氯喹計劃入組人數堪比春運,疫情臨床潮後世界剩下了什麼?
2020年05月19日09:25

  來源:賽先生

  撰文 | 陳宇哲

  責編 | 葉水送、李珊珊

  在剛剛過去的2020年一季度,要說哪種藥物的出鏡率最高,除了“人民的希望”——瑞德西韋,那一定非氯喹莫屬了。在美國新冠疫情日趨嚴重下,美國總統對它曾寄予厚望,甚至打算繞過美國FDA批準氯喹作為新冠肺炎患者的救命藥。只不過FDA最後頂住壓力,守住藥物安全的大門,最終將氯喹擋在門外。

  1

  狂飆突進的擴圈行動,老藥氯喹煥發生機

  氯喹的結構類似物——羥氯喹,是通過向側鏈N乙基末端連入羥基而減弱分子毒性,一直以來被認為是一種相對低毒的氨基喹啉類化合物,且相對於氯喹本身溶解度更強。與氯喹不同的是,羥氯喹在前期實驗中被認為具有調節免疫細胞、下調Toll-樣受體表達及其信號轉導的作用,並可減少白介素-6(IL-6)的產生[1]。

  作為一種傳統的抗瘧疾藥物,羥氯喹被認為具有和氯喹相當的抗瘧疾療效,且安全性優於氯喹[2],因此在很多國家羥氯喹的應用範圍更廣,對於民眾來說的可及性更高。例如在伊朗,氯喹一直處於嚴重短缺狀態,因而羥氯喹的存量相對更高。

  氯喹來源於金雞納樹皮天然化合物奎寧的結構改造,相關研究起源最早可追溯至16世紀,有關金雞納樹皮的抗瘧作用首先被北美印第安部落中的印加族群所發現[3],隨後英國和荷蘭資本的介入使得金雞納樹種植園在歐洲逐漸流行,奎寧此時也成為了歐洲人對抗瘧疾的主要利器[4]。1934年德國科學家Hans Andersag對奎寧進行了結構改造,用喹啉環取代了奎寧原有的吖啶環[5],在二戰結束之後的1949年,氯喹這一結構分子正式獲得美國FDA的批準得以用於瘧疾的治療,但是在戰爭中有人發現,使用了氯喹進行瘧疾預防的戰士中有很多風濕病和皮炎濕疹症狀也得到了有效改善[6],自此人們開展了氯喹在瘧原蟲防治外的其他用途探索。

  氯喹及相關化合物用於急性呼吸道疾病並不是新冠疫情中的首創,在2003年,全世界當時正處於非典疫情的陰霾中,來自比利時魯汶大學Rega醫學院的Marc Van Ranst教授團隊就曾在BBRC雜誌(生化與生理學研究通訊)上發表了第一篇成功利用氯喹抑製了急性呼吸道病毒SARS-Cov的報導。

  文章的發表是在2004年,而這篇研究成果的靈感,來源於意大利米蘭聖心天主教大學Roberto Cauda教授在2003年發表於雜誌Lancet Infect Dis中的一篇天才性假說。

(Roberto Cauda教授)1952年出生於意大利熱那亞的Roberto Cauda教授2004年被任命為米蘭聖心天主教大學傳染病和熱帶疾病研究生院院長、傳染病研究所主任。
(Roberto Cauda教授)1952年出生於意大利熱那亞的Roberto Cauda教授2004年被任命為米蘭聖心天主教大學傳染病和熱帶疾病研究生院院長、傳染病研究所主任。

  彼時,由於氯喹及羥氯喹具有弱堿性,科學界已知溶酶體、高爾基體及核內體等酸性環境囊狀體能夠攝取弱堿性物質,且非質子化的氯喹已被發現能夠透過漿膜[7]。基於這些已知事實及可能的藥物外排途徑,Cauda教授大膽假設,通過氯喹及羥氯喹提升溶酶體及轉移性高爾基體pH的方式,能夠破壞多種酸性酶並干擾多種蛋白的轉錄後修飾過程,進而最終破壞可能存在於核內體的病毒DNA的複製過程。

  

Cauda教授推測,氯喹抑製SARS相關病毒主要起作用的步驟有3個,即:

  1、核內體介導的病毒進入過程;

  2、包膜病毒的複製相互作用;

  3、氯喹對免疫系統的影響。

  首先,病毒是一種由蛋白外殼包裹的可異源擴增的遺傳物質,其發揮作用通常需要將遺傳物質從蛋白外殼中釋放出來,而這一過程需要細胞內酸性溶酶體的幫助。早在1998年,就已經開始有研究嚐試利用氯喹阻止甲型肝炎病毒的脫殼,並取得了較好的效果[8];同年,氯喹也被嚐試用於RNA病毒正Borna病病毒的脫殼抑製[9]。在2000年和2002年,氯喹又被分別嚐試用於禽類白血病病毒Bavian亞群[10]和小鼠微小病毒MVMp的脫殼抑製並取得了良好的結果[11]。

  其次,對於包漿類病毒來說,其轉錄後的修飾過程通常發生於內質網和TGN囊泡內,這一過程涉及的多種蛋白酶和糖基轉移酶也有很多需要在低pH值條件下發揮作用,已有相關研究發現,氯喹能夠通過類似作用抑製Mayaro病毒顆粒的出芽過程[12],也能夠降低非傳染性單純皰疹病毒在TGN囊泡中的蓄積量[13]。與此同時,也有研究發現氯喹能夠通過影響黃病毒家族相關蛋白酶的加工過程阻止prM蛋白向M蛋白的轉化[14],並最終限製病毒的傳播性,相同的感染限製作用也被發現於REV-A和HIV-1病毒[15],相關過程被認為是通過抑製病毒表面糖蛋白的糖基化作用實現的。

  最後,有研究認為氯喹/羥氯喹在淋巴細胞和巨噬細胞中的蓄積能夠增強其抗炎作用,這也被認為是該藥可被用於臨床治療風濕性關節炎、紅斑狼瘡和結節病的生物機製,有研究發現氯喹可作用於肺泡巨噬細胞抑製其過表達腫瘤壞死因子α(TNF-α)[16],從而減輕此類免疫相關疾病的嚴重程度,抑製作用可能的機製包括單核巨噬細胞中的鐵穩態[17]、TNFα mRNA的表達[18]及阻遏TNFα轉錄後向可溶性成熟態轉化的過程[19]。也有研究發現,氯喹在單核細胞系中的蓄積能夠能夠減少細胞表面TNFα受體的表達,這也使得TNFα通路的相關抑製作用得以加強[20]。

(氯喹在免疫系統中的作用)
(氯喹在免疫系統中的作用)

  基於這一假設,2004年,比利時魯汶大學Mega醫學院的Marc Van Ranst教授團隊首先利用載有100 CCID50的非典病毒株SARS-CoV Frankfurt 1的非洲綠猴Vero E6細胞完成了氯喹體外抗冠狀病毒的試驗[21],發現在細胞被感染過程中氯喹的生物活性沒有改變,提示氯喹在病毒感染過程中很可能是無效的。其中氯喹抑製SARS-Cov的半數有效量達到了8.8μM,據此推測該藥物若需在人體中達到相同效果所需劑量僅需要達到3.6 mg/kg,這一劑量小於氯喹用於治療瘧原蟲所需劑量,因而被認為可能是安全的。

  2

  充滿隱患的臨床,令人焦慮的安全評價

  與許多半路夭折的明星化合物分子一樣,儘管臨床前的實驗結果總是讓人心潮澎湃浮想聯翩,但是人體的複雜性和藥物副作用都是嚴重製約這一理想付諸於臨床實踐的阻礙。在Cauda教授的假說中,氯喹被認為是一種安全的、經過多年臨床檢驗的有效產品,所需憂慮的唯一不良反應是黃斑病變,而這一不良影響是可以通過視覺檢測等手段進行有效避免的[22]。基於已有研究,Cauda教授的論文中提到,即使是孕婦,在每日500 mg的氯喹暴露量下也是安全的[23]。

  其實在臨床實踐中,氯喹已經被認定為是一種治療窗非常狹窄的藥物,有研究顯示,部分患者連續服用氯喹3~5g即可致死[24],而且由於該藥物在體內分佈代謝較慢,分佈較廣,終末半衰期長達40~60天[25],因此氯喹在肝臟、脾臟、腎臟和肺內等器官組織中能夠大量蓄積,進而引發多種嚴重不良事件。

早在2015年,就有多篇文獻報導了氯喹在體外細胞模型中有效而在鼠模型中無效[26-27],甚至在部分病毒的鼠模型中,氯喹的干預被認為可以加速病毒的複製,如Semliki Forest病毒[28]、Sindbis病毒[29]和基孔肯亞(chikungunya)病毒[30]等病毒。
早在2015年,就有多篇文獻報導了氯喹在體外細胞模型中有效而在鼠模型中無效[26-27],甚至在部分病毒的鼠模型中,氯喹的干預被認為可以加速病毒的複製,如Semliki Forest病毒[28]、Sindbis病毒[29]和基孔肯亞(chikungunya)病毒[30]等病毒。

  首例應用氯喹抵禦病毒感染的公共數據可查的首例人體試驗於2008年展開,應用對象為基孔肯雅病毒。

基孔肯亞熱(chikungunya fever)是由基孔肯亞病毒(chikungunya virus)引起的一種蚊媒傳染病,最初流行於非洲的熱帶和亞熱帶地區,並不斷擴展到東南亞、南亞、印度洋島嶼及美洲地區。基孔肯亞病毒最初分離於1952-1953年非洲坦桑尼亞南部地區馬孔德高原疫情爆發中的1例患者。“疾控肯亞”來源於當地馬孔德語,為“使變得扭曲”的意思。基孔肯亞熱的主要特點是發熱、頭痛、肌肉痛、皮疹和關節疼痛。在其它症狀消失後,一些患者的關節疼痛可持續多年,症狀嚴重者只能保持彎曲體位[31]。

  在過去的十多年中,基孔肯亞熱的爆發次數增多,流行範圍不斷擴大,已在全球100多個國家和地區出現,造成全球範圍每年大約100萬人感染。該實驗由法國能源委員會的病毒免疫服務部門的Roger Le Grand團隊完成,共有54名患者被納入試驗,但最終試驗組和用藥組在病程進展中並未發現顯著差異[32],甚至有證據顯示,接受了氯喹干預的傳染病患者的關節疼痛更為明顯,隨後非人靈長類研究顯示,氯喹干預還會加快急性感染中的發熱症狀,而相關的免疫應答也出現了延遲[33]。

  因此,截止到新冠疫情之前,氯喹用於抵禦人類急性病毒感染的臨床試驗還從未成功過。唯一的產生了部分療效的氯喹干預病毒試驗僅有2例,但均是針對於丙型肝炎這種慢性病毒,在其中一項試驗中,氯喹可用於增強利巴韋林的效果[33],而在另一項小樣本臨床試驗中,氯喹被發現能夠用於減少丙肝病毒的瞬時載量[34]。

氯喹及羥氯喹在新冠肺炎臨床試驗中的成功可以說是氯喹首次在大規模急性病毒感染中所取得的成功。在新冠疫情早期,中國有16項臨床試驗進行了註冊:

(數據統計截止至2020年5月6日)
(數據統計截止至2020年5月6日)

  從以上列表中可以發現,在我國早期申請的氯喹治療新冠肺炎臨床試驗中,所有的臨床試驗目前均處於預註冊狀態中,其中有5項已被撤銷,1項仍未獲得倫理機構審批。在我國早期的氯喹抗新冠研究中,氯喹佔比有9項,羥氯喹7項,氯喹仍未主要的臨床試驗對象,其中涉及泛新冠患者治療的有7項,輕症患者5項,重症3項,暴露預防1項;可以看出在新冠早期,患者分型仍比較粗糙,而氯喹研究仍以輕型患者為主;而從臨床試驗的最後數據更新情況來看,最晚截至到3月22日,我國早期的氯喹相關新冠肺炎臨床試驗均已停止更新,而撤銷的最主要原因為患者不足。

  3

  新冠氯喹臨床退潮後,世界留下了什麼?

  在美國臨床試驗註冊網站Clinicaltrial中對2020年一季度的藥物研究臨床試驗進行檢索可知,在3-4月份,抗風濕藥物的臨床試驗增速達到了駭人的128.40%,而對其中具體的實驗應用方向進行詳細檢索可以發現,近1/3的臨床試驗均是風濕藥物——氯喹/羥氯喹在新冠肺炎中的跨界應用。

  對氯喹相關臨床試驗進行縱向檢索可以發現,截止至2020年一季度,氯喹及其類似物的臨床應用試驗在疫情後獲得了爆髮式的研究熱潮,而其中主要的爆發仍來自於3-4月份,其中僅2020年氯喹相關臨床試驗的累計計劃入組人數就達到了628萬人,這個數字差不多相當於2020年中國一個區域級交通樞紐春節期間發送的旅客人數。

  在這其中,目前來看最具有典型意義的是近日於頂級期刊《JAMA》發表了一篇多中心隊列研究,探討了羥氯喹+/-阿奇黴素與COVID-19住院患者臨床結局之間的關係。在這項回顧性多中心隊列研究,對25家醫院的所有實驗室確診的COVID-19患者進行隨機抽樣,占紐約大都市區COVID-19患者的88.2%。符合入組條件的患者在2020年3月15日至28日期間至少住院24小時。研究人員從患者病曆中獲得有關藥物治療、基礎疾病、入院時的臨床測量指標、臨床結局和不良事件等數據。最終隨訪日期為2020年4月24日。

  在1438例確診為COVID-19的住院患者中(男性858例,占59.7%,中位年齡63歲),接受羥氯喹、阿奇黴素或兩者聯合用藥的患者比未接受其中任何一種藥物的患者更易患糖尿病,呼吸頻率>22/分,胸部影像學異常,血氧飽和度低於90%,天冬氨酸轉氨酶大於40U/L。結論顯示,新冠肺炎患者並未從氯喹療法中獲得明顯治療收益。

  雖然氯喹及羥氯喹在新冠肺炎治療中的獲益可能性已經變得渺茫,但氯喹在新冠肺炎預防中的功效成為了支撐這一研究對象的新的熱度課題。目前已知除中國外,在世界其它國家仍具有充足的臨床患者能夠支撐氯喹新冠肺炎的臨床研究。

  3月11日,牛津大學科研人員在美國臨床試驗數據庫ClinicalTrials.gov註冊了這項研究,旨在研究氯喹預防新冠肺炎的能力。註冊信息顯示, 這是一項為期3個月的隨機雙盲對照多中心試驗,項目計劃在50家中心招募1萬名受試者,每家中心約 200 名。

  4月9日,美國華盛頓大學醫學院開展了規模達5.5萬人的預防COVID-19臨床試驗(CROWN CORONATION trial,NCT04333732)。這一研究旨在使用氯喹/羥氯喹保護處於感染風險中的醫務工作者,防止整個醫療體系的崩潰。根據ClinicalTrials.gov登記的信息,該研究是一項國際多中心的隨機、雙盲、安慰劑對照臨床試驗。該研究主要納入年滿18歲(含18歲),在各級醫療機構工作可能接觸SARS-CoV-2感染患者的高暴露風險的醫務工作者,共計劃納入5.5萬人。

  英國牛津大學的臨床研究者馬丁 · 蘭得瑞(Martin Landray)在推特上表示,已有的小型但有缺陷的研究表明羥氯喹的益處,是時候進行大型隨機試驗來穩健評估氯喹對臨床終點的影響了。它可能有效,也可能無效,“但我們需要儘早知道”。

  毫無疑問的是,如果氯喹/羥氯喹在新冠肺炎預防上難以取得有效建樹,這或將成為人類有史以來付出最大成本的臨床失敗試驗,隨著中國疫情的退潮,中國相關機構早已退出了相關領域的科研研究,而氯喹帶給世界的到底是文明的輝煌還是一地雞毛,也或許歐美很快就會給出我們答案。

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