段祎杰,劉茜,趙樞泉,黃芳,任亮,劉良,周亦武
(華中科技大學同濟醫(yī)學院法醫(yī)學系,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,嚴重者可快速進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前的重要任務。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及臨床不良反應均已較為明確,但由于新適應證的使用群體、用藥劑量及時間均與以往有所不同,有導致不良反應甚至嚴重不良后果的風險。
值得注意的是,有關科研機構及政府部門已開始關注這個問題。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)療機構下發(fā)《關于嚴密觀察磷酸氯喹使用不良反應的通知》,該通知提及中國科學院武漢病毒研究所通報磷酸氯喹中毒可導致急性死亡,要求各定點醫(yī)療機構對在使用該藥物治療過程中出現(xiàn)的不良反應進行嚴密觀察,出現(xiàn)嚴重不良反應及時上報省衛(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)導致精神異常、反復尖端扭轉型室性心動過速的病例[8]。因此,筆者認為有必要對氯喹類藥物的藥理作用、體內(nèi)代謝與分布、中毒及毒理作用機制等進行全面綜述,增進醫(yī)務工作者、法醫(yī)及民眾對該類藥物急性中毒的了解,對嚴重不良反應能及時發(fā)現(xiàn)、合理處置,減少因藥物使用導致的不良反應甚至死亡。
氯喹類藥物均為4-氨基喹啉的衍生物,臨床應用的氯喹類藥物主要包括氯喹、羥氯喹等[9]。氯喹于1934年被德國科學家合成,起初曾因被認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),亦被用于治療類風濕性關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、結節(jié)病等結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)主要用于治療類風濕性關節(jié)炎、青少年慢性關節(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)母細胞瘤、復發(fā)型皮膚基底細胞癌、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濕關節(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濕關節(jié)炎的大。
臨床治療劑量下,氯喹的不良反應主要包括以下幾項。(1)一般不良反應: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:可引起竇房結抑制,導致心律失常、休克,嚴重時可發(fā)生阿-斯綜合征,導致死亡。(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,不良反應主要包括胃腸道反應、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致。
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)誘導外周血淋巴細胞凋亡等[9,15,18]。親溶酶體機制是氯喹類藥物發(fā)揮上述藥理作用的核心機制。氯喹類藥物溶于水后呈弱堿性,進入細胞后可通過質(zhì)子化在溶酶體、高爾基體網(wǎng)狀結構等酸性細胞器中積聚,從而影響溶酶體等細胞器的結構功能及相關酶的活性[19-20]。此外,氯喹類藥物的喹啉環(huán)可以與DNA雙螺旋結構相互作用,抑制DNA復制、RNA轉錄及DNA與抗DNA抗體的結合[21]。
氯喹類藥物的抗病毒作用也一直受到研究人員的關注。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影響病毒復制。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細胞表面的血管緊張素轉化酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)受體的末端糖基化、干擾病毒與ACE2受體的結合來安全地抑制SARS-CoV誘導的Vero E6細胞系中的病毒復制[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蛋白結構相似,也可經(jīng)ACE2受體介導而干擾宿主的上皮細胞。中國科學院武漢病毒研究所和軍事醫(yī)學科學院毒物藥物研究所的聯(lián)合研究結果[7]表明,磷酸氯喹能在Vero E6細胞中有效抑制新冠病毒的感染,且參照類風濕關節(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到有效治療濃度。
氯喹類藥物在臨床應用中可導致包括心臟毒性、眼毒性在內(nèi)的多種急性或慢性不良反應。而事實上,氯喹自問世以來就因較強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專家則認為通常一次性攝入1.5g即可導致成年人中毒,2.0g(30~50mg/kg)為最小致死劑量。一項對51例嚴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是死亡結局的準確預測指標,因此推薦上述劑量和血藥質(zhì)量濃度作為界定嚴重氯喹中毒的標準。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)、心臟傳導阻滯、肺水腫、呼吸停止和嚴重低鉀血癥。此外,還可以出現(xiàn)因上消化道出血導致的嘔血及譫妄、人格改變、抑郁等精神癥狀[30-32]。與致命結局相關的臨床特征包括: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]。
氯喹急性中毒導致的死亡主要與其心臟毒性作用有關,毒理作用機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胞復極化,降低自律性,從而影響心傳導系統(tǒng);(3)使細胞外鉀離子內(nèi)流,導致低鉀血癥。因此,除了及時洗胃、密切心電監(jiān)護,對心律失常和低血壓的控制是治療氯喹中毒的基礎。
羥氯喹相對氯喹安全性更高,動物實驗結果[36]顯示,氯喹毒性為羥氯喹的2~3倍。有學者[37]認為,一次性攝入超過4.0 g羥氯喹即可發(fā)生嚴重致死性心律失常而應被視為嚴重中毒,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。
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)的代謝主要在肝進行,氯喹通過側鏈的氧化而被代謝,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血中藥物濃度達到峰值,其中58%~61%的藥物與血漿蛋白結合,血漿半衰期(T1/2)可達3~14 d并呈劑量依賴性[39,41]。有研究[41]結果顯示,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低于骨髓、肝、脾等組織。一組包含8例成年死者的研究[42]結果顯示,在給予治療劑量時,人腦、肝、腎組織平均藥物質(zhì)量分數(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)量分數(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)量分數(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)氯喹含量相當高,其中血液中的質(zhì)量濃度高達252.15mg/L[46]。
羥氯喹具有和氯喹相似的藥代動力學和體內(nèi)代謝過程??诜?,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)量分數(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)量分數(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)量分數(shù))分別為104mg/L、500mg/kg[49]。
對疑似氯喹類藥物中毒死亡案例的法醫(yī)學鑒定應注意:(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、心傳導系統(tǒng)可能存在病變。
氯喹類藥物中毒導致的死亡在法醫(yī)學鑒定實踐中并不常見。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,應當注意的是,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,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。(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致精神障礙繼發(fā)自殺的情況,應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證偏大,療程偏長,是否會在后續(xù)臨床實踐工作中出現(xiàn)一些不良反應甚至嚴重不良反應還需密切關注。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進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,有必要加強對此類藥物及其毒理學特征的認識。