荊 穎,黃淑萍,王 倩,張 潔(天津市海河醫(yī)院/天津市呼吸病研究所/國(guó)家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)藥防治傳染病重點(diǎn)研究室,天津 300350)
利福平藥動(dòng)學(xué)影響因素的研究進(jìn)展
荊 穎*,黃淑萍,王 倩,張 潔(天津市海河醫(yī)院/天津市呼吸病研究所/國(guó)家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)藥防治傳染病重點(diǎn)研究室,天津 300350)
目的:為臨床合理應(yīng)用利福平(RFP)以及實(shí)現(xiàn)其個(gè)體化用藥提供參考。方法:查閱PubMed、中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的(1985-2015年)RFP的藥動(dòng)學(xué)及相關(guān)影響因素研究文獻(xiàn),并據(jù)此進(jìn)行歸納和總結(jié)。結(jié)果:患者合并疾病、藥物劑型、聯(lián)合用藥及食物等因素對(duì)于RFP吸收方面存在影響;患者合并疾病、性別、體質(zhì)量等因素對(duì)于RFP分布方面存在影響;患者生活習(xí)慣、性別、年齡、體質(zhì)量、基因多態(tài)性、聯(lián)合用藥及結(jié)核桿菌基因變異等因素對(duì)于RFP代謝方面存在影響。結(jié)論:RFP的藥動(dòng)學(xué)受到多種因素影響,在臨床結(jié)核病治療工作中,除常規(guī)的RFP血藥濃度監(jiān)測(cè)外,還應(yīng)開(kāi)展相關(guān)基因多態(tài)性檢測(cè)以便調(diào)整劑量和防止耐藥的發(fā)生,并綜合考慮患者多方面情況包括基因型來(lái)制訂個(gè)體化給藥方案,以促進(jìn)臨床合理用藥。
利福平;藥動(dòng)學(xué);影響因素;基因多態(tài)性
自20世紀(jì)80年代以來(lái),耐藥結(jié)核(Tuberculosis,TB)尤其是耐多藥TB的發(fā)病率不斷上升,人類(lèi)免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)感染并發(fā)TB導(dǎo)致TB疫情再度蔓延,成為全球關(guān)注的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題。令人遺憾的是,近幾十年來(lái)幾乎沒(méi)有新作用機(jī)制的抗TB藥問(wèn)世[1]。利福平(Rifampicin,RFP)是一種半合成抗菌藥物,能抑制細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA,對(duì)TB桿菌和其他分支桿菌(包括麻風(fēng)桿菌等)在宿主細(xì)胞內(nèi)、外均有明顯的殺菌作用。因此,以RFP為代表的一線抗TB藥,在TB治療中任重道遠(yuǎn)[2-5]。而RFP的藥動(dòng)學(xué)及其影響因素研究可以為抗TB治療的成敗提供理論依據(jù),是該方面研究的焦點(diǎn)。故筆者以“Rifampicin”“Pharmacokinetic”“利福平”“藥動(dòng)學(xué)”等組合作為關(guān)鍵詞,查閱PubMed、中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的(1985-2015年)有關(guān)RFP的藥動(dòng)學(xué)及相關(guān)影響因素的研究文獻(xiàn),并據(jù)此進(jìn)行歸納和總結(jié),旨在為臨床合理應(yīng)用RFP以及實(shí)現(xiàn)其個(gè)體化用藥提供參考。
1.1 合并疾病對(duì)于RFP吸收的影響
研究顯示,在TB合并2型糖尿病的患者中,RFP的吸收速率常數(shù)(Ka)高于不合并2型糖尿病的TB患者[6]。該研究人群在臨床中較為常見(jiàn),提示臨床醫(yī)師在用藥時(shí)應(yīng)考慮患者所合并疾病對(duì)于RFP吸收的影響。
1.2 劑型對(duì)于RFP吸收的影響
有觀點(diǎn)認(rèn)為,采用吸入給藥可以通過(guò)提高抗TB藥在肺部的血藥濃度來(lái)提高其治療作用。一項(xiàng)研究對(duì)象為幾內(nèi)亞豬的實(shí)驗(yàn)證實(shí),RFP霧化吸入可以縮短藥物的達(dá)峰時(shí)間(tmax),提高血藥濃度,并且用藥劑量更低[7]。提示如果在人群中應(yīng)用該劑型可能達(dá)到用量低、達(dá)峰快、血藥濃度高、不良反應(yīng)少的目標(biāo)。一項(xiàng)對(duì)墨西哥TB患者的研究中發(fā)現(xiàn),制劑配方組成是影響Ka和生物利用度(F)的因素[8]。另一項(xiàng)對(duì)印第安健康成人的研究顯示,600 mg溶液劑與450 mg片劑相比,藥物在體內(nèi)的tmax短,血藥濃度高,藥-時(shí)曲線下面積(AUC)大,清除率(CL)低[9],但兩組之間的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)變化的幅度與劑量的變化幅度不成正比。
1.3 聯(lián)合用藥對(duì)于RFP吸收的影響
在TB患者的抗TB治療過(guò)程中,藥物的聯(lián)用是治療的基礎(chǔ),作為一線抗TB藥的RFP和異煙肼(INH)兩者常常聯(lián)用,INH是肝藥酶抑制劑,而RFP是肝藥酶誘導(dǎo)劑,兩者聯(lián)用可能存在潛在的相互作用。有研究證實(shí),同時(shí)服用抗壞血酸和RFP-INH復(fù)合物時(shí),抗壞血酸可以防止RFP在酸性環(huán)境中降解而提高RFP的生物利用度,以提高抗TB治療的效果[10]。
1.4 食物對(duì)于RFP吸收的影響
在一項(xiàng)以亞洲大象為對(duì)象的群體藥動(dòng)學(xué)模型研究中發(fā)現(xiàn),食物攝取對(duì)于RFP的延遲吸收是一個(gè)顯著的影響因素[11],服用RFP同時(shí)攝取食物的研究對(duì)象延遲吸收的時(shí)間為2.69 h,不同時(shí)攝取食物的延遲吸收時(shí)間為0.496 h。
2.1 合并疾病對(duì)于RFP分布的影響
韓國(guó)學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),TB合并2型糖尿病的患者中RFP的表觀分布容積(Vd)大于不合并2型糖尿病的患者[6]。
2.2 性別對(duì)于RFP分布的影響
在對(duì)墨西哥TB患者的研究中發(fā)現(xiàn),性別與RFP的Vd大小有關(guān),男性比女性的Vd高29%[8]。
2.3 體質(zhì)量對(duì)于RFP分布的影響
在以亞洲大象為對(duì)象的群體藥動(dòng)學(xué)模型研究中發(fā)現(xiàn),體質(zhì)量作為一項(xiàng)隨機(jī)變量對(duì)于RFP的Vd具有顯著影響[11]。
3.1 生活習(xí)慣對(duì)于RFP代謝的影響
吸煙可以抑制CYP3A5的表達(dá)[12];飲酒常與機(jī)體的代謝酶相關(guān),乙醇作為肝藥酶的誘導(dǎo)劑長(zhǎng)期應(yīng)用必然導(dǎo)致代謝乙醇相關(guān)的肝藥酶活性增加[13],吸煙和飲酒對(duì)于肝藥酶的影響可能會(huì)對(duì)RFP代謝產(chǎn)生潛在影響。
3.2 基因多態(tài)性對(duì)于RFP代謝的影響
在南非TB病患者中,肝臟藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體1B1 (SLCO1B1)rs4149032基因的表達(dá)較普遍,該基因的表達(dá)使得RFP的血藥濃度降低[14-15];CYP2C9*2/*3和*3/*3基因的表達(dá)導(dǎo)致較低的RFP血藥濃度[16];CYP2C19 *2位點(diǎn)的AA基因型與GG基因型患者相比,給藥后2、4、8 h前者RFP血藥濃度顯著高于后者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);CYP2C19*3位點(diǎn)的AA基因型與GG基因型患者相比,給藥后8 h前者RFP血藥濃度顯著高于后者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)[17]。與Chigutsa E等和Gengiah TN等[14-15]的研究結(jié)果有所不同,Jeremiah K等[18]研究認(rèn)為SLCO1B1 rs4149032基因表達(dá)對(duì)RFP的血藥濃度沒(méi)有顯著影響;而另一項(xiàng)以中國(guó)人為對(duì)象的研究結(jié)果也認(rèn)為SLCO1B1 521T>C基因多態(tài)性對(duì)于RFP的血藥濃度沒(méi)有顯著影響[19]。因此,不同人種及不同地區(qū)人群之間SLCO1B1基因多態(tài)性對(duì)于RFP血藥濃度的影響可能存在一定差異。另有研究顯示,ABCB1基因多態(tài)性與RFP、乙胺丁醇(EMB)的耐藥發(fā)生有關(guān),研究認(rèn)為ABCB1基因的2677G>A等位基因與同時(shí)發(fā)生RFP 和EMB耐藥有關(guān)[20]。
3.3 體質(zhì)量對(duì)于RFP代謝的影響
在一項(xiàng)印度尼西亞的TB患者的研究中發(fā)現(xiàn),體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)和營(yíng)養(yǎng)狀況對(duì)于RFP在血中的總濃度及蛋白結(jié)合型濃度產(chǎn)生主要的影響[21]。韓國(guó)學(xué)者的群體藥動(dòng)學(xué)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),BMI對(duì)于RFP的CL有顯著影響[6]。故RFP的給藥劑量應(yīng)當(dāng)根據(jù)體質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整,以達(dá)到臨床治療需要的血藥濃度。
3.4 性別對(duì)于RFP代謝的影響
在對(duì)墨西哥TB患者的研究中發(fā)現(xiàn),性別與RFP的CL高低有關(guān),女性在服藥后2 h的血藥濃度峰值比男性高,男性比女性的CL高40%[8]。在另一項(xiàng)有關(guān)印度尼西亞的TB患者的研究中發(fā)現(xiàn),RFP在女性中總的AUC和蛋白結(jié)合型AUC比男性分別高11 h·mg/L(18.58%)和1.4 h·mg/L(22.58%)[21]。
3.5 TB桿菌基因變異對(duì)于RFP耐藥的影響
TB桿菌RpoB基因突變可能導(dǎo)致RFP的耐藥,相關(guān)的檢測(cè)試劑盒已經(jīng)在臨床上廣泛用作RFP耐藥的檢測(cè)手段之一[22-24]。但TB桿菌RpoB基因突變致RFP耐藥的具體機(jī)制目前還未十分明了,仍有待進(jìn)一步探討。
3.6 年齡對(duì)RFP代謝的影響
兒童的RFP血藥濃度水平較成人低且消除半衰期也較成人短,為優(yōu)化治療結(jié)果,應(yīng)將年齡作為考慮因素來(lái)修正RFP用于兒童的給藥劑量[25-26]。在馬拉維兒童應(yīng)用抗TB藥的藥動(dòng)學(xué)研究中發(fā)現(xiàn),與已公布的成人藥動(dòng)學(xué)參數(shù)值相比,兒童應(yīng)用RFP、INH、吡嗪酰胺(PZA)、EMB等藥物時(shí)的相關(guān)參數(shù)值都比較低,且預(yù)測(cè)給藥劑量為15 mg/kg時(shí)才能與成人10 mg/kg給藥劑量時(shí)所得到的AUC存在可比性[26]。
3.7 聯(lián)合用藥對(duì)于RFP代謝的影響
單用RFP或INH均可發(fā)生肝損害,聯(lián)用INH時(shí)肝損害程度更為嚴(yán)重[27]。雙環(huán)醇是在五味子素的基礎(chǔ)上人工合成的一類(lèi)新藥,具有明顯的肝細(xì)胞保護(hù)作用和一定的抗肝炎病毒作用。雙環(huán)醇對(duì)由抗TB藥引發(fā)的肝損害患者的癥狀體征及肝功能指標(biāo)均有明顯改善作用,目前臨床上常將其用于預(yù)防和治療抗TB藥引起的肝損害[28]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該藥與RFP合用于大鼠后對(duì)其體內(nèi)RFP藥動(dòng)學(xué)過(guò)程無(wú)顯著影響[29]。但由于治療TB聯(lián)合用藥的復(fù)雜性,其他合并用藥對(duì)于RFP代謝是否存在影響仍值得進(jìn)一步研究。
目前,在我國(guó)TB治療的臨床工作中,開(kāi)展RFP血藥濃度監(jiān)測(cè)是關(guān)系到治療效果的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)以上分析表明,合并疾病、年齡、性別、基因多態(tài)性、體質(zhì)量、藥物劑型、聯(lián)合用藥等因素均可能影響RFP的藥動(dòng)學(xué)。在現(xiàn)階段TB的治療過(guò)程中應(yīng)注意監(jiān)測(cè)RFP的血藥濃度,考慮可能影響因素(如相關(guān)基因多態(tài)性檢測(cè)結(jié)果),酌情調(diào)整劑量,避免濃度過(guò)低而導(dǎo)致治療失敗或濃度過(guò)高而導(dǎo)致不良反應(yīng)發(fā)生;同時(shí)注意檢測(cè)TB桿菌是否發(fā)生RpoB基因突變以防止耐藥的發(fā)生。在未來(lái)的治療中,應(yīng)綜合考慮患者多方面情況包括相關(guān)基因型,來(lái)制訂個(gè)體化給藥方案,以促進(jìn)臨床合理用藥。
[1] 李艷萍,劉明亮,郭慧元.抗結(jié)核藥物研究進(jìn)展[J].國(guó)外醫(yī)藥:抗生素分冊(cè),2009,30(6):241-247.
[2] Chhabria M,Jani M,Patel S.New frontiers in the therapy of tuberculosis:fghting with the global menace[J].Mini Rev Med Chem,2009,9(4):401-430.
[3] Gutierrez-Lugo MT,Bewley CA.Natural products,small molecules,and genetics in tuberculosis drug development [J].J Med Chem,2008,51(9):2606-2612.
[4] Shin HJ,Kwon YS.Treatment of drug susceptible pulmonary tuberculosis[J].Tuberc Respir Dis:Seoul,2015,78 (3):161-167.
[5] Srivastava S.Minimum inhibitory concentration,pharmacokinetics/pharmacodynamics and therapeutic drug monitoring:an integrated approach for multidrug-resistant tuberculosis[J].Lung India,2015,32(4):402-403.
[6] Chang MJ,Chae JW,Yun HY,et al.Effects of type 2 diabetes mellitus on the population pharmacokinetics of rifampin in tuberculosis patients[J].Tuberculosis:Edinb,2015,95(1):54-59.
[7] Garcia Contreras L,Sung J,Ibrahim M,et al.Pharmacokinetics of inhaled rifampicin porous particles for tuberculosis treatment:insight into rifampicin absorption from the lungs of guinea pigs[J].Mol Pharm,2015,12(8):2642-2650.
[8]Milán Segovia RC,Domínguez Ramírez AM,Jung Cook H,et al.Pharmacokinetics population pharmacokinetics of rifampicin in Mexican patients with tuberculosis[J].J Clin Pharm Ther,2013,38(1):56-61.
[9] Pargal A,Rani S.Non-linear pharmacokinetics of rifampicin in healthy Asian Indian volunteers[J].Int J Tuberc Lung Dis,2001,5(1):70-79.
[10] Rajaram S,Vemuri VD,Natham R.Ascorbic acid improves stability and pharmacokinetics of rifampicin in the presence of isoniazid[J].J Pharm Biomed Anal,2014,100:103-108.
[11] Egelund EF,Isaza R,Brock AP,et al.Population pharmacokinetics of rifampin in the treatment of Mycobacterium tuberculosis in Asian elephants[J].J Vet Pharmacol Ther,2015,38(2):137-143.
[12] Hukkanen J,V?is?nen T,Lassila A,et al.Regulation of CYP3A5 by glucocorticoids and cigarette smoke in human lung-derived cells[J].J Pharmacol Exp Ther,2003,304(2):745-752.
[13] 崔宏旻,崔宏杰.酒精與藥物的相互作用[J].濱州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2003,26(2):146-147.
[14] Chigutsa E,Visser ME,Swart EC,et al.The SLCO1B1 rs4149032 polymorphism is highly prevalent in South Africans and is associated with reduced rifampin concentrations:dosing implications[J].Antimicrob Agents Chemother,2011,55(9):4122-4127.
[15] Gengiah TN,Botha JH,Soowamber D,et al.Low rifampicin concentrations in tuberculosis patients with HIV infection[J].J Infect Dev Ctries,2014,8(8):987-993.
[16] Antonenko PB,Kresyun VI.Polymorphism of the biotransformation gene:cytochrome-450 2C9 in the patients with tuberculosis[J].Mol Gen Mikrobiol Virusol,2014(3):18-22.
[17] 胡蘋(píng),張曉慶,郝曉暉,等.CYP2C19基因多態(tài)性對(duì)肺結(jié)核患者利福平血藥濃度的影響及個(gè)體化用藥的研究[J].湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(6):3-5.
[18] Jeremiah K,Denti P,Chigutsa E,et al.Nutritional supplementation increases rifampin exposure among tuberculosis patients coinfected with HIV[J].Antimicrob Agents Chemother,2014,58(6):3468-3474.
[19] He YJ,Zhang W,Chen Y,et al.Rifampicin alters atorvastatin plasma concentration on the basis of SLCO1B1 521T>C polymorphism[J].Clinica Chimica Acta,2009,405(1/2):49-52.
[20] Rodríguez-Castillo JA,Arce-Mendoza AY,Quintanilla-Siller A,et al.Possible association of rare polymorphism in the ABCB1 gene with rifampin and ethambutol drug-resistant tuberculosis[J].Tuberculosis:Edinb,2015,95(5):532-537.
[21] te Brake LH,Ruslami R,Later-Nijland H,et al.Exposure to total and protein-unbound rifampin is not affected by malnutrition in Indonesian tuberculosis patients[J].Antimicrob Agents Chemother,2015,59(6):3233-3239.
[22] Fabre M,Hauck Y,Pourcel C,et al.Performances of the assay MTBDRplus(?)in the surveillance of rifampicin resistance in Mycobacterium tuberculosis[J].Pathol Biol:Paris,2011,59(2):94-96.
[23] Huang WL,Chen HY,Kuo YM,et al.Performance assessment of the Geno Type MTBDRplus test and DNA sequencing in detection of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis[J].J Clin Microbiol,2009,47(8):2520-2524.
[24] N’guessan K,Assi JS,Ouassa T,et al.Assessment of the genotype MTBDRplus assay for rifampin and isoniazid resistance detection on sputum samples in Cote d’lvoire[J].Eur J Microbiol Immunol:Bp,2014,4(3):166-173.
[25] Arya A,Roy V,Lomash A,et al.Rifampicin pharmacokinetics in children under the Revised National Tuberculosis Control Programme,India,2009[J].Int J Tuberc Lung Dis,2015,19(4):440-445.
[26] Mlotha R,Waterhouse D,Dzinjalamala F,et al.Pharmacokinetics of anti-TB drugs in Malawian children:reconsidering the role of ethambutol[J].J Antimicrob Chemother,2015,70(6):1798-1803.
[27] 何建芳,龍超峰,趙潔.定性和定量觀察異煙肼利福平所致肝損害的形態(tài)學(xué)改變[J].右江民族醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1995,17(3):257-259.
[28] 李強(qiáng),蘭培,王慧芬.雙環(huán)醇在慢性乙型肝炎聯(lián)合治療中的應(yīng)用[J].傳染病信息,2008,21(4):218-221.
[29] 黃淑萍,張潔,吳狄.雙環(huán)醇對(duì)利福平大鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)的影響[J].中國(guó)藥房,2009,20(19):1466-1467.
(編輯:周 箐)
R969.1
A
1001-0408(2017)12-1726-03
2016-05-21
2017-03-16)
*副主任藥師,碩士。研究方向:臨床藥學(xué)。電話(huà):022-58830259。E-mail:jingyinglc@126.com
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.12.39