当前位置: 科技热点 > 氯喹计划入组人数堪比春运,疫情临床潮后世界剩下了什么?

氯喹计划入组人数堪比春运,疫情临床潮后世界剩下了什么?


来源:赛先生

撰文 | 陈宇哲

责编 | 叶水送、李珊珊

在刚刚过去的2020年一季度,要说哪种药物的出镜率最高,除了“人民的希望”——瑞德西韦,那一定非氯喹莫属了。在美国新冠疫情日趋严重下,美国总统对它曾寄予厚望,甚至打算绕过美国FDA批准氯喹作为新冠肺炎患者的救命药。只不过FDA最后顶住压力,守住药物安全的大门,最终将氯喹挡在门外。

1

狂飙突进的扩圈行动,老药氯喹焕发生机

氯喹的结构类似物——羟氯喹,是通过向侧链N乙基末端连入羟基而减弱分子毒性,一直以来被认为是一种相对低毒的氨基喹啉类化合物,且相对于氯喹本身溶解度更强。与氯喹不同的是,羟氯喹在前期实验中被认为具有调节免疫细胞、下调Toll-样受体表达及其信号转导的作用,并可减少白介素-6(IL-6)的产生[1]。

作为一种传统的抗疟疾药物,羟氯喹被认为具有和氯喹相当的抗疟疾疗效,且安全性优于氯喹[2],因此在很多国家羟氯喹的应用范围更广,对于民众来说的可及性更高。例如在伊朗,氯喹一直处于严重短缺状态,因而羟氯喹的存量相对更高。

氯喹来源于金鸡纳树皮天然化合物奎宁的结构改造,相关研究起源最早可追溯至16世纪,有关金鸡纳树皮的抗疟作用首先被北美印第安部落中的印加族群所发现[3],随后英国和荷兰资本的介入使得金鸡纳树种植园在欧洲逐渐流行,奎宁此时也成为了欧洲人对抗疟疾的主要利器[4]。1934年德国科学家Hans Andersag对奎宁进行了结构改造,用喹啉环取代了奎宁原有的吖啶环[5],在二战结束之后的1949年,氯喹这一结构分子正式获得美国FDA的批准得以用于疟疾的治疗,但是在战争中有人发现,使用了氯喹进行疟疾预防的战士中有很多风湿病和皮炎湿疹症状也得到了有效改善[6],自此人们开展了氯喹在疟原虫防治外的其他用途探索。

氯喹及相关化合物用于急性呼吸道疾病并不是新冠疫情中的首创,在2003年,全世界当时正处于非典疫情的阴霾中,来自比利时鲁汶大学Rega医学院的Marc Van Ranst教授团队就曾在BBRC杂志(生化与生理学研究通讯)上发表了第一篇成功利用氯喹抑制了急性呼吸道病毒SARS-Cov的报道。

文章的发表是在2004年,而这篇研究成果的灵感,来源于意大利米兰圣心天主教大学Roberto Cauda教授在2003年发表于杂志Lancet Infect Dis中的一篇天才性假说。

(Roberto Cauda教授)1952年出生于意大利热那亚的Roberto Cauda教授2004年被任命为米兰圣心天主教大学传染病和热带疾病研究生院院长、传染病研究所主任。 (Roberto Cauda教授)1952年出生于意大利热那亚的Roberto Cauda教授2004年被任命为米兰圣心天主教大学传染病和热带疾病研究生院院长、传染病研究所主任。

彼时,由于氯喹及羟氯喹具有弱碱性,科学界已知溶酶体、高尔基体及核内体等酸性环境囊状体能够摄取弱碱性物质,且非质子化的氯喹已被发现能够透过浆膜[7]。基于这些已知事实及可能的药物外排途径,Cauda教授大胆假设,通过氯喹及羟氯喹提升溶酶体及转移性高尔基体pH的方式,能够破坏多种酸性酶并干扰多种蛋白的转录后修饰过程,进而最终破坏可能存在于核内体的病毒DNA的复制过程。

Cauda教授推测,氯喹抑制SARS相关病毒主要起作用的步骤有3个,即:

1、核内体介导的病毒进入过程;

2、包膜病毒的复制相互作用;

3、氯喹对免疫系统的影响。

首先,病毒是一种由蛋白外壳包裹的可异源扩增的遗传物质,其发挥作用通常需要将遗传物质从蛋白外壳中释放出来,而这一过程需要细胞内酸性溶酶体的帮助。早在1998年,就已经开始有研究尝试利用氯喹阻止甲型肝炎病毒的脱壳,并取得了较好的效果[8];同年,氯喹也被尝试用于RNA病毒正Borna病病毒的脱壳抑制[9]。在2000年和2002年,氯喹又被分别尝试用于禽类白血病病毒Bavian亚群[10]和小鼠微小病毒MVMp的脱壳抑制并取得了良好的结果[11]。

其次,对于包浆类病毒来说,其转录后的修饰过程通常发生于内质网和TGN囊泡内,这一过程涉及的多种蛋白酶和糖基转移酶也有很多需要在低pH值条件下发挥作用,已有相关研究发现,氯喹能够通过类似作用抑制Mayaro病毒颗粒的出芽过程[12],也能够降低非传染性单纯疱疹病毒在TGN囊泡中的蓄积量[13]。与此同时,也有研究发现氯喹能够通过影响黄病毒家族相关蛋白酶的加工过程阻止prM蛋白向M蛋白的转化[14],并最终限制病毒的传播性,相同的感染限制作用也被发现于REV-A和HIV-1病毒[15],相关过程被认为是通过抑制病毒表面糖蛋白的糖基化作用实现的。

最后,有研究认为氯喹/羟氯喹在淋巴细胞和巨噬细胞中的蓄积能够增强其抗炎作用,这也被认为是该药可被用于临床治疗风湿性关节炎、红斑狼疮和结节病的生物机制,有研究发现氯喹可作用于肺泡巨噬细胞抑制其过表达肿瘤坏死因子α(TNF-α)[16],从而减轻此类免疫相关疾病的严重程度,抑制作用可能的机制包括单核巨噬细胞中的铁稳态[17]、TNFα mRNA的表达[18]及阻遏TNFα转录后向可溶性成熟态转化的过程[19]。也有研究发现,氯喹在单核细胞系中的蓄积能够能够减少细胞表面TNFα受体的表达,这也使得TNFα通路的相关抑制作用得以加强[20]。

 (氯喹在免疫系统中的作用) (氯喹在免疫系统中的作用)

基于这一假设,2004年,比利时鲁汶大学Mega医学院的Marc Van Ranst教授团队首先利用载有100 CCID50的非典病毒株SARS-CoV Frankfurt 1的非洲绿猴Vero E6细胞完成了氯喹体外抗冠状病毒的试验[21],发现在细胞被感染过程中氯喹的生物活性没有改变,提示氯喹在病毒感染过程中很可能是无效的。其中氯喹抑制SARS-Cov的半数有效量达到了8.8μM,据此推测该药物若需在人体中达到相同效果所需剂量仅需要达到3.6 mg/kg,这一剂量小于氯喹用于治疗疟原虫所需剂量,因而被认为可能是安全的。

2

充满隐患的临床,令人焦虑的安全评价

与许多半路夭折的明星化合物分子一样,尽管临床前的实验结果总是让人心潮澎湃浮想联翩,但是人体的复杂性和药物副作用都是严重制约这一理想付诸于临床实践的阻碍。在Cauda教授的假说中,氯喹被认为是一种安全的、经过多年临床检验的有效产品,所需忧虑的唯一不良反应是黄斑病变,而这一不良影响是可以通过视觉检测等手段进行有效避免的[22]。基于已有研究,Cauda教授的论文中提到,即使是孕妇,在每日500 mg的氯喹暴露量下也是安全的[23]。

其实在临床实践中,氯喹已经被认定为是一种治疗窗非常狭窄的药物,有研究显示,部分患者连续服用氯喹3~5g即可致死[24],而且由于该药物在体内分布代谢较慢,分布较广,终末半衰期长达40~60天[25],因此氯喹在肝脏、脾脏、肾脏和肺内等器官组织中能够大量蓄积,进而引发多种严重不良事件。

早在2015年,就有多篇文献报道了氯喹在体外细胞模型中有效而在鼠模型中无效[26-27],甚至在部分病毒的鼠模型中,氯喹的干预被认为可以加速病毒的复制,如Semliki Forest病毒[28]、Sindbis病毒[29]和基孔肯亚(chikungunya)病毒[30]等病毒。

首例应用氯喹抵御病毒感染的公共数据可查的首例人体试验于2008年展开,应用对象为基孔肯雅病毒。基孔肯亚热(chikungunya fever)是由基孔肯亚病毒(chikungunya virus)引起的一种蚊媒传染病,最初流行于非洲的热带和亚热带地区,并不断扩展到东南亚、南亚、印度洋岛屿及美洲地区。基孔肯亚病毒最初分离于1952-1953年非洲坦桑尼亚南部地区马孔德高原疫情爆发中的1例患者。“疾控肯亚”来源于当地马孔德语,为“使变得扭曲”的意思。基孔肯亚热的主要特点是发热、头痛、肌肉痛、皮疹和关节疼痛。在其它症状消失后,一些患者的关节疼痛可持续多年,症状严重者只能保持弯曲体位[31]。

在过去的十多年中,基孔肯亚热的爆发次数增多,流行范围不断扩大,已在全球100多个国家和地区出现,造成全球范围每年大约100万人感染。该实验由法国能源委员会的病毒免疫服务部门的Roger Le Grand团队完成,共有54名患者被纳入试验,但最终试验组和用药组在病程进展中并未发现显著差异[32],甚至有证据显示,接受了氯喹干预的传染病患者的关节疼痛更为明显,随后非人灵长类研究显示,氯喹干预还会加快急性感染中的发热症状,而相关的免疫应答也出现了延迟[33]。

因此,截止到新冠疫情之前,氯喹用于抵御人类急性病毒感染的临床试验还从未成功过。唯一的产生了部分疗效的氯喹干预病毒试验仅有2例,但均是针对于丙型肝炎这种慢性病毒,在其中一项试验中,氯喹可用于增强利巴韦林的效果[33],而在另一项小样本临床试验中,氯喹被发现能够用于减少丙肝病毒的瞬时载量[34]。氯喹及羟氯喹在新冠肺炎临床试验中的成功可以说是氯喹首次在大规模急性病毒感染中所取得的成功。在新冠疫情早期,中国有16项临床试验进行了注册:

 (数据统计截止至2020年5月6日) (数据统计截止至2020年5月6日)

从以上列表中可以发现,在我国早期申请的氯喹治疗新冠肺炎临床试验中,所有的临床试验目前均处于预注册状态中,其中有5项已被撤销,1项仍未获得伦理机构审批。在我国早期的氯喹抗新冠研究中,氯喹占比有9项,羟氯喹7项,氯喹仍未主要的临床试验对象,其中涉及泛新冠患者治疗的有7项,轻症患者5项,重症3项,暴露预防1项;可以看出在新冠早期,患者分型仍比较粗糙,而氯喹研究仍以轻型患者为主;而从临床试验的最后数据更新情况来看,最晚截至到3月22日,我国早期的氯喹相关新冠肺炎临床试验均已停止更新,而撤销的最主要原因为患者不足。

3

新冠氯喹临床退潮后,世界留下了什么?

在美国临床试验注册网站Clinicaltrial中对2020年一季度的药物研究临床试验进行检索可知,在3-4月份,抗风湿药物的临床试验增速达到了骇人的128.40%,而对其中具体的实验应用方向进行详细检索可以发现,近1/3的临床试验均是风湿药物——氯喹/羟氯喹在新冠肺炎中的跨界应用。

对氯喹相关临床试验进行纵向检索可以发现,截止至2020年一季度,氯喹及其类似物的临床应用试验在疫情后获得了爆发式的研究热潮,而其中主要的爆发仍来自于3-4月份,其中仅2020年氯喹相关临床试验的累计计划入组人数就达到了628万人,这个数字差不多相当于2020年中国一个区域级交通枢纽春节期间发送的旅客人数。

在这其中,目前来看最具有典型意义的是近日于顶级期刊《JAMA》发表了一篇多中心队列研究,探讨了羟氯喹+/-阿奇霉素与COVID-19住院患者临床结局之间的关系。在这项回顾性多中心队列研究,对25家医院的所有实验室确诊的COVID-19患者进行随机抽样,占纽约大都市区COVID-19患者的88.2%。符合入组条件的患者在2020年3月15日至28日期间至少住院24小时。研究人员从患者病历中获得有关药物治疗、基础疾病、入院时的临床测量指标、临床结局和不良事件等数据。最终随访日期为2020年4月24日。 

在1438例确诊为COVID-19的住院患者中(男性858例,占59.7%,中位年龄63岁),接受羟氯喹、阿奇霉素或两者联合用药的患者比未接受其中任何一种药物的患者更易患糖尿病,呼吸频率>22/分,胸部影像学异常,血氧饱和度低于90%,天冬氨酸转氨酶大于40U/L。结论显示,新冠肺炎患者并未从氯喹疗法中获得明显治疗收益。

虽然氯喹及羟氯喹在新冠肺炎治疗中的获益可能性已经变得渺茫,但氯喹在新冠肺炎预防中的功效成为了支撑这一研究对象的新的热度课题。目前已知除中国外,在世界其它国家仍具有充足的临床患者能够支撑氯喹新冠肺炎的临床研究。

3月11日,牛津大学科研人员在美国临床试验数据库ClinicalTrials.gov注册了这项研究,旨在研究氯喹预防新冠肺炎的能力。注册信息显示, 这是一项为期3个月的随机双盲对照多中心试验,项目计划在50家中心招募1万名受试者,每家中心约 200 名。

4月9日,美国华盛顿大学医学院开展了规模达5.5万人的预防COVID-19临床试验(CROWN CORONATION trial,NCT04333732)。这一研究旨在使用氯喹/羟氯喹保护处于感染风险中的医务工作者,防止整个医疗体系的崩溃。根据ClinicalTrials.gov登记的信息,该研究是一项国际多中心的随机、双盲、安慰剂对照临床试验。该研究主要纳入年满18岁(含18岁),在各级医疗机构工作可能接触SARS-CoV-2感染患者的高暴露风险的医务工作者,共计划纳入5.5万人。

英国牛津大学的临床研究者马丁 · 兰得瑞(Martin Landray)在推特上表示,已有的小型但有缺陷的研究表明羟氯喹的益处,是时候进行大型随机试验来稳健评估氯喹对临床终点的影响了。它可能有效,也可能无效,“但我们需要尽早知道”。

毫无疑问的是,如果氯喹/羟氯喹在新冠肺炎预防上难以取得有效建树,这或将成为人类有史以来付出最大成本的临床失败试验,随着中国疫情的退潮,中国相关机构早已退出了相关领域的科研研究,而氯喹带给世界的到底是文明的辉煌还是一地鸡毛,也或许欧美很快就会给出我们答案。