嚴(yán)瑩瑩,張會敏,李曉晶,楊宗統(tǒng),隋在云#b(1.山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,濟南 50355;.山東省中醫(yī)藥研究院,濟南 50014)
瘧疾是一種嚴(yán)重危及生命的傳染病,對人類生活產(chǎn)生著深遠影響。世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)發(fā)布的《世界瘧疾報告2021》表明,全球估計有2.41億瘧疾病例,有62.7萬人死于瘧疾[1]。因此,對瘧疾的治療依然是全球關(guān)注的話題。20世紀(jì)60年代末,中國政府組織了一項旨在尋找抗瘧藥物的研究,最終發(fā)現(xiàn)了青蒿素。青蒿素的發(fā)現(xiàn)改寫了人類抗瘧藥的歷史,其問世以來挽救了數(shù)百萬人的生命,在瘧疾治療方面發(fā)揮了不可替代的作用,并且至今仍是WHO推薦的臨床抗瘧一線用藥。青蒿素是一種具有過氧橋結(jié)構(gòu)的倍半萜內(nèi)酯類化合物,其抗瘧活性主要體現(xiàn)在過氧橋結(jié)構(gòu)上[2]。它對瘧原蟲的殺傷作用不是通過單一靶點進行的,而是通過大范圍破壞瘧原蟲的代謝通路實現(xiàn)的,這也是它對瘧原蟲殺傷作用如此高效的原因[3]。盡管各種青蒿素衍生物的具體特性可能不同,但它們都有作用速度快、效力高、毒性低、半衰期短等共同特性,因而青蒿素類藥物和長效輔助抗瘧藥物聯(lián)用是非常理想和推薦的抗瘧療法。目前,有多種以青蒿素類化合物為基礎(chǔ)的聯(lián)合療法(artemisinin-based combination therapy,ACT)在臨床使用,例如蒿甲醚-本芴醇(artemether-lumefantrine,AL)、青蒿琥酯-阿莫地喹(artesunate-amodiaquine,AA)和雙氫青蒿素-哌喹(dihydroartemisinin-piperaquine,DP)等[4],均取得了非常不錯的療效,但也出現(xiàn)了耐藥性問題。鑒于此,本文對近年來國內(nèi)外有關(guān)ACT的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)缺點作一綜述,以期為后續(xù)篩選ACT中的長效輔助抗瘧藥物、解決耐藥性問題提供思路。
惡性瘧原蟲是引起瘧疾的主要病原體,99%非洲地區(qū)和66%東南亞地區(qū)的瘧疾病例與其有關(guān)[5]。研究發(fā)現(xiàn),與非青蒿素類抗瘧藥物相比,ACT作為治療無并發(fā)癥惡性瘧的一線方法十分有效[6]。坦桑尼亞在引入ACT后,惡性瘧的感染率、即時發(fā)病率和患者死亡率都大大降低[7]。WHO推薦了5種ACT用于治療無并發(fā)癥的惡性瘧,包括AL、AA、DP、青蒿琥酯-甲氟喹(artesunatemefloquine,AM)和青蒿琥酯-磺胺多辛-乙胺嘧啶(artesunate-sulfadoxine-pyrimethamine,AS-SP)[4],并在多個地區(qū)證明這些ACT中的抗瘧藥物是安全、有效的。
1.1.1 AL的抗瘧機制及臨床應(yīng)用 青蒿素衍生物蒿甲醚有幾種可能的作用機制,包括干擾瘧原蟲轉(zhuǎn)運蛋白、干擾線粒體電子轉(zhuǎn)運和產(chǎn)生自由基以減少血液中的抗氧化劑和谷胱甘肽[8]。蒿甲醚雖能快速退熱、清除寄生蟲、改善臨床癥狀,但作為單藥治療時,患者復(fù)發(fā)率較高。本芴醇的確切作用機制尚不清楚,但它被認為可以抑制β-血紅素的形成,從而抑制瘧原蟲的解毒過程[8]。
在多個國家和地區(qū)(肯尼亞、盧旺達、布基納法索、科特迪瓦、加蓬、喀麥?。词笰L已被引進數(shù)年,其對無并發(fā)癥惡性瘧的治療也仍然有效[9-15]。在莫桑比克,AL良好的有效性和耐受性使其一直是該國治療無并發(fā)癥惡性瘧的一線方法[16]。
AL的主要不良反應(yīng)與胃腸道(腹痛、厭食、嘔吐、惡心、腹瀉)和中樞神經(jīng)(頭痛和頭暈)系統(tǒng)有關(guān),同時還應(yīng)注意防范溶血性貧血[8]和動眼神經(jīng)危象[17]的發(fā)生。此外,有研究表明,患者飲食中缺乏脂肪會影響AL中苯芴醇的吸收[18],因此建議將該藥與牛奶或含脂肪的食物一起服用。
1.1.2 AA的抗瘧機制及臨床應(yīng)用 青蒿琥酯的抗瘧機制有3種——(1)自由基機制:青蒿琥酯的過氧橋結(jié)構(gòu)在瘧原蟲體內(nèi)活化后產(chǎn)生自由基,繼而與瘧原蟲蛋白絡(luò)合形成共價鍵,使蛋白失去功能,導(dǎo)致瘧原蟲死亡;或者轉(zhuǎn)化為碳自由基,使瘧原蟲的蛋白烴基化。(2)直接殺滅紅內(nèi)期瘧原蟲:青蒿琥酯通過影響瘧原蟲表膜-線粒體的功能,阻斷宿主紅細胞為其提供營養(yǎng),從而選擇性地殺滅紅內(nèi)期瘧原蟲;同時對瘧原蟲配子體也有殺滅作用。(3)抑制惡性瘧原蟲鈣ATP蛋白6(plasmodium falciparumcalcium ATPase 6,PfATP6):青蒿素及其衍生物對該蛋白具有較強的特異性抑制作用,使瘧原蟲細胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度升高,引起細胞凋亡[19]。AA聯(lián)合療法中的短效抗瘧藥青蒿琥酯可以消滅大部分瘧原蟲,而長效抗瘧藥阿莫地喹除了能消除剩余的瘧原蟲,還可以預(yù)防瘧原蟲對青蒿琥酯的耐藥性以及瘧疾的復(fù)發(fā)[19]。
在厄立特里亞,AA的療效仍符合WHO標(biāo)準(zhǔn)(至少具有95%的有效率),故仍繼續(xù)作為當(dāng)?shù)刂委煙o并發(fā)癥惡性瘧的一線藥物[20]。在多個國家和地區(qū)(馬達加斯加、布基納法索、科特迪瓦、加蓬、喀麥隆、坦桑尼亞),即使AA已被引進數(shù)年,其對無并發(fā)癥惡性瘧的治療也仍然非常有效[11-15,21-22]。另據(jù)報道,AA和AL是尼日利亞治療無并發(fā)癥惡性瘧的一線方法,Sowunmi等[23]發(fā)現(xiàn)在為期7年(2008-2014年)的治療后,AA和AL對非貧血和貧血兒童的無并發(fā)癥惡性瘧的治療仍然有效,還可以在高寄生蟲血癥和貧血兒童中保持較好的血細胞比容。
AA最常見的不良反應(yīng)是虛弱,它還可能導(dǎo)致心動過緩和肌張力障礙[7]。兒童和青年患者還應(yīng)當(dāng)注意其錐體外系反應(yīng),這可能與藥物蓄積以及患者體內(nèi)多巴胺受體數(shù)量較多有關(guān)[24]。
1.1.3 DP的抗瘧機制及臨床應(yīng)用 雙氫青蒿素是青蒿素衍生物(如蒿甲醚和青蒿琥酯)的主要活性代謝物,其抗瘧活性也主要體現(xiàn)在過氧橋結(jié)構(gòu)上。雙氫青蒿素通過干擾線粒體電子運輸和寄生蟲運輸?shù)鞍?,抑制瘧原蟲肌漿-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的鈣-腺苷三磷酸酶表達,干擾寄生蟲線粒體功能,從而發(fā)揮抗瘧作用[25]。哌喹的確切作用機制尚不清楚,但目前認為與氯喹相似,即可以抑制瘧原蟲食物液泡中血紅素的解毒過程,破壞和溶解瘧原蟲的細胞膜,最終引起瘧原蟲裂解[25]。
目前,DP在多個國家和地區(qū)(巴布亞新幾內(nèi)亞、坦桑尼亞、馬里、烏干達)仍是治療無并發(fā)癥瘧疾非常有效的方法[16,26-28]。尤其在緬甸顯示出的良好療效使其可以繼續(xù)作為該國治療無并發(fā)癥惡性瘧的一線方法[29]。
DP常見的不良反應(yīng)包括惡心、疲勞、嘔吐和頭痛,需要注意的是用藥后不久嘔吐可能會影響治療效果[25];此外,還應(yīng)注意患者用藥后可能會發(fā)生舞蹈樣手足徐動癥[28]。
1.1.4 不同ACT的臨床效果比較 Grandesso等[29]在尼日爾馬拉迪市對212名患有無并發(fā)癥惡性瘧的兒童進行治療,發(fā)現(xiàn)3種治療方法(AL、AA和DP)均能基本達到WHO標(biāo)準(zhǔn)(至少具有95%的有效率),且并未發(fā)現(xiàn)耐藥性問題。另有研究發(fā)現(xiàn),即使治療瘧疾數(shù)年后,ACT在尼日利亞和安哥拉也仍有較好的療效和耐受性[30-31]。此外,在巴基斯坦,AS-SP是治療惡性瘧的一線方法,自2007年引進后一直非常有效[32]。
ACT還被建議作為治療無并發(fā)癥的諾氏瘧的首選方法[33]。據(jù)報道,在馬來西亞,AM治療諾氏瘧十分有效,這很可能也適用于其他流行病地區(qū)[34]。但在使用AM時,需要注意甲氟喹可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的神經(jīng)精神不良反應(yīng),包括異夢、失眠、焦慮和抑郁癥等[34]。
與成人相比,兒童對ACT的耐受性可能會更好,未見嚴(yán)重不良反應(yīng)或死亡的相關(guān)報道。兒童中最常見的不良反應(yīng)與胃腸系統(tǒng)有關(guān),但均會自動緩解,并且沒有特定的年齡相關(guān)毒性[35]。此外,大多數(shù)情況下,孕婦也被推薦使用ACT治療瘧疾[36]。孕婦感染瘧疾的風(fēng)險較高且伴有嚴(yán)重的并發(fā)癥,考慮到療效、依從性和耐受性等因素,WHO建議使用ACT治療妊娠前3個月確診的瘧疾[37],并認為該方案不會提高低體質(zhì)量兒和小于胎齡兒的發(fā)生率[38]。WHO還允許在妊娠中、晚期使用ACT治療瘧疾[37]。Nambozi等[39]發(fā)現(xiàn),在贊比亞,AL、DP和AM對妊娠中、晚期孕婦都有良好的治療效果,但AM的耐受性不如其他2種治療方案。由于ACT可以通過長效輔助抗瘧藥物預(yù)防新發(fā)感染,因此在瘧疾傳播強度高的地區(qū)可以首選DP治療,而在傳播強度較低的地區(qū)則可使用AL或AM治療[40]。有研究者對妊娠中、晚期患有惡性瘧的孕婦采用AL、AA、AM或DP進行治療,結(jié)果表明AL的不良反應(yīng)最少,但患者再感染率最高;DP的療效最佳,且安全性和患者可接受度較高[40]。上述4種ACT都可以在妊娠中、晚期使用且安全性好,不會對胎兒產(chǎn)生不良影響[41]。
為了盡量減少耐藥的風(fēng)險,目前ACT治療瘧疾一般采用3日療法,但3 d后長效輔助抗瘧藥物需要獨自殺死100 000個左右的瘧原蟲,“壓力”較大[42]。以青蒿素類化合物為基礎(chǔ)的三重聯(lián)合療法(triple artemisinin-based combination therapy,TACT)在這一方面顯示出了優(yōu)勢。在三重聯(lián)合療法中,讓2種消除速度緩慢的長效輔助抗瘧藥物一起對抗瘧原蟲,而2種輔助藥物之間可以起到相互“保護”的作用,從而最大限度地減少殘留瘧原蟲對單一藥物的影響[42]。
Schwartz等[43]通過前瞻性隨機研究比較了AA、阿托伐醌-氯胍(atovaquone-proguanil,AP)和青蒿琥酯-阿托伐醌-氯胍(artesunate-atovaquone-proguanil,AAP)3種抗瘧聯(lián)合方案治療無并發(fā)癥惡性瘧兒童的有效性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),AAP顯示出更高的治愈率、更快的臨床和寄生蟲學(xué)響應(yīng)時間、更低的復(fù)發(fā)率和更少的再感染事件。有研究表明,AL與阿莫地喹、DP與甲氟喹聯(lián)用治療無并發(fā)癥惡性瘧均具有良好的耐受性、安全性和有效性[44]。此外,Dini等[45]研究發(fā)現(xiàn),在柬埔寨、泰國和越南等單獨使用DP復(fù)發(fā)率特別高的國家和地區(qū),使用DP-甲氟喹就非常有效且患者復(fù)發(fā)率低。
TACT的優(yōu)勢在于有望延長幾種抗瘧藥(雙氫青蒿素、哌喹、甲氟喹、蒿甲醚、本芴醇和阿莫地喹等)的使用壽命,還可能是解決耐藥性的有效途徑。
ACT主要在2個方面比單一療法更具有顯著優(yōu)勢:(1)青蒿素類化合物與聯(lián)用的長效輔助抗瘧藥物可能會在瘧原蟲的不同生化位點起作用。在治療期間,若瘧原蟲自發(fā)產(chǎn)生耐藥性突變,則該瘧原蟲將被輔助抗瘧藥物殺死,從而減少或延緩瘧原蟲對青蒿素耐藥性的產(chǎn)生,并延長單個藥物的使用壽命。(2)2種抗瘧藥物的協(xié)同作用可能是由于結(jié)合了相同的細胞靶標(biāo),或是藥物A與細胞靶標(biāo)結(jié)合引起的構(gòu)象變化增強了藥物B與細胞靶標(biāo)的結(jié)合,或是藥物A與轉(zhuǎn)運蛋白的結(jié)合導(dǎo)致細胞或亞細胞室對藥物B的攝取增加,或是在藥物A和藥物B之間形成了具有增強毒性的復(fù)合物,或是藥物A刺激了藥物B使其更具活性等[46]。
研究發(fā)現(xiàn),在瘧疾非流行地區(qū)采用ACT治療無并發(fā)癥惡性瘧可以縮短患者住院時間、加快寄生蟲清除速度、節(jié)約經(jīng)濟成本;但要警惕不良反應(yīng)的發(fā)生,如肝炎和遲發(fā)性溶血性貧血等[47]。另外,ACT在重復(fù)治療的情況下也有良好的安全性,但可能會增強惡性瘧原蟲群體的遺傳耐藥性[48]。研究表明,患者無論種族如何,都可以服用推薦劑量的ACT,并能達到足夠的血藥濃度[49],這為熱帶瘧疾流行地區(qū)的衛(wèi)生工作者提供了安全保證。
據(jù)報道,引入ACT后,剛果瘧疾的臨床患病率從36%下降到了10%[50];坦桑尼亞姆貝亞市的惡性瘧原蟲感染率、即時發(fā)病率和患者死亡率均顯著下降[51];在巴布亞、印度尼西亞這些對抗瘧藥物產(chǎn)生高度耐藥性的國家和地區(qū),采用ACT治療無并發(fā)癥瘧疾和嚴(yán)重瘧疾時,均可以顯著降低該病的總發(fā)病率和患者死亡率[52]。
由于對青蒿素衍生物及其長效輔助抗瘧藥物具有耐藥性(或部分耐藥性)的寄生蟲的出現(xiàn)和傳播,ACT的療效正日益受到損害。此處的耐藥性通常是指在患者的耐受范圍內(nèi)給予和吸收的劑量等于或高于推薦劑量時,寄生蟲存活和/或繁殖的能力。PfKelch13基因β-螺旋槳結(jié)構(gòu)域的突變是惡性瘧原蟲對青蒿素耐藥的主要標(biāo)志,其2條主要耐藥機制分別為未折疊蛋白反應(yīng)的激活和寄生蟲磷脂酰肌醇-3-激酶的蛋白穩(wěn)態(tài)失調(diào)[53]。后續(xù)可以進一步研究寄生蟲對ACT的耐藥機制以減少或延緩耐藥性。此外,在瘧疾傳播強度高的地區(qū),靜脈注射青蒿琥酯或奎寧后再采用ACT(AL或DP)治療嚴(yán)重瘧疾的療效良好,但是患者再次感染瘧疾的風(fēng)險也非常高[54]。因此,應(yīng)建立耐藥性標(biāo)志物監(jiān)測機制并采取相應(yīng)措施,以避免高風(fēng)險人群被瘧原蟲反復(fù)感染。
經(jīng)ACT治療后,患者還會發(fā)生病理生理的變化。感染惡性瘧患者在接受ACT治療后,可能會出現(xiàn)寄生蟲遺傳突變、細胞因子功能損害等[55]。Silva-Pinto等[56]研究發(fā)現(xiàn),采用ACT治療無并發(fā)癥的惡性瘧可能會在治療的前幾天引起患者無癥狀的肝藥酶異常。Sowunmi等[57]研究發(fā)現(xiàn),采用ACT治療無并發(fā)癥惡性瘧后,患者可能出現(xiàn)無明顯癥狀的貧血。
ACT的臨床治療效果良好,已經(jīng)成為了WHO推薦的抗瘧標(biāo)準(zhǔn)療法。但目前存在瘧原蟲對其產(chǎn)生耐藥性等問題,這給ACT的應(yīng)用帶來了挑戰(zhàn)。針對此問題,可以更換ACT中已產(chǎn)生耐藥性的長效輔助抗瘧藥物;或者適當(dāng)延長用藥時間,由通常的3日療法增至5日或7日;或者采用TACT,以達到更好的治療效果。已有文獻報道,AL(5日療法)在緬甸的治療效果和患者耐受性良好,并能有效延長該治療方案的使用壽命[58]。此外,瘧原蟲對青蒿素的耐藥性還會影響許多細胞靶點,而針對已知靶點開發(fā)新藥也是解決該類藥物耐藥性的一種有效途徑[53]。綜上,加強對ACT中抗瘧藥物的研發(fā),深入研究ACT藥物的抗瘧和耐藥機制,采用TACT等抗瘧新方法將是今后抗瘧工作的重點。