譜抗病毒藥物,對狂犬病毒[40]、脊髓灰質(zhì)炎病毒[41]、艾滋病毒[42]、甲型肝炎病毒[43]、丙型肝炎病毒[44]、甲型和乙型流感病毒[45]、甲型H5N1 流感病毒[46]、基孔肯雅病毒[47]、登革熱病毒[48]、寨卡病毒[49]、埃博拉病毒[50]以及各種DNA病毒如乙肝病毒[51]和單純皰疹病毒[52]等均有效果。在病毒感染患者的治療過程中,有時已經(jīng)證實了體外描述的氯喹的抗病毒活性,但因治療疾病所用氯喹的濃度和治療的持續(xù)時間不同,在臨床試驗中并不總是能夠再現(xiàn)氯喹的抗病毒活性。由此說明,需要測試不同治療方案并得到臨床驗證有效后才能推廣應(yīng)用。
關(guān)于冠狀病毒,氯喹對SARS-CoV-1復(fù)制具有潛在的抑制作用[53]。也有報道顯示,氯喹在體外可以抑制肺上皮細(xì)胞中的HCoV-229E的復(fù)制[54]。體外實驗還顯示,氯喹對HCoV-O43冠狀病毒也有很強的抗病毒作用[55]。據(jù)報道,氯喹在體外對MERSCoV亦具有活性,但該結(jié)果仍有爭議[56]。由于氯喹抗病毒的作用范圍廣,包括大多數(shù)冠狀病毒,特別是與SARS-CoV-2相似的SARS-CoV-1也有效[57],因此,氯喹作為“老藥新用”的備選藥物,進(jìn)入抗SARS-CoV-2的研究中。最近我國某實驗室報道,氯喹和抗病毒藥物瑞德西韋在體外均能抑制SARS-CoV-2,并建議在COVID-19患者中評估這些藥物[3]。取得初步療效后,在2020年2月19日我國發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第六版)》中列入了氯喹治療方案,建議“磷酸氯喹(成人500 mg,每日2次)”。并隨后在第七版方案中更新使用方法為“體重在50公斤以上的18~65歲成年人每天2次500 mg磷酸氯喹,服藥7天;體重在50公斤以下的成年人,第1~2天每天2次500 mg磷酸氯喹,第3~7天每天1次500 mg磷酸氯喹”。羥氯喹是氯喹的同類藥,羥氯喹在體外已被證實具有抗SARS冠狀病毒的活性[8]。繼中國磷酸氯喹治療方案,法國醫(yī)生治療SARS-CoV-2感染患者選用了硫酸羥氯喹單藥治療,或硫酸羥氯喹與阿奇霉素聯(lián)合治療。結(jié)果顯示,硫酸羥氯喹單用有效,合用更有效[9]。但該報道目前爭議很大,質(zhì)疑原因如下:首先,這是一個小樣本臨床治療觀察;其次,它是開放設(shè)計試驗;第三,治療組失聯(lián)患者人數(shù)較多,使得試驗組樣本更小。發(fā)表該文章的期刊的上級機構(gòu)——國際抗微生物生物化學(xué)協(xié)會(ISAC)最近也在官網(wǎng)上發(fā)表聲明,指出該項開放標(biāo)簽、非隨機臨床試驗結(jié)果沒有達(dá)到業(yè)界共識標(biāo)準(zhǔn)[58]。目前,我國正在開展氯喹和羥氯喹大約22項注冊臨床試驗(表2)[59],結(jié)果有待揭曉。荷蘭和意大利等國家也都出臺了相應(yīng)的方案,雖然他們的治療劑量或多或少會有所調(diào)整,但是目前為止也均主要以氯喹和羥氯喹為治療手段[59]。最近,在美國COVID-19患者人數(shù)和死亡人數(shù)不斷增加的嚴(yán)峻形勢下,美國FDA于2020年3月29日發(fā)布緊急授權(quán),允許羥氯喹用于治療COVID-19。美國衛(wèi)生與公眾服務(wù)部(United States Department of Health and Human Services,HHS)同時發(fā)表聲明表示:當(dāng)臨床試驗不可用或不可行時,F(xiàn)DA向生物醫(yī)學(xué)高級研究與發(fā)展管理局(Biomedical Advanced Research and Develop?ment Authority,BARDA)頒發(fā)了緊急使用授權(quán),允許國家戰(zhàn)略儲備局(Strategic National Stockpile,SNS)所獲捐的硫酸羥氯喹和磷酸氯喹產(chǎn)品,由醫(yī)生酌情分發(fā)給因患COVID-19而住院的青少年和成人患者。盡管前面提到,短期給予氯喹或羥氯喹相對比較安全,但仍然應(yīng)關(guān)注視網(wǎng)膜病變以及對心臟的潛在不良反應(yīng)。
氯喹能夠抑制唾液酸的生物合成[60]。唾液酸是存在于細(xì)胞跨膜蛋白上糖鏈末端的酸性單糖,并且是病毒識別的關(guān)鍵成分。氯喹對唾液酸生物合成的干擾可能解釋了該藥廣泛的抗病毒作用,諸如HCoV-O43 和 SARS-CoV-1[61-62]。雖然還未見SARS-CoV-2與唾液酸結(jié)合的報道,但如SARSCoV-2與其他冠狀病毒一樣,均是以某些細(xì)胞亞型的唾液酸為靶標(biāo),那么SARS-CoV-2與唾液酸的結(jié)合也可能受到氯喹的影響。
氯喹還可通過升高pH值干擾內(nèi)體(endo?some)依賴的病毒的早期復(fù)制,如登革熱病毒或基孔肯雅病毒[47]。某些病毒顆粒在與酸性的溶酶體或內(nèi)體結(jié)合后,由于它們內(nèi)部均是酸性環(huán)境,并且內(nèi)部均具有一些可以破壞病毒顆粒的酶,在低pH值和某些酶的共同作用下,導(dǎo)致病毒脫顆粒并將基因組釋放到細(xì)胞質(zhì)中,如SARS-CoV-1[63]。而氯喹恰好憑借其本身化合物的弱堿性,并且能夠進(jìn)入到溶酶體或內(nèi)體酸性環(huán)境中,從而阻斷了病毒這一過程。也有報道顯示,SARS-CoV-2可以酸化溶酶體,而氯喹弱堿性可干擾這一過程,具體是通過抑制組織蛋白酶,而組織蛋白酶需要較低的pH值才能達(dá)到最佳活性[3]。能夠進(jìn)入溶酶體或內(nèi)體這一性質(zhì),正好能夠說明為何其他堿性藥物無氯喹如此之功效。
氯喹也能干擾病毒相關(guān)蛋白的翻譯后修飾過程。對于艾滋病毒來說,新合成的病毒顆粒并無感染性,只有在包膜糖蛋白糖基化后才具備感染性,而氯喹可以抑制這一過程[64]。氯喹還可以通過影響蛋白質(zhì)水解過程來抑制登革熱病毒的復(fù)制[65]。在單純皰疹病毒模型中,氯喹抑制了皰疹病毒顆粒的出芽,從而降低了其傳染性[66]。研究表明,在非人類SARS-CoV-2模型中,冠狀病毒出芽的胞內(nèi)位置是M蛋白決定的,而氯喹可以干擾M蛋白進(jìn)而擾亂病毒出芽,從而對SARS-CoV-2的周期起到抑制作用[67]。由于 SARS-CoV-2與 SARS-CoV-1具有相同的細(xì)胞受體,即血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)受體[68-69],所以氯喹也很有可能干擾ACE2受體的糖基化,從而阻止SARS-CoV-2與靶細(xì)胞的結(jié)合。
除影響病毒成熟過程外,氯喹升高pH值的作用還會干擾樹突狀細(xì)胞對病毒的識別,該過程基于TLR依賴途徑發(fā)生[70]。除此以外,氯喹對免疫系統(tǒng)的其他作用還包括增強CD8+T細(xì)胞的免疫反應(yīng)[71]。氯喹和羥氯喹還可減少炎癥因子的產(chǎn)生。如體外實驗顯示,它們可抑制單核細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素1、白細(xì)胞介素6、腫瘤壞死因子和干擾素γ。氯喹和羥氯喹的這些免疫調(diào)節(jié)作用以及抑制炎癥因子作用可能對遏制病情加重起到治療作用。
氯喹和羥氯喹作為傳統(tǒng)抗瘧疾藥和抗風(fēng)濕藥,應(yīng)用已約70年,其抗腫瘤活性和抗血栓活性等潛在臨床用途也在認(rèn)識和研究中。近年還發(fā)現(xiàn)這類藥物具有廣譜抗病毒活性,特別是對SARS-CoV感染有潛在防治作用,引起對通過“老藥新用”策略尋找COVID-19治療藥物的關(guān)注。在離體實驗證明其對SARS-CoV-2有效的條件下,開展臨床試用取得初步療效。在疫情嚴(yán)峻形勢下,中國、美國和歐洲多國已在治療COVID-19中試用氯喹和羥氯喹,同時多項臨床試驗正在積極推進(jìn)中,結(jié)果有待揭曉。它們治療COVID-19的藥理作用機制,可能是干擾SARS-CoV-2與唾液酸結(jié)合、干擾內(nèi)體依賴性的病毒早期復(fù)制、干擾病毒相關(guān)蛋白的翻譯后修飾或免疫調(diào)節(jié)作用及其對炎癥因子的干擾。事實上,雖然它們應(yīng)用歷史較久,但其分子機制研究還處于起步階段。它們可抑制溶酶體活性、自噬通路和調(diào)節(jié)免疫受體信號通路是近年闡明的重要機制。藥物直接作用的確切分子靶標(biāo)正在探索中,有一項研究提出棕櫚酰-蛋白硫酯酶1(palmitoyl-protein thioes?terase 1,PPT1)是氯喹及其衍生物在溶酶體內(nèi)潛在的分子靶標(biāo)[72]。PPT1是脂質(zhì)修飾蛋白代謝過程中的一個酶,該分子靶標(biāo)有待進(jìn)一步功能確認(rèn)。溶酶體內(nèi)是否存在其他分子靶標(biāo)也值得研究。
關(guān)于用藥注意事項,氯喹和羥氯喹的藥理特性無本質(zhì)差別,藥物吸收良好,安全性良好,輕度胃腸道反應(yīng)常見,嚴(yán)重不良反應(yīng)如視網(wǎng)膜病變與給藥劑量大和療程長有關(guān)。在COVID-19治療方案中,給藥療程不長,但應(yīng)用劑量較大,視網(wǎng)膜病變風(fēng)險仍需觀察。一旦發(fā)生,可調(diào)減藥物劑量(或停藥)和使用光學(xué)干預(yù)方法以減輕這一眼部不良反應(yīng)[33]。它們表觀分布容積大,半衰期長(約50 d),藥物蓄積后遺效應(yīng)值得關(guān)注,尤其腎功能衰竭患者用藥,腎清除能力下降會加重藥物蓄積,氯喹比羥氯喹更應(yīng)值得注意。它們的潛在心臟毒性需要關(guān)注,尤其是COVID-19合并心血管疾病需要聯(lián)合用藥時,如合用洋地黃類、奎尼丁和胺碘酮、β受體阻斷藥美托洛爾等;此外,與抗腫瘤藥他莫昔芬合用會增加眼毒性風(fēng)險;與免疫抑制劑甲氨蝶呤和環(huán)孢素等合用時,也需注意藥物相互作用。目前研究尚未發(fā)現(xiàn)孕婦用藥的胎兒毒性,也未發(fā)現(xiàn)哺乳婦女用藥對嬰兒的不良反應(yīng),這為特殊人群安全性用藥提供了參考。未來需要研究它們臨床應(yīng)用的量效關(guān)系,探索合適的治療劑量,提升治療獲益,降低治療風(fēng)險。