双嘧达莫治疗新型冠状病毒肺炎的研究现状与药学监护*
2020-06-16李国熊
周 涛,李国熊
(1.重庆医药高等专科学校附属第一医院,重庆 400060; 2.中国科学院大学重庆医院,重庆 400013)
1959 年,双嘧达莫作为冠状动脉血管扩张药在德国上市,可降低冠状动脉阻力,增加冠状动脉血流量[1]。1965 年,EMMONS 等在动物实验和人体试验中证实了双嘧达莫的抗血小板作用[2-3]。1968 年,SULLIVAN 等发现双嘧达莫有益于减少心脏瓣膜置换术后血栓栓塞事件[4],其后逐渐应用于治疗心血管疾病。由于其有“冠脉窃血”现象,故可用于心肌缺血的诊断(潘生丁试验)。20 世纪80 年代,双嘧达莫作为抗栓药广泛使用,通常和阿司匹林联用,但单用心血管获益证据有限,而后临床应用逐渐减少。双嘧达莫还具有广泛的抗病毒作用,以及诱导产生干扰素(IFN)、抗氧化、抗炎、抗栓等药理学效应,故于2020年在中国临床试验注册中心登记,用于治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)。现就双嘧达莫的抗病毒作用机制、研究现状、药物相互作用、不良反应、特殊人群使用等进行探讨,并提出药物监护建议,为临床合理用药提供参考。
1 研究现状
1.1 抑制病毒复制
早在20 世纪60 年代就发现,双嘧达莫能阻滞核苷从细胞外向细胞内转运。20 世纪70 年代,TONEW 等[5]利用同位素示踪法证实了双嘧达莫能抑制尿嘧啶核苷(尿苷)向细胞内转运,同时发现其还能抑制门哥病毒在羊膜细胞(FL)和肠道L 细胞中的复制。FATA 等[6]进一步研究发现,双嘧达莫能可逆地抑制门哥病毒RNA 的复制,80 μmol/L 的双嘧达莫可抑制海拉细胞(Hela)或L 细胞中的门哥病毒噬斑形成,抑制率近100.00 %。HAY 等[7]和TENSER 等[8]通过动物模型(小鼠)发现,双嘧达莫不仅对疱疹病毒的复制有一定抑制作用,还可阻断疱疹病毒的再激活,抑制野生型疱疹病毒的活化。BARLOUGH 等[9]在细胞实验中发现,双嘧达莫可抑制猫传染性腹膜炎冠状病毒体外的复制。
核苷酸是病毒基因组快速复制的必需原料[10]。在体内,核苷酸可通过酶促反应从头合成,也可通过细胞外核苷的转运途径循环利用。由于病毒的转录和复制依赖于宿主细胞中核苷酸的来源,双嘧达莫可通过阻滞核苷的转运而抑制病毒复制,这被认为是双嘧达莫抗病毒的主要机制。
PATEL 等[11]研究发现,双嘧达莫能增强齐多夫定对获得性人类免疫缺陷病毒(HIV)的抑制作用;即使在没有齐多夫定的情况下,双嘧达莫仍能对HIV 有额外的适度抗病毒作用。这提示了阻滞核苷转运不太可能是双嘧达莫抗病毒活性的唯一机制,提示可能存在其他作用机制。
LIU 等[12]以控制新型冠状病毒(SARS-CoV-2)复制的复合物活性关键酶(Mpro)为靶标,通过自由能微扰和表面等离子体共振(SPR)分析了双嘧达莫和靶标之间的自由能和亲和力,结果提示,双嘧达莫与Mpro 的亲和力KD 值为34 μmol/L。该团队同时以氯喹作阳性对照,发现0.1 μmol/L 的双嘧达莫就能抑制非洲绿猴肾细胞系(Vero E6 细胞)上50%以上的SARS-CoV-2复制。双嘧达莫在人体的血药浓度可达3 μmol/L,因此推测双嘧达莫的治疗剂量可有效抑制感染者SARSCoV-2 的复制。但与氯喹相比,双嘧达莫的剂量依赖性抑制作用不太明显,表明其抑制机制可能与氯喹不同。双嘧达莫抗病毒的体外及动物实验研究归纳见表1。
1.2 诱导IFN 产生
早在20 世纪80 年代,GALABOV 等[13-14]在体外实验中率先发现双嘧达莫能诱导小鼠腹膜白细胞产生INF;随后的小鼠体内实验发现,给小鼠灌胃单次剂量12.5 ~100.0 mg / kg 时,显示出较高的INF 诱导活性,血液中INF 峰值滴度48 h 达2 048 ~4 096 U/mL,一直持续到给药后第5 天;在小鼠腹膜白细胞和L 细胞中分别诱导出IFN-α 和IFN-β。LIU 等[12]在水疱性口炎病毒(VSV)感染的肺炎小鼠模型中发现,双嘧达莫不仅可促进Ⅰ型INF 生成,还能提高小鼠的存活率。
一项40 名健康志愿者参加的人体试验结果显示,单次口服双嘧达莫(100 mg)后24 ~48 h 血液中IFN 达峰值(958.0±23.5)U/mL[15]。KONSTANTIONV 等[16]研究发现,双嘧达莫在红斑狼疮患者体内诱导出IFN-α。MANCUSO 等[17]将双嘧达莫用于尖锐湿疣的治疗,将26 例患者在标准电凝固治疗基础上随机分为双嘧达莫组和安慰剂组,双嘧达莫剂量100 mg,每周1 天给药,1 天2 次,口服,连续治疗4 个月,随访6 个月,结果双嘧达莫组尖锐湿疣治愈时间显著缩短,且复发次数显著减少。
一项Meta 分析[18]显示,鼻内给予IFN 对实验性感冒具有较好的预防作用(防护率46%,37% ~54%),对自然感冒的防护作用较弱(防护率24%,21% ~27%),均显著高于安慰剂。但安全性问题使其难以被广泛使用,长期用INF 预防社区感冒会导致流鼻血(OR 4.52,3.78 ~5.41)。双嘧达莫对自然感冒亦有预防作用(防护率49%,30% ~62%),抗病毒特性且耐受性均良好。双嘧达莫抗病毒的人体研究见表2。
1.3 抗氧化作用
双嘧达莫已被证明具有潜在的抗氧化活性。除了对偶氮化合物产生的过氧自由基脂质氧化表现出抗氧化活性外,IULIANO 等[19]还观察到双嘧达莫既可防止花生四烯酸胶束在水溶液中的氧化,又可防止亚油酸甲酯在有机溶剂中的氧化。与维生素E 不同,双嘧达莫既能清除亲水性自由基,又能清除疏水性自由基。推测双嘧达莫的特殊抗氧化性能可解释其血管舒张和抗血小板作用。随后他们使用3 种不同的化学氧化方法,通过几种氧化监测方法证实了双嘧达莫的抗氧化活性,得出抗氧化活性由大到小顺序为双嘧达莫、普罗布考、维生素C、α-生育酚[20]。双嘧达莫抑制氧化应激的作用可影响多种病理生理过程,因此潜在可应用于多个领域,包括动脉粥样硬化、血栓形成、中枢神经系统相关疾病和癌症等。COVID-19 的病理机制存在过激的免疫反应,以及由此导致的大量自由基损伤器官,还存在氧化应激自由基堆积,引起细胞膜脂质过氧化,改变细胞膜通透性,使结构蛋白受损,并与胞内核酸反应而使细胞死亡,造成诸如呼吸衰竭、心力衰竭、肝衰竭等器官病变[21]。因此,双嘧达莫的抗氧化作用,可清除过多的自由基,有利于COVID-19 的治疗。
表1 双嘧达莫抗病毒的体外及动物实验研究
表2 双嘧达莫抗病毒的人体研究
1.4 抗炎作用
大量研究表明,双嘧达莫具有抗炎作用。WEVRICH等[22]通过细胞实验发现,双嘧达莫能抑制由脂多糖刺激人单核细胞产生的趋化蛋白-1(MCP-1)和基质金属蛋白酶9(MMP-9)。双嘧达莫还可在人外周血单核细胞上降低肿瘤坏死因子(TNF)和佛波酯(PMA)诱导的MMP-9 活性和蛋白的释放,以及MMP-9 mRNA的表达[23]。一项随机双盲对照人体试验中,双嘧达莫(每天口服200 mg)或安慰剂治疗7 d 后,再静脉注射大肠杆菌内毒素,结果双嘧达莫组抗炎性细胞因子白细胞介素10(IL-10)释放增加了274%,而促炎性细胞因子TNF-α 和白细胞介素6(IL-6)显著减少[24]。因此,双嘧达莫的这些抗炎特性可能对COVID-19 引起的“细胞因子风暴综合征”[25]有潜在治疗作用。
1.5 抗血栓作用
双嘧达莫为磷酸二酯酶抑制剂,可激活腺苷酸环化酶,提高血小板内环磷酸腺苷(cAMP)水平,从而抑制血小板聚集;并可强化前列环素作用,抑制血栓素A 的合成,刺激前列环素释放,延长血小板寿命,抑制血小板黏附,临床主要用于抗血栓形成和防治血栓性疾病。
最新COVID-19 患者的尸检和穿刺组织病理报告显示,肺泡隔血管充血、水肿,可见单核和淋巴细胞浸润及 血 管 内 透 明 血 栓 形 成[26]。ZHENG 等[27]报 道 ,COVID-19 患者血小板数量明显减少,提示存在微循环障碍,可能的原因是弥漫性血管内凝血(DIC)和肺部出现广泛凝血。因此,临床应及时增加抑制血小板活化、防栓、溶栓药物,双嘧达莫不失为一种选择。LIU 等[12]观察到124 例COVID-19 患者中,有77 例凝血酶原时间延长,27 例纤维蛋白原水平和26 例D-二聚体水平升高,进一步证实了高凝状态可能在COVID-19 患者中常见。该研究中同时还将22 例COVID-19 患者在标准治疗(利巴韦林、甲泼尼龙、氧疗和营养支持治疗)基础上分为双嘧达莫组和对照组进行研究,双嘧达莫组按每日150 mg、分3 次口服、连续7 d。结果双嘧达莫组的淋巴细胞计数呈持续增加趋势,血小板显著增加,而D-二聚体水平处于平稳状态,对照组D-二聚体水平则显著增加。这表明双嘧达莫能有效缓解COVID-19 患者的高凝状态,但该临床研究是回顾性分析,样本量小,需要更多的随机对照数据进一步验证。
2 安全性与用药监护
2.1 不良反应与药学监护建议
目前上市的双嘧达莫口服制剂有2 种,即速释剂型(双嘧达莫分散片,通常为每天3 次,每次50 ~100 mg)和缓释剂型(阿司匹林25 mg 和双嘧达莫200 mg 的单片复方制剂,每日2 次)。而双嘧达莫注射液多用于心肌缺血的药物诊断试验。
双嘧达莫能扩张外周血管,最显著的不良反应为头痛[28]。在ESPS-2 和ESPRIT 大型临床试验中发现,不良反应发生率最高的也是头痛[29-30]。一项针对55 岁及以上年龄接受阿司匹林联合双嘧达莫治疗的受试者研究发现,单次给药后头痛的发生率为39.7%,女性明显高于男性(49.6%比28.6%)[31]。双嘧达莫引起的头痛大多是自限性的,7 d 内逐渐减轻,对乙酰氨基酚与安慰剂治疗无显著差异。双嘧达莫还有一个常见的不良反应是消化道不适和腹泻。
双嘧达莫可通过血管扩张引起“冠状动脉窃血”现象,诱发冠状动脉缺血。这种现象通常发生在采用注射途径给药时,注射双嘧达莫的“窃血”原理被用于诊断冠状动脉缺血,但目前基本被冠状动脉血管CT 成像和冠状动脉造影术替代,已很少使用。2002 年,美国心脏病学会/美国心脏协会针对慢性稳定型心绞痛患者的治疗指南建议,稳定型心绞痛患者避免使用双嘧达莫[32]。双嘧达莫有致出血风险,ESPS-2 研究中单用双嘧达莫的出血事件发生频率与安慰剂相当,不增加阿司匹林的出血风险[29],该研究中总体出血和胃肠道出血事件明显与阿司匹林相关。双嘧达莫的不良反应与药学监护建议见表3。
2.2 药物相互作用及药学监护建议
双嘧达莫涉及相互作用的包括药物和食物。双嘧达莫可抑制红细胞对腺苷的摄取,增强腺苷的作用,因此应避免与腺苷类联用;多种维生素(A,D,E,K)、叶酸和铁也会增强双嘧达莫的扩血管或抗血小板作用,需密切监测。茶碱是腺苷受体拮抗剂,能快速逆转双嘧达莫的作用,因此使用双嘧达莫时,科室应备有氨茶碱注射液。发生双嘧达莫中毒时,应立即在30 ~60 s 内静脉注射50 ~250 mg 氨茶碱。接受双嘧达莫治疗期间,应嘱患者避免饮用咖啡和茶。
表3 双嘧达莫的不良反应与药学监护建议
表4 双嘧达莫的药物相互作用所致风险与药学监护建议
一些具有抗血小板作用的药物如P2Y12 抑制剂、非甾体类抗炎药(NSAIDs)、选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs),可能增强双嘧达莫的抗血栓作用。但一项Meta 分析结果显示,阿司匹林联合双嘧达莫治疗,有利于减少中风的复发,且不会增加出血事件[33],但应避免双嘧达莫与阿司匹林、氯吡格雷三联使用[34],双嘧达莫与替格瑞洛联用,出血风险会增加。肝素类、溶栓类药物会显著增加出血风险,应避免联用。此外,双嘧达莫有降低血压、心率的作用,临床需特别注意患者血压和心率的变化。双嘧达莫经胆汁排泄,应密切关注合并使用其他通过胆汁排泄的药物,如红霉素等大环内酯类、林可霉素类、利福平、头孢哌酮、头孢曲松、匹伐他汀、非那雄胺、吗啡、洋地黄等,可能会竞争地排泄导致血药浓度过高。双嘧达莫的药物相互作用所致风险与药学监护建议详见表4。
2.3 用于特殊人群的药学监护建议
COVID-19 在人群中普遍易感,尤其是老人及有基础疾病者,儿童及婴幼儿也有发病。美国老年医学会发布的2019 年版《老年人潜在不当用药Beers 标准》[35]建议,双嘧达莫速效制剂可能引起直立性低血压,不推荐用于65 岁及以上老人。儿童推荐2 ~5 mg /(kg·d),分3 次服用,最大剂量100 mg[36]。
表5 COVID-19 特殊人群使用双嘧达莫的药学监护建议
双嘧达莫口服吸收后在肝脏与葡糖醛酸结合,通过胆汁分泌,以原形通过粪便排泄,因此肝肾功能不全患者无需调整用量,但双嘧达莫与血浆蛋白结合力高(91% ~99%),透析不能清除,故透析患者禁用。COVID-19 特殊人群使用双嘧达莫的药学监护建议见表5。
3 结语
双嘧达莫曾广泛应用于心血管领域,但其具有广谱抗病毒、诱导干扰素、抗氧化、抗炎、抗血栓等多种药理功效,有望成为COVID-19 的潜在治疗药物,特别是有凝血功能异常或不能耐受其他抗病毒药物者,具有实用、价格低廉的特点。在使用该药时,应密切关注不良反应、药物相互作用、特殊人群用药。临床药师在用药过程中应做好药学监护,并将药学监护建议提供给临床医师,为患者提供优质的药学服务。