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哲学三问羟氯喹

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【摘要】:
未来对于羟氯喹的抗新冠临床研究,应当使用单一构型的S型羟氯喹,而非混合物——混旋羟氯喹,来避免R构型对整体药效和安全性可能带来的数据干扰,从而减少对临床资源的浪费。

 

自新冠疫情(COVID-19)爆发后,如果不是美国总统特朗普公开在白宫“带货”羟氯喹,恐怕对这个药物的认知仅限在医生及需用此药的病患范围内。在治疗COVID-19的路上,世界各国的治疗方案虽因地不同,但也在很大程度上有类似和重叠,例如,氯喹/羟氯喹就是其中一种,也争议最大。那么氯喹/羟氯喹到底是何方神圣?

 

问:羟氯喹,是什么?

 

氯喹(Chloroquine,商品名为Aralen®等)作为临床应用超过70年的安全老药,是最具有临床价值的一种治疗疟疾以及类风湿关节炎的药物。

羟氯喹(Hydroxychloroquine,商品名为Plaquenil®等),是氯喹的衍生物,其末端增加一个羟基-OH取代,如图1所示。毒性仅为氯喹的一半,在人体胃肠道吸收更快,体内分布更广。

 

羟氯喹同氯喹一道,作为喹啉类衍生物,都是当下的一线抗疟及免疫调节用药。

 

图1:喹啉、氯喹与羟氯喹化学结构

 

二问:羟氯喹,从何而来?

 

1. 旧历

要说羟氯喹从何而来,那就要追踪溯源到17世纪,如图2左半部所示。

第一代抗疟药物的最早记录,来自秘鲁的金鸡纳树皮中的生物碱——奎宁。后由法国化学家Pelletier 和 Caventou于1826年提炼得到。1894 年,英国内科医生Payne发现,奎宁还可以用于风湿类疾病的治疗。由于奎宁的结构复杂,直到1907年德国化学家才确定了奎宁的化学结构式。奎宁的全合成在近40年后才得以完成,但合成路线并没有实用的工业价值。且抗疟原虫对奎宁逐步产生抗药性,新一代抗疟药的需求与日俱增。

 

第二代抗疟药物——氯喹,在20世纪30年代,由德国科学家 Hans Andersag 合成。因为对氯喹安全剂量试验的缺乏,导致实际使用剂量超过了所需剂量的十倍,在患者身上产生了严重的视网膜视力副作用。

 

1944 年美国科学家用羟乙基替代了氯喹分子末端的一个乙基,合成了羟氯喹。作为氯喹的衍生物,羟氯喹疗效与氯喹相近,但毒副作用大幅降低。随后,羟氯喹先后获得了美国FDA在防治疟疾与治疗类风湿关节炎的批准,成为抗疟抗炎的一线药物宠儿。

 

图2:羟氯喹的前世今生

 

2. 今朝

 

新冠肆虐的2020年,在没有疫苗和特效药上市的情况下,世界各地的各大科研院所及前线临床医生,利用虚拟筛选、体外抗病毒活性评价、细胞水平毒性评价等方法,得到一批可能有效的“老药新用”的药物,其治疗方案及最低价格整理如表一所示。氯喹/羟氯喹在所列药品中一疗程所需的价格均在1美元以下,且每公斤价格最便宜。药价便宜虽然令氯喹和羟氯喹享有一定优势,但并不是被点名为新冠用药的主要原因。

 

图3. 用于COVID-19的主要药物生产成本和最低/最高价格

数据来源:Hill,et al., Minimum costs to manufacture new treatments for COVID-19 Journal of Virus Eradication, 2020; 6: 61–69

 

首次用于新冠:我国。氯喹和羟氯喹在COVID-19中能够作为治疗方案,最初是在我国首先开展的。如图2右半部所示,1月27日,广东省科研团队根据药物体外筛选的结果,制定临床试验方案,在对10例患者的研究当中,获得了患者在服用磷酸氯喹5天后有7例咽拭子检测转阴的前瞻性成果。氯喹在新冠的使用随即写入了我国新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)。3月12日,上海批准了羟氯喹作为新冠治疗用药。至此,对氯喹和羟氯喹的一系列科学研究及临床试验在随着疫情日益严峻的环境下全面展开。

 

推向浪尖:特朗普“带货”。3月19日,美国总统特朗普在白宫发言,推荐羟氯喹在新冠的使用。

FDA紧急批准了对羟氯喹的标签外使用3月28日,至此,全球的政客、媒体、科学家、医生、制药商,甚至包括世卫组织WHO,站在各自不同的立场,上演一场了对羟氯喹治疗新冠的“活久见世纪争论”。

 

多国批准:在FDA批准后,澳大利亚、欧洲多国、包括法国、俄罗斯等国相继批准了羟氯喹的使用。

 

当头一棒:《柳叶刀》宣称羟氯喹对新冠患者治疗无效;WHO暂停了有关羟氯喹的临床试验。

 

撤稿反转:令人哗然的是,独立的同行评审者无法访问用于分析的来自一家叫 Surgisphere的公司的数据。6月3日,《柳叶刀》遂宣布撤稿,同时《新英格兰医学杂志》发布了含有Surgisphere数据的一篇论文的撤稿告示。于是,WHO又恢复了羟氯喹的临床试验。

 

又现反转:6月5日,英国牛津大学的RECOVERY试验宣布,羟氯喹不能降低患者死亡风险和缩短住院时间。

 

跌落神坛:6月15日,美国FDA撤回对氯喹和羟氯喹的紧急使用授权。

 

终极宣判:7月4日,WHO宣布将停止项目中羟氯喹和洛匹那韦/利托那韦两个分支的试验,理由是这些分支试验中的新冠住院患者病亡率几乎或完全没有下降。

 

至此,似乎各大机构已经宣布对羟氯喹的判决。尽管如此,羟氯喹的研究者仍在继续临床试验及科学研究,相关论文仍在发表,大致可分为支持与非支持两派。

如图4所示:支持派——在早期使用羟氯喹或羟氯喹联用药物方案,可以降低重症率以及死亡风险;非支持派——在重症患者中使用羟氯喹,并没有减轻症状或者死亡率。由于没有统一的数据验证方法,各地病人及治疗方案不同,影响因素复杂,且羟氯喹于新冠的作用机制未明确,目前所获的羟氯喹临床试验结论未能准确的判定其药效。

 

图4:疫情爆发时结论迥异的临床试验

 

三问:羟氯喹,何去何从?

 

关于羟氯喹治疗新冠的临床试验与科学研究仍将继续。截止于8月31日,对氯喹和羟氯喹在新冠的研究,全球范围内已有超过2000篇论文发表(PubMed.com),仍有178个临床试验正在进行(clinicaltrials.gov)。

具统计显示,早期使用羟氯喹的平均每百万人死亡人数降低88.9%(使用受限455.3 vs 广泛使用50.5)。经hcqtrial.com统计,许多国家通过选择采纳或拒绝羟氯喹(羟氯喹)的早期治疗,有效地形成了一项大型对比试验。其中治疗组(羟氯喹允许使用)有18亿人,对照组(羟氯喹使用受限)有6.63亿人,结果如图5所示。

 

图5:早期广泛使用羟氯喹(羟氯喹)的国家与未使用羟氯喹的国家的每百万死亡数,数据来源:hcqtrial.com

 

尽管图5展示的数据与羟氯喹的支持者发表的数据,似乎对羟氯喹的使用产生一定的支持性,但回顾许多非支持性的论文结果,对羟氯喹的质疑仍然存在。羟氯喹要想在治疗新冠的路上走得长远,这些质疑必须要得到关注,或者解决。

 

1. 安全性担忧

 

从1990年代的药代数据来看,氯喹和羟基氯喹的代谢半衰期都非常长(20~50天才能排除体外)。(注1)由于非常低的代谢率,这些药物会随着时间的推移在组织中过量积累,尤其是眼睛、皮肤、大脑、心脏和肝脏。氯喹和羟基氯喹的最大推荐剂量(据FDA,分别为300 mg/kg和400mg/kg)以外的长期和更高的剂量会使患者面临不良反应的风险,如不可逆视网膜病变、神经疾病和心脏毒性,但其机制尚不清楚。(注2-5)

 

值得注意的是,在迄今为止进行的所有COVID-19临床试验以及正在进行的氯喹或羟氯喹试验中,所使用的药物均为外消旋形式,即R-和S-两种对映体的1:1混合物,如图6所示。因此,这些试验的临床结果应被视为R-和S-对映体的综合表现。

 

图6:氯喹与羟氯喹的R-和S-对映体

 

然而,氯喹和羟氯喹的不同对映体各自的药效和毒性,特别是最受关注的心血管毒性,尚未被描述或报道。

因此,南方科技大学生物医药研究院院长——张绪穆教授领衔,与钟南山院士广东团队中的赵金存教授,礼来前副总张彦涛博士,中山大学罗海彬教授,以及广东省动监所杨丰华教授进行合作,针对羟氯喹存在的问题开展了攻关研究。

 

为尽早让人们意识到新冠临床中的使用的氯喹和羟氯喹是混合物,研究成果已率先以预印版形式,在bioRxiv公开数据(doi.org/10.1101/2020.05.26.114033),目前正在投稿审核中。

 

图7: 氯喹与羟氯喹的R-和S-对映体预印本文章在bioRxiv(doi.org/10.1101/2020.05.26.114033)

 

南方科技大学团队发现S型羟氯喹的心肌毒性小于R型,及混旋羟氯喹。在分离获得了高纯度的R型与S型羟氯喹后,对R/S型氯喹和羟氯喹的心肌细胞毒性研究显示,氯喹和羟氯喹的对映体在hERG(人体心肌细胞钾离子通道)抑制有明确的显著差异。研究发现,S型羟氯喹是此系列化合物中,心肌毒性最低的(hERG IC50 > 20 μM,一般药物需达到> 10 μM),如表1所示。

 

表1:氯喹与羟氯喹,及其对映体的hERG抑制测评

注:西沙必利为阳性参照物。数据来源:Li,et al., 2020, bioRxiv(doi.org/10.1101/2020.05.26.114033)

 

在豚鼠体内的QT间期延长预测实验中,未发现单独使用S型羟氯喹会引起QT间期延长的现象。图8可以看出,S型羟氯喹组与对照组在给药3 天和6 天后的QT间期变化(△QTc)无统计学意义。而与阿奇霉素(AZM)联用后,第3天和第6天△QTc均显著增加,说明△QTc的延长仅与阿奇霉素有关。

 

图8:QT间期延长测评,数据来源:Li, et al., 2020, bioRxiv(doi.org/10.1101/2020.05.26.114033)

 

根据hERG与QT实验结果,S型羟氯喹的单独使用可以大大减小混旋羟氯喹可能引起的心肌毒性。因此,可以推测目前临床试验中,使用外消旋羟氯喹得到的不明确或不利的结果,可能是由于R型羟氯喹的混合,或使用阿奇霉素带来的心肌毒性所造成的。

 

2. 抗新冠药效

 

尽管羟氯喹已经在临床中进行了试验,且得出的结果各不相同,但是氯喹和羟氯喹的不同对映体对抗新冠的药效,目前也还未被报道。

研究团队首次报道了氯喹和羟氯喹对映体在体外对活的SARS-CoV-2抗病毒活性上的差异,如图9,图10所示。氯喹和羟氯喹的S型-对映体都比相应的R型 -对映体具有明显的活性。其中,S型羟氯喹的抗病毒活性较R型羟氯喹提高60%。而氯喹和羟氯喹的外消旋混合物的IC50值介于这两种对映体之间,这表明在测试条件下S型-对映体是外消旋体抗病毒活性的主要因素。

 

图9:氯喹(A),羟氯喹(B)及其对映体,与阿奇霉素(C)在抗新冠病毒的体外活性测试,数据来源:Li, et al., 2020, bioRxiv(doi.org/10.1101/2020.05.26.114033)

图10:免疫荧光显微镜观察氯喹(A)和羟氯喹(B)及其对映体,以及阿奇霉素(C)对体外SARS-CoV-2感染的治疗,数据来源:Li, et al., 2020, bioRxiv(doi.org/10.1101/2020.05.26.114033)

 

3. 羟氯喹抗新冠作用机理未明确

 

南科大团队对羟氯喹的作用机制也进行了研究,结果显示,主要蛋白酶(Mpro,又称为3CLpro)作为病毒转录和复制的关键酶之一,很有可能是氯喹和羟氯喹治疗COVID-19的靶点之一。Mpro对S型对映体的结合亲和力高于R型对映体。S型羟氯喹表现为最好的对映体,其Ki值为0.30,且S型羟氯喹对Mpro的抑制效果最好,IC50值为2.47 mM。

 

表2:氯喹,羟氯喹及其对映体,对Mpro的抑制测评

数据来源:Li,et al., 2020, bioRxiv(doi.org/10.1101/2020.05.26.114033)

 

根据近期发表于《自然》杂志的论文(注6),氯喹/羟氯喹不能在有TMPRSS2的肺细胞中产生抑制病毒的作用,但临床试验显示出的氯喹/羟氯喹的有效作用,可能是通过多种机理发挥作用的综合表现。此外,氯喹还有调节免疫的作用、核内体pH、调节巨噬细胞TLR、抑制糖基化反应及抗炎作用。当然,氯喹/羟氯喹可能产生的负面作用,例如在局部堆积、过度免疫抑制、抑制抗体-抗原反应、抑制自身代谢等作用也不可忽视,在用药时需要联合考虑,如图11。

 

图11:氯喹/羟氯喹抗COVID-19的阴阳作用(正反两方面),数据来源:Tang,et al., 2020 Journal Autophagy (doi.org/10.1080/15548627.2020.1796014)

 

总结

 

羟氯喹作为70年的临床抗疟一线老药,在治疗新冠的路上艰难坎坷。抛去所有政治舆论因素,临床试验指出的关于羟氯喹心肌毒性隐患、药效争议,机理不明朗等问题,值得用中立的科学数据来验明药效和安全性。

 

南科大团队的研究对这些问题提供了一些科学数据:

1. 临床中使用的羟氯喹是R与S型1:1的混合物;

2. 可能产生的心肌毒性可能主要来自于混旋羟氯喹中的R-构型,而S型羟氯喹比R型的抗病毒活性高,且毒性更低。

 

未来对于羟氯喹的抗新冠临床研究,应当使用单一构型的S型羟氯喹,而非混合物——混旋羟氯喹,来避免R构型对整体药效和安全性可能带来的数据干扰,从而减少对临床资源的浪费。

 

预印版文章被《科学》杂志博客编辑德里克·洛博士评论到:“这是我所见过的支持羟氯喹最多的数据”。相信论文中给出的结果,将引起广大关注羟氯喹功效和毒性的人们的注意,从纯科学的观点,鼓励更多的科学家回到基础研究中去寻找羟氯喹出路的答案。

 

参考文献

1. McLachlan, et al., Disposition of theenantiomers of hydroxychloroquine in patients with rheumatoid arthritisfollowing multiple doses of the racemate. Br.J. Clin. Pharmacol. 36, 78-81,(1993).

2. Plantone, D. & Koudriavtseva, T. Currentand Future Use of Chloroquine and Hydroxychloroquine in Infectious, Immune,Neoplastic, and Neurological Diseases: A Mini-Review. Clin. Drug Investig. 38,653-671, (2018).

3. Chew, et al., Hydroxychloroquine indermatology: New perspectives on an old drug. Australas. J. Dermatol., (2019).

4. Shipman, et al., An update on the use ofhydroxychloroquine in cutaneous lupus erythematosus: A systematic review. J. Am. Acad. Dermatol. 82, 709-722, (2020).

5. Schrezenmeier, E. & Dörner, T. Mechanismsof action of hydroxychloroquine and chloroquine: implications for rheumatology.Nat. Rev. Rheumatol. 16, 155-166, (2020).

6. Hoffmann, M. et al. Chloroquine does not inhibit infection of human lung cellswith SARS-CoV-2. Nature, (2020).

7. Hill, et al., Minimum costs to manufacture newtreatments for COVID-19

7.Journal ofVirus Eradication, 2020; 6: 61–69

8. Tang, et al., Chloroquine in fightingCOVID-19: good, bad, or both? Journal Autophagy ,(doi.org/10.1080/15548627.2020.1796014 (2020)

9. Li, et al., bioRxiv 2020,doi.org/10.1101/2020.05.26.114033

10. Pubmed.com

11. Clinicaltrials.gov

12. 羟氯喹trial.com

13. 新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)

 

文丨古安锂

来源 | 药渡