管思宇

作者單位：236000 安徽省阜陽(yáng)市,安徽醫(yī)科大學(xué)附屬阜陽(yáng)醫(yī)院

治療藥物監(jiān)測(cè)(TDM)是通過(guò)多學(xué)科交融,進(jìn)行藥物治療個(gè)體化研究和應(yīng)用的臨床藥學(xué)分支學(xué)科;根據(jù)臨床藥理學(xué)、生物藥劑學(xué)和藥物治療學(xué)理論,結(jié)合藥物分析學(xué)、分子生物學(xué)和流行病學(xué)原理,使用現(xiàn)代化測(cè)試手段,測(cè)定生物樣本中藥物及其代謝產(chǎn)物濃度,確定有效濃度范圍,應(yīng)用藥動(dòng)—藥效學(xué)原理調(diào)整給藥方案,提高治療效果。治療藥物療效與藥物在作用部位濃度呈正相關(guān),而作用部位濃度與血藥濃度呈平行關(guān)系,因此通過(guò)測(cè)定血藥濃度可以衡量藥物在作用部位濃度,評(píng)價(jià)治療效果,指導(dǎo)臨床合理用藥。TDM核心和臨床意義是治療方案?jìng)€(gè)體化,其開(kāi)展改變了傳統(tǒng)根據(jù)常規(guī)劑量用藥的方法。國(guó)內(nèi)TDM始于20世紀(jì)70年代末,初期僅用于分析毒性藥物[1]。隨著TDM在藥物臨床使用中的不斷發(fā)展及其至關(guān)重要的作用,1989年國(guó)家衛(wèi)健委明確規(guī)定,我國(guó)三級(jí)甲等醫(yī)院藥學(xué)部均應(yīng)設(shè)立TDM室,TDM被列入醫(yī)院等級(jí)評(píng)審標(biāo)準(zhǔn),是評(píng)選三甲醫(yī)院的重要指標(biāo)之一。

1 TDM適用范圍

實(shí)施TDM的基礎(chǔ)是血藥濃度與藥理作用之間具有相關(guān)性,因此在臨床應(yīng)用中并非所有藥物均可進(jìn)行TDM。目前臨床上常見(jiàn)需要進(jìn)行TDM的藥物種類,包括抗癲癇藥(卡馬西平、丙戊酸、苯巴比妥),抗心律失常藥(利多卡因、胺碘酮、普魯卡因胺),強(qiáng)心藥(地高辛、洋地黃毒苷),抗精神病藥(氯氮平、利哌酮),免疫抑制劑(環(huán)孢素、他克莫司、霉酚酸酯),抗抑郁藥(丙咪嗪、阿米替林),抗生素(氨基糖苷類、萬(wàn)古霉素),抗真菌藥(伊曲康唑、伏立康唑),抗病毒藥(依非韋倫),抗腫瘤藥(甲氨蝶呤、氟尿嘧啶、紫杉醇),平喘藥(氨茶堿)。

TDM藥物的遴選原則[2]:(1)治療窗窄(強(qiáng)心苷類藥物);(2)相同劑量藥物血藥濃度個(gè)體差異較大(三環(huán)類抗抑郁藥);(3)非線性藥動(dòng)學(xué)特征藥物(苯妥英鈉、水楊酸和茶堿);(4)肝腎功能不全者服用以肝代謝和腎清除為主的藥物(利多卡因、氨基糖苷類抗生素);(5)藥物中毒癥狀與劑量不足癥狀相似,臨床不能區(qū)分(普魯卡因胺,苯妥英鈉);(6)藥代動(dòng)力學(xué)個(gè)體差異大;(7)合并用藥產(chǎn)生藥物相互作用(丙戊酸與阿立哌唑聯(lián)用);(8)患者血漿蛋白含量低,需要監(jiān)測(cè)游離藥物血藥濃度(苯妥英鈉)。

無(wú)需進(jìn)行TDM的藥物:(1)通過(guò)觀察臨床指標(biāo)的效果優(yōu)于監(jiān)測(cè)血藥濃度時(shí)(降壓藥通過(guò)血壓數(shù)值反映治療效果);(2)治療效果與血藥濃度無(wú)明顯相關(guān)性;(3)藥物有效濃度范圍很廣。

2 TDM方法學(xué)

檢測(cè)技術(shù)是TDM順利開(kāi)展的必要支持,包括光譜法、色譜法、免疫學(xué)法及檢測(cè)新技術(shù),各檢測(cè)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。

表1 TDM常用檢測(cè)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 光譜法 利用電磁輻射與物質(zhì)間發(fā)生相互作用所表現(xiàn)出的特征,對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量和結(jié)構(gòu)分析。適用于藥物濃度高、樣品量大的生物樣品。

(1)紫外—可見(jiàn)分光光度法是基于被檢測(cè)物對(duì)光(200～800 nm)選擇性吸收特性而建立的分析方法。在TDM初期用于測(cè)定苯巴比妥和苯妥英鈉,靈敏度低、選擇性差,但是操作簡(jiǎn)單且價(jià)格便宜,至今仍具有一定使用價(jià)值。(2)原子吸收法是基于氣態(tài)和基態(tài)原子核外層電子對(duì)共振發(fā)射線的吸收進(jìn)行元素定量的分析方法。其具有高選擇性、靈敏度、精密度,主要用于測(cè)定含有金屬離子的藥物,如順鉑、碳酸鋰。

2.2 色譜法 對(duì)各種樣品適用性強(qiáng),靈敏度高,檢測(cè)濃度為0.001～1.000 mg/L,包括薄層色譜法(TLC)、高效液相色譜法(HPLC)、液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS)、超高效液相色譜(UPLC)、氣相色譜法(GC)、毛細(xì)管氣相色譜法(CGC)、超臨界流體色譜法(SFC)。LC-MS的檢測(cè)靈敏度更高,檢測(cè)限更低,檢測(cè)濃度可達(dá)到1×10-9～1×1.0-6mg/L。不足之處是儀器設(shè)備價(jià)格高,操作技術(shù)復(fù)雜,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)且樣品需要預(yù)處理,在一定程度上限制其應(yīng)用[3]。

TLC是將樣品置于層析板上分離后再進(jìn)行定量分析的方法,可同時(shí)分離分析幾種藥物,測(cè)定結(jié)果精確,特異性強(qiáng),其靈敏度相對(duì)其他方法較低,但操作方法簡(jiǎn)單,適用于一般藥物濃度檢測(cè)[4]。

HPLC是目前臨床最常用的檢測(cè)方法,其靈敏度、精密度、選擇性高且適用范圍廣,成本相較于LC-MS低,可分離混合樣品多個(gè)組分的缺點(diǎn),更容易在臨床推廣。

LC-MS聯(lián)用技術(shù)以液相色譜為分離系統(tǒng),質(zhì)譜為檢測(cè)系統(tǒng),液相色譜的高分離能力與質(zhì)譜提供藥物結(jié)構(gòu)能力相結(jié)合,用于藥物快速鑒定檢測(cè)。檢測(cè)限更低,高靈敏性、選擇性,提供物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu),檢測(cè)結(jié)果不受影響,可同時(shí)檢測(cè)多種藥物。朱樂(lè)亭等[5]建立了人血漿中甲氨蝶呤濃度測(cè)定方法,在0.01～1.00 μmol/L內(nèi)線性良好,低、中、高濃度的回收率為92.2%～100.5%。夏穎等[6]建立了人血漿中地高辛濃度測(cè)定方法,在0.1～20.0 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

GC是以氣體作為移動(dòng)相的色譜法,具有高選擇性、靈敏度,分析速度快,被檢測(cè)物質(zhì)需具有揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)進(jìn)行相關(guān)藥物檢測(cè),王玲等[7]建立依替唑侖檢測(cè)法,在0.5～600.0 ng/ml內(nèi)線性關(guān)系良好,定量下限為0.5 μg/L。

2.3 免疫學(xué)法 基本原理是利用非標(biāo)記藥物與標(biāo)記藥物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合特異性抗體。待檢測(cè)藥物與標(biāo)記后的該藥物與特異性抗體競(jìng)爭(zhēng)有限的結(jié)合部位,生成非標(biāo)記藥物—抗體復(fù)合物,固定標(biāo)記藥物與抗體的量,待檢測(cè)未標(biāo)記藥物的量與生成產(chǎn)物中標(biāo)記藥物的量之間存在一定函數(shù)關(guān)系,通過(guò)檢測(cè)生成產(chǎn)物中標(biāo)記藥物的量,計(jì)算待檢測(cè)藥物的量。優(yōu)點(diǎn)是樣本需求量少、操作簡(jiǎn)單無(wú)需預(yù)處理、分析周期短、自動(dòng)化程度高、檢測(cè)速度快、靈敏度高,適于大樣本及時(shí)監(jiān)測(cè)。但需要購(gòu)置價(jià)格昂貴的生化類檢測(cè)儀器,檢測(cè)試劑盒的藥物種類有限且試劑盒價(jià)格昂貴,不能同時(shí)測(cè)定多種藥物;代謝產(chǎn)物干擾測(cè)定;針對(duì)藥物研發(fā)試劑盒,因此不適于進(jìn)行新藥研究。利用不同標(biāo)記物和檢測(cè)方法檢測(cè)樣本中微量物質(zhì),標(biāo)記物可以是熒光、酶、放射性同位素、化學(xué)發(fā)光物質(zhì)等[8]。

根據(jù)標(biāo)記物屬性分為:(1)放射免疫法(RIA):是最早的免疫法,同位素標(biāo)記和未標(biāo)記的藥物分子共同競(jìng)爭(zhēng)抗體,利用放射性示蹤技術(shù)的高靈敏性,檢測(cè)放射性強(qiáng)度確定藥物濃度。有放射性污染,但經(jīng)濟(jì)實(shí)用。(2)熒光偏振免疫法(FPIA):是一種定量免疫檢測(cè)方法,用于測(cè)定抗原血藥濃度。用熒光素標(biāo)記藥物分子或抗體,抗原抗體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合反應(yīng)后測(cè)定熒光偏振度,確定藥物濃度。方法學(xué)穩(wěn)定,標(biāo)準(zhǔn)曲線有效期長(zhǎng),試劑穩(wěn)定性好,但所需儀器價(jià)格較高。劉洋等[9]建立FPIA測(cè)定方法,測(cè)定慶大霉素、地高辛和丙戊酸鈉3種藥物在小鼠體內(nèi)血藥濃度的可行性,結(jié)果顯示檢出定量下限均在50 μg/L以下。(3)酶免疫法(EIA):用酶標(biāo)記藥物分子或抗體,利用酶高效特異性催化反應(yīng)產(chǎn)生光度變化,定量檢測(cè)藥物濃度。待檢測(cè)樣本中藥物與葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)標(biāo)記的藥物競(jìng)爭(zhēng)抗體,將氧化型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)轉(zhuǎn)化成還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),吸光度改變,反應(yīng)后酶活力大小與樣本中藥物含量呈正相關(guān),通過(guò)檢測(cè)酶活力大小能推算樣本中藥物含量。丁記者等[10]建立穩(wěn)定、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單的檢測(cè)血漿中伏立康唑濃度的酶增強(qiáng)免疫測(cè)定技術(shù)法。

2.4 檢測(cè)新技術(shù) (1)微透析法是一種新型的膜采樣和膜分離技術(shù),在取樣組織或器官中提前埋置導(dǎo)管,在動(dòng)物意識(shí)清醒狀態(tài)下插入探針,對(duì)細(xì)胞間液物質(zhì)進(jìn)行連續(xù)采樣,檢測(cè)藥物濃度。其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)時(shí)采集靶部位樣品,動(dòng)態(tài)測(cè)定組織部位藥物濃度;探針膜的阻攔作用使透析液中不含蛋白質(zhì)、酶等生物大分子,無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的前處理即可直接進(jìn)樣;可連續(xù)采樣節(jié)省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物[11]。(2) 微生物測(cè)定法主要用于抗菌藥物濃度測(cè)定,其設(shè)計(jì)原理是抗菌藥物抑菌生長(zhǎng)產(chǎn)生的抑菌圈大小與劑量的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。優(yōu)點(diǎn)是所測(cè)濃度為抗菌藥物在體液中的活性成分,測(cè)試無(wú)需特殊儀器設(shè)備,但專一性差、易受合并用藥影響及測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)。(3)HPCE是將經(jīng)典電泳技術(shù)與現(xiàn)代微柱分離相結(jié)合,采用高電場(chǎng)分離,速度更快,操作自動(dòng)化程度高,分辨率高。其常用于多肽、蛋白質(zhì)、核酸的分析,用于糖類、磺胺類、氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)類藥物的分離。相較于HPLC,HPCE分析速度更快,所需樣品用量更小。(4)熱生物傳感法是β-內(nèi)酰胺類抗生素的檢測(cè)方法,其檢測(cè)原理是檢測(cè)酶促反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,如青霉素酶對(duì)內(nèi)酰胺類抗生素酶解反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量,優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需樣本前處理,即時(shí)檢測(cè),缺點(diǎn)是僅限于分析對(duì)酶敏感的藥物。

3 TDM的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀

藥物安全性和有效性極為重要,這些性質(zhì)可通過(guò)TDM實(shí)現(xiàn),監(jiān)測(cè)血藥濃度,防止藥物劑量過(guò)低達(dá)不到治療效果,或者劑量過(guò)高產(chǎn)生不良反應(yīng)。TDM可降低不良反應(yīng),在多類藥物臨床應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。

抗真菌藥伏立康唑在人體內(nèi)呈非線性藥動(dòng)學(xué)特征,血藥濃度受到藥物相互作用及基因多態(tài)性影響,個(gè)體差異大。高濃度導(dǎo)致肝臟及神經(jīng)系統(tǒng)毒性,需進(jìn)行TDM,根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整臨床治療方案。

抗癲癇藥丙戊酸有效血藥濃度與中毒濃度接近,個(gè)體差異大,研究表明,丙戊酸劑量與血藥濃度相關(guān)性差,但療效和不良反應(yīng)與血藥濃度相關(guān)性較好,因此臨床常以丙戊酸游離血藥濃度制定個(gè)體化給藥。

氨基糖苷類抗生素用于嚴(yán)重全身性感染,但其耳毒性和腎毒性也明顯,治療濃度與中毒濃度接近,個(gè)體差異大,影響療效甚至發(fā)生毒性反應(yīng)?！犊咕幬锱R床應(yīng)用指導(dǎo)原則》規(guī)定,腎功能不全患者、老人和新生兒在使用氨基糖苷類藥物時(shí)需進(jìn)行TDM[12]。

免疫抑制劑在器官移植中應(yīng)用廣泛,包括環(huán)孢素、他克莫司、霉酚酸酯在內(nèi)的新型免疫抑制劑治療窗窄,個(gè)體間差異大,因此需進(jìn)行TDM及時(shí)調(diào)整給藥劑量將血藥濃度控制在有效范圍內(nèi)[13]。

細(xì)胞毒類藥物殺滅腫瘤細(xì)胞的作用機(jī)制是干擾核酸、蛋白質(zhì),但缺乏選擇性,易產(chǎn)生不良反應(yīng)。甲氨蝶呤是最早進(jìn)行TDM的細(xì)胞毒類藥物,根據(jù)血藥濃度使用亞葉酸鈣進(jìn)行解毒。紫杉醇、多西他賽、氟尿嘧啶個(gè)體間藥動(dòng)學(xué)差異大,進(jìn)行TDM調(diào)整給藥劑量能減少不良反應(yīng)發(fā)生。

4 問(wèn)題和挑戰(zhàn)

TDM是促進(jìn)臨床合理用藥的方式之一,然只有部分特定性質(zhì)藥物可進(jìn)行TDM,這類藥物血藥濃度與治療效果相一致,主要是治療范圍窄、不良反應(yīng)大、個(gè)體差異大的藥物,僅占臨床常用藥品的1/10。對(duì)藥理作用持續(xù)時(shí)間超過(guò)其在血液中停留時(shí)間的藥物,部分與作用部位不可逆結(jié)合的藥物,血藥濃度不能反映治療效果,不宜進(jìn)行TDM。限制TDM發(fā)展主要是血藥濃度與藥理效應(yīng)相關(guān)性差,這是由多種因素導(dǎo)致的,包括生理因素(年齡、性別等)、病理因素和遺傳因素。

5 未來(lái)發(fā)展方向

5.1 游離藥物、活性代謝物、對(duì)映體測(cè)定 傳統(tǒng)TDM方法是對(duì)血液中總的藥物濃度進(jìn)行檢測(cè),而血藥濃度與藥效之間關(guān)系受血漿蛋白結(jié)合率、藥物活性代謝物、對(duì)映體影響,導(dǎo)致血藥濃度與藥效不平行,監(jiān)測(cè)游離藥物、藥物活性代謝物、對(duì)映體對(duì)指導(dǎo)臨床用藥至關(guān)重要。

近年來(lái)研究人員發(fā)現(xiàn),多種因素影響血漿蛋白結(jié)合率,結(jié)合型藥物與游離型藥物之間存在動(dòng)態(tài)平衡,導(dǎo)致結(jié)合型藥物與游離型藥物濃度都隨之改變,建立準(zhǔn)確的游離藥物濃度分析方法,是未來(lái)探索TDM發(fā)展的主要方向[14]。若所使用藥物為前藥,就需監(jiān)測(cè)代謝物血藥濃度指導(dǎo)臨床合理用藥。部分藥物與其對(duì)映異構(gòu)體在藥理活性類型、強(qiáng)度方面差異大,若只有一種對(duì)映體具有活性,監(jiān)測(cè)該藥物總濃度不能反映其藥效。

5.2 藥物遺傳學(xué)監(jiān)測(cè) 基因組學(xué)的基礎(chǔ)是基因多態(tài)性,包括藥物代謝酶、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體、生物受體的基因多態(tài)性。從基因角度研究影響藥物代謝動(dòng)力學(xué)的因素,解釋不同個(gè)體之間藥物療效差異[15]。藥物遺傳學(xué)監(jiān)測(cè)最終目標(biāo)是藥物治療個(gè)體化,在個(gè)體化用藥方面,藥物進(jìn)入人體后,藥動(dòng)過(guò)程與人體作用機(jī)制有關(guān),研究人類基因組信息及藥物反應(yīng)之間的關(guān)系,利用基因組學(xué)信息解釋藥效個(gè)體化差異的原因[16]。這些深入研究有利于根據(jù)基因特點(diǎn)設(shè)計(jì)個(gè)體給藥方案,指導(dǎo)臨床合理用藥。

5.3 群體藥動(dòng)學(xué)(PPK) 將藥動(dòng)學(xué)原理與統(tǒng)計(jì)學(xué)原理相結(jié)合,研究給予相同藥物劑量時(shí)個(gè)體間血藥濃度差異,考察群體藥物濃度差異的影響因素。采用非線性混合效應(yīng)模型法,通過(guò)大樣本量血藥濃度數(shù)據(jù)建立PPK模型,應(yīng)用專用軟件,處理臨床TDM獲得的單個(gè)血藥濃度值,擬合PPK模型,結(jié)合個(gè)體生理和病理參數(shù),獲得個(gè)體PK模型和參數(shù),設(shè)計(jì)個(gè)體化給藥方案,還可預(yù)測(cè)血藥濃度[17]。

6 小 結(jié)

開(kāi)展TDM工作,根據(jù)患者情況監(jiān)測(cè)用藥全過(guò)程,結(jié)合藥動(dòng)學(xué)參數(shù),藥師與醫(yī)師共同制定、調(diào)整個(gè)體化給藥方案是藥物治療發(fā)展的必然趨勢(shì),也是促進(jìn)臨床合理用藥、提高療效、減少藥物不良反應(yīng)的重要途徑。為更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療,國(guó)內(nèi)科研人員應(yīng)多關(guān)注藥物基因組學(xué)、PPK等,加大培養(yǎng)具有TDM專業(yè)知識(shí)的臨床藥師。個(gè)體化用藥的發(fā)展任重而道遠(yuǎn),只有廣大醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)藥科研者、患者的共同努力,才能更快實(shí)現(xiàn)個(gè)體化藥物治療的普及。

利益沖突：所有作者聲明無(wú)利益沖突。