免疫抑制剂的TDM与合理用药 |
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来源:杨建林 | 浏览:4827 | 日期:2016-05-31 16:20 |
一、治疗药物浓度监测(therapeutic drug monitoring,TDM)
(一)免疫抑制剂TDM的简介
Vine W等于1987年首先报道了环孢素A(cyclosporine, CsA)的治疗药物浓度监测(therapeutic drug monitoring,TDM)。自此,全球逐渐开展了免疫抑制剂的临床药物浓度监测。1995年KahanBD认为由于存在个体之间的差异,以及药物在体内分布差异,治疗药物在个体的代谢状态不尽相同,对于治疗窗狭窄的免疫抑制药物,日益需要进行临床药物监测以预测治疗效果,避免药物剂量使用不当引起免疫抑制不足或引起药物毒副反应。
对于每个个体来说,许多药物都存在药代动力学和药效学的较大差异。事实上,TDM在不同学科上很大程度依据标准剂量或体重调整药物剂量并监测全血或血浆药物浓度,通过检测药物浓度和调整药物剂量达到预先规定的靶浓度,从而避免药物过量引起中毒或药物不足而不能达到预期的治疗效果。
(二)免疫抑制剂TDM的主要目标
通过检测免疫抑制药物浓度,最大限度地增加药物的免疫抑制作用,同时减少药物的不良反应,相应地减少医疗开资。对于器官移植学科,免疫抑制剂TDM的主要目标如下:
1.预防(急性、慢性) 排斥反应,促进移植受者及移植物长期存活;
2.治疗/逆转排斥反应;
3.减少不良反应(肿瘤、感染或其他);
4.较好的成本效益
(三)免疫抑制剂TDM的必要性及合理用药
在器官移植领域,免疫抑制剂的用药原则是根据受者年龄、体重、性别、人类白细胞抗原(HLA)匹配程度和群体反应抗体(PRA)等指标选择恰当的免疫抑制剂,依据监测的药物浓度调整免疫抑制剂的用量。根据药物的半衰期和药代动力学选择服药时间和给药途径。
在移植术后不同时间选择不同的理想靶目标浓度。针对每个个体选择药物剂量时,既要考虑药物的疗效,又要考虑药物对个体的毒副作用。一般来说,早期免疫抑制剂用量宜大,后期逐渐减量维持。采用个体化原则,对于再次移植及致敏患者、中轻年患者剂量大, 老年受体及亲属供体移植病人剂量小。如果使用药物剂量过大,由于剂量累积,病人容易发生感染和恶性肿瘤。在急性肾小管坏死阶段,CsA或者FK506应该减量, 骁悉在此阶段也容易累积中毒导致骨髓抑制。所以,免疫抑制剂的药物浓度监测(TDM)在器官移植术后非常重要。 移植器官长期存活将面临免疫因素和非免疫因素的双重损害。无论慢性排斥反应,还是远期药物毒性损害,都将减少移植物存活时间,最终导致移植物失功。所以,在器官移植领域或自身免疫性疾病治疗中,应当动态监测免疫抑制剂的血药浓度,相应地调整药物剂量。达到理想的治疗目的。
临床上理想的抗排斥治疗目标[3]为患者存活率大于95%,移植物存活率超过90%,排斥反应发生率小于10%,感染发生率低于10 %,淋巴瘤及其它肿瘤发生率不到11%。
通过免疫抑制剂的联合使用,可以减少每种免疫抑制剂的用量,减少毒副作用发生。针对肝功能不良的个体,采用MMF代替Aza,FK506替代CsA,减少药物肝损害。对于慢性移植肾病患者,减少或者停用有肾毒性的CsA, 采用低肾毒性的FK506、MMF、Pred三联治疗。对于糖尿病肾移植患者,尽量避免使用大剂量FK506。对于高龄肾移植患者,免疫抑制剂不应太强,尽量避免使用单克隆或多克隆抗体作为诱导治疗,否则,容易招致严重感染发生。高血脂患者容易导致心脑血管疾病,通过影响移植肾脏的微循环,引起慢性移植肾病。Rapa的高血脂发生率相对较高,MMF和Aza骨髓抑制副作用较多。所以,在合理选择免疫抑制剂的同时,密切监测药物浓度,才能最大限度的减少免疫抑制剂的不良反应,而不影响药物的疗效。所以TDM对器官移植病人长期存活非常重要。
二、常用免疫抑制剂的分类
免疫抑制是指采用物理、化学或生物的方法或手段来降低机体对抗原的反应性。临床上采用免疫抑制药物治疗各种自身免疫性疾病,在器官移植中免疫抑制治疗主要用于预防和治疗术后移植物排斥反应以及移植物抗宿主病。此外,免疫抑制在诱导移植受者产生特异性耐受过程中也发挥着重要的作用。
(一)根据合成方法,免疫抑制剂大致可分为4组: 1.微生物酵解产物: CsA 类、FK506 、雷帕霉素(rapamycin,RaPa)及其衍生物SDZ RAD、米唑立宾(mizoribine,MZ)等;2. 完全有机合成物: 激素类、硫唑嘌呤(azathioprine ,Aza)、Leflunomide、breqinar (BQR) 等;3.半合成化合物: 骁悉( mycophenolate mofetil , MMF)、SDZIMM125、Deoxyspergualin(DSG , 脱氧精瓜素) 等。4. 生物制剂: antithymocyte globulin (ATG)、antilymphocyte globulin(ALG) 等。
(二)根据作用机制,又可分为5 类:
1.细胞因子合成抑制剂:CsA 类、FK506;
2.细胞因子作用抑制剂:RaPa,Leflunomide;
3.DNA 或RNA 合成抑制剂:MZ、MMF、BQR; 可能还有Leflunomide;
4.细胞成熟抑制剂:DSG;
5.非特异性抑制细胞生长诱导剂:SKF105685
(三)目前免疫抑制剂临床应用分类:
1.预防性用药:CsA、FK506、MMF、Aza、Prednisone, 仍采用以CsA (或FK506)为主的二联、三联或四联用药,预防排斥反应。如CsA(或FK506) + MMF(或Aza) + Prednisone。
2. 治疗/逆转急性排斥反应(救治用药) : MP(甲基强的松龙)、ALG 或ATG 、Murononab2CD3 或CD4、MMF、FK506 等冲击或替代治疗。
3. 诱导性用药(因急性肾小管坏死而出现延迟肾功能恢复、高危病人、二次移植、环孢素肾中毒病人): ATG 或ALG、KT3 或OKT4 , Simulect 或Zenapax等药物,然后用以环孢素为主的二联或三联法。
三、常用免疫抑制剂的TDM
(一)环孢素A(Cyclosporine A,CsA)的TDM
1.环孢素A(Cyclosporine A, CsA)的历史
环孢素A最早于1970年由Thiele和Kis从采自挪威南部Hardanger Vidda地区的土壤中获得的多孢子木霉菌(Tricoderma polysporum, 又称Tolypocladium inflalum gams)中提取获得。有趣的是,CsA并非由培养液中提取,而必须从菌丝体中提取而得。最初被称为24-556的CsA表现对真菌的抑制作用非常微弱。1971年发现其具有免疫抑制潜力,并且发现这种免疫抑制作用与全身的细胞活动不相关。1973年成功地用柱状色谱吸收法将混合物24-556分离获得两种纯物质:CsA和CsB。1973年Gubler发现24-556对由免疫介导的大鼠关节炎有强烈的抑制作用。1975年采用单晶体X光衍射和化学降解法,Petcher成功地绘出了CsA的化学结构。同年稍晚些时候,Wenger完全合成了CsA。1976年Borel首次报告了CsA在大鼠心脏移植、兔和狗的肾移植特别是同源猪心脏移植中具有强烈的免疫抑制效果。采用CsA治疗的猪心脏移植物中位存活时间达到68天,采用经典免疫抑制方案(Aza+Pred)存活期仅6天。
1978年Calne首先在剑桥大学将CsA用于临床肾移植,引起轰动,应用CsA取得显著疗效,使人、肾存活率大大提高,激素用量减少,感染等并发症的发生率显著降低。自20世纪80年代初起,CsA广泛应用于肾移植临床,良好的效果也促使心、肝移植告别实验阶段正式进入临床应用,成为治疗终末期心、肝疾病的唯一有效措施。1979年后期Harzl发现CsA必须与其它药物特别是激素合用才能安全地发挥疗效。1980年Starzl在临床上采用CsA+Aza+Pred三联免疫抑制方案使临床肾、心、肝、胰腺移植1年存活率由50%提高到80%,5年存活率由25%提高到60%。1983年美国FDA批准CsA,从此器官移植领域正式进入了“CsA时代”。以后又对CsA的剂型进行了不断的改进,以增加其生物利用度,减少药物浓度变异性。尤其是1992年推出经微乳化技术处理的Neoral®,进一步改善了CsA的药代动力学特性,使临床应用更具可预测性,促进了CsA免疫抑制疗效。Neoral®于1995年被美国FDA批准使用。
1987年Kino等发现普乐可复(当时命名为FK506)。同年Ochiai报告使用小剂量FK506可显著延长大鼠心脏移植物的存活时间,次年Starzl正式将其应用于肝、肾、小肠移植临床,取得良好效果,并逐渐在临床上推广应用,改变了CsA一统天下的局面。
环孢素A和FK506都属于钙调神经素抑制剂(Calcineurin inhibitor, CIN)。CIN在调节对T细胞激活和分化中起关键作用的细胞因子的产生方面起主要作用。钙调神经素(Calcineurin,CN)是一个二聚体的丝氨酸/苏氨酸磷酸化酶,由具有催化活性的A亚基(CNA)和含有四个钙结合位点的结合亚基——B亚基(CNB)组成。
尽管CIN具有强力的免疫抑制作用,对临床移植效果的改善发挥了重要的作用。但近年来研究发现,CIN具有增加TGF-β表达的作用,后者是一种具有双重作用的细胞因子,既具有免疫抑制效应(通过上调P21活性使细胞周期停滞于G1期),又同时具有刺激基质蛋白产生,抑制基质降解和刺激纤维母细胞增生等一系列促纤维化效应。CIN与慢性排斥反应的发生有密切关系。关于CIN的肾脏毒性,尤其是致肾脏纤维化的作用已经引起移植界的高度重视。
2.环孢素A 的分子结构和药代动力学
CsA是由11个氨基酸构成的环状多肽,分子量为1202,不溶于水,但溶于许多有机溶剂及酯类。CsA口服液或硬胶囊(Sandimmun®)口服后由上段小肠吸收,其吸收缓慢、不完全、变异性大,并且受胆汁、进食及脂类食物的影响。肾移植患者术后早期吸收率较低,约4%-26%,随时间延长及肾功能恢复可明显上升至50%以上,可能与尿毒症纠正后肠道吸收功能改善有关。由于CsA理化性质的限制,CsA的生物利用度个体差异十分明显。Kahan(1985)报告其变化可从1%到89%不等,平均口服生物利用度约30%,故口服用量为静脉用量的3倍。口服后2-4­小时(平均2.8小时)血药浓度达到峰值,吸收半衰期0.5-3小时。经肠道吸收的CsA广泛分布于体内各种组织,尤以富含脂肪的肝、胰、肾、甲状腺、肺、皮肤以脂肪组织以及富含淋巴的脾、胸腺、淋巴结组织中浓度较高。在血循环中,50%-70%的CsA与血细胞成份相结合,血浆中仅约4%。其中与红细胞结合占80%,与淋巴细胞结合仅占4%-9%,血浆中CsA主要与脂蛋白相结合(21%),8%与其它血浆蛋白相结合。CsA口服液及硬胶囊(Sandimmun)剂量与血药浓度间不呈线性关系,可预测性低;个体间及个体内变异度较大。Kahan(1994)报告,接受同等剂量的Sandimmun治疗后一周的移植受者其CsA谷值浓度的差异最高可达80倍。与AUC相比,谷值浓度对于预测药物暴露情况几几乎没有无价值。与Sandimmun相反,微乳化软胶囊CsA——Neoral的药代动力学特性明显改善,达峰时间(Tmax)缩短为1-2小时;峰浓度(Cmax)及相对生物利用度较同等剂量的Sandimmun增加74%-139%;AUC增加约30%。与Sandimmun相比,Neoral的剂量与AUC的相关性改善(r=0.61-0.7对0.5-0.52)。Kovarik,Kahan等研究显示,当Neoral以1:1的比例替代Sandimmun后,CsA体内总体暴露增加,表现为AUC和Cmax增加;空腹时CsA浓度增加22%;个体间及个体内AUC、Cmax、C0、C12的变异度在使用Neoral的病人中均明显低于服用Sandimmun者。
CsA在肝脏经内质网及细胞色素P450同功酶(CYP3A4及CYPHPCN3)水解、去甲基化、硫化以及1位环化等作用代谢成超过30种代谢产物,大部份(>90%)经胆汁排泻,其中仅不到1%以原型排泄;仅6%由尿中排泄,其中原药仅0.1% 。CsA生物半衰期约为14-27小时。
3.环孢素A作用机制
与传统的非特异性免疫抑制剂不同,CsA对于在排斥反应中起重要作用的T细胞有高度选择性地抑制作用,其确切作用机理尚未阐明。目前认为,主要与其抑制CIN所引起的细胞因子转录、分泌,从而阻止T细胞激活、分化有关。
CsA进入细胞浆后,在Ca2+的协同下与环啡啉(Cyclophilin, CyP),又称免疫啡啉(Immunophilin)相结合,构成CyP-CsA复合物。CsA-CyP复合物与CNA和CNB结合构成异源性三聚体,进一步再与Ca2+和CaM8形成具有抑制CN作用的五聚体,后者通过抑制NF-AT的去磷酸化,抑制其向胞核的转位和促使其从细胞核上脱落,从而抑制由NF-AT所引发的细胞因子(以IL-2为主)的转录过程,阻断T细胞的活化。CsA主要作用于细胞周期中G1早期阶段,其主要作用靶细胞为T辅助细胞(Th)和细胞毒性T细胞(CTL),而T抑制细胞(Ts)因其为Ca2+非依赖性,故不受CsA影响。另外,CsA对B细胞增殖也有一定影响,不仅可阻止B细胞增生,还可诱发或促进B细胞凋亡。在活体内,CsA可通过抑制Th的功能而间接影响B细胞产生抗体的功能。
4.环孢素A的TDM及临床意义
由于CsA药物治疗窗相对较窄,加之药物吸收、代谢变异度较大。为保证免疫抑制效果,同时避免药物过量或过度免疫抑制带来的毒副作用,应对患者定期进行血药浓度监测。
荧光偏振放射免疫法(FPIA),又称TDX法,是目前最广泛采用的检测方法。既往临床血药浓度检测均采用谷值浓度(Cmin)测定,长期以来也一直认为Cmin可指导临床用药。但近年来研究显示,CsA剂量与Cmin的相关性极差,而CsA吸收变异度过大是引起急、慢性排斥反应以及CsA肾毒性的重要危险因素。AUC是反映急性排斥发生率、移植器官生存率的敏感指标。AUC0-4反映吸收变异最大的时段,其通过影响药物的暴露而影响疗效。尤其是Neoral®使用后Tmax时间提前,Cmax升高,Cmin测定更加不能反映药物的暴露情况。AUC0-4测定高度精确,可在增加免疫抑制疗效的同时保证安全性,但在常规临床工作中不适用。因此选择一个与AUC0-4相关性最好,并能反映最大免疫抑制效应出现期间的单点浓度测定对临床有重要的指导意义。大量研究显示,C2与AUC0-4的相关性最佳(r2=0.85),而C0的 r2仅0.12,C3的 r2为0.70。levy等于2000年报告肝移植国际多中心临床试验的结果显示,与C0相比C2监测可使急性排斥的发生率降低25%,并可降低急性排斥发生的严重程度。在术后3天达到目标C2浓度的病人中,3月时急性排斥发生率仅为12.5%。Barama等(2000年)报告,在肾移植中C­2是一个减低排斥反应发生概率的敏感的预测指标。当C2目标浓度为1.7μg/L时产生最佳的临床疗效,但目前研究表明,C2:1000-1200ng/ml时,无急性排斥反应发生,C2:1200-1400ng/ml, 无急性排斥反应发生,中毒可能­。C2: 800-1000ng/ml,无中毒,急性排斥反应发生率>30%,所以理想治疗窗浓度:1000-1400ng/ml。C2监测还可预测亚临床排斥反应的发生。
急性排斥反应(acute rejection,AR)发生组与无AR组比较,C0差别不明显,C2有高度显著性差异(见表1)。CsA中毒组与非中毒组比较,C0值差别显著,C2组有高度统计学差异(见表2)。
表1 AR时C0、C2的比较
参数 | 无AR组 | AR组 | p值 |
C0 | 255.70±123.25 | 178.29±98.16 | 0.07 |
C2 | 1139.84±404.57 | 454.14±398.91 | 0.001 |
表2 CsA中毒时C0、C2的比较
参数 | 无CsA中毒组 | CsA中毒组 | p值 |
C0 | 209.99±120.85 | 373.95±118.91 | 0.01 |
C2 | 425.77±400.71 | 1120.18±416.55 | 0.007 |
5.环孢素A 的毒副作用
CsA最显著的毒副反应为肾毒性,发生机理与其阻断CIN的效应有关。当CsA与CIN作用后可通过CNAs诱导产生肾血管收缩效应,从而减少肾内血流量、降低GFR。其作用机理尚未明确,据认为与促进血小板粘附、上调内皮素和血栓素A2的合成和/或释放有关。在移植的初期出现的为急性可复性肾毒性损害,临床表现为Scr升高。使用CsA组术后即刻移植肾无功能发生率可高达52%,急性肾小管坏死发生率为46%,而采用Aza+Pred的常规组分别仅为39%和32%。CsA肾毒性除发生在肾移植患者外,在肾外移植(如心、肝)受者中也十分常见,可达38%和37%。除上述缩血管物质的作用外,CsA还可上调致纤维化因子TGF-β的表达,后者可促使动脉中层及间质平滑肌细胞增生,系膜细胞增殖和局灶性乃至广泛性间质纤维化,最后导致移植肾丢失。
其它常见的副作用包括:①高血压,发生率可高达68-96%,与CsA激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统引起血管收缩有关;②血脂代谢异常,包括高胆固醇血症(16%-78%)和高甘油三脂血症(15%);③高尿酸血症,发生率30%-84%,痛风性关节炎发生率4%-11%。此副作用与CsA影响肾小球滤过以及近曲小管重吸收功能,导致血浆尿酸排泄减少,重吸收增加有关;④肝脏毒性,发生率10%-50%,表现为伴高胆红素血症的胆汁淤积以及ALT增高。慢性药物诱导引起肝功能障碍与胆囊结石和胆管结石病的发生率增加有关;⑤神经毒性,表现为肢体震颤、失眠、烦燥、偶尔可出现惊厥、抽搐、白质改变等脑病综合征的症状,尤其是与大剂量甲基强的松龙联合应用时更易发生,一般减量后症状即可缓解;⑥糖尿病,服用CsA与类固醇激素的患者中约10%在术后1年内可发生移植后糖尿病(PTDM),其中50%以上为胰岛素依赖型。CsA可直接抑制胰岛细胞的功能和胰岛素的释放。其它副作用还有多毛、齿龈增生、痤疮等。
早在CsA进入临床使用以前,就已经注意到了它的肾毒性,它可以潜在性地引起终末肾功能衰竭。FK506的肾脏毒性相似于CsA。 几种与使用CsA相关的肾毒性类型包括:急性肾功能不全、溶血性尿毒症综合症和不可逆性间质纤维化。使用CsA的肾移植病人和自身免疫功能紊乱的病人常常报道有肾中毒发生。
CsA肾中毒的机制可能与下列因素有关:1.刺激肾素-血管紧张素系统,引起血浆肾素活性增高。2.引起线粒体钙离子转运障碍,造成线粒体内钙离子聚集,形成微小钙化灶。3.可以使血管内皮细胞分泌PGI2减少,引起血管内皮损伤。4.减弱Na+-K+-ATP酶活性,造成肾小管基底膜损害。5.CsA的相对不溶,易于在肾小管细胞沉积形成空泡,引起栓塞。
最近,一些人认为,两种钙调神经素抑制剂所引起的肾中毒以及由它们激活纤维蛋白生长因子所导致的组织学紊乱(也称慢性移植肾肾病,Chronic Allograft Nephropathy, CAN),已经抵消了它们在降低急性排斥方面所起的正面作用。
6.环孢素A 与其它药物的相互影响及TDM的意义
1.加速CsA 代谢的药物,使CsA 血药浓度降低,排斥反应发生率上升。如利福平、异烟肼等药
2.降低CsA 代谢的药物,使CsA 血药浓度增高,药物毒性及感染发生率上升。如红霉素、大环内酯类、酮康唑。
3.特发的相互作用,使CsA 毒性上升,如氨基苷类、二性霉素B 、万古霉素、氟喹诺酮类。
上述药物相互作用一般在抗感染治疗7~14 d后起作用,需监测血中CsA 浓度,但特发作用首剂量可发生,测CsA 无用。因为抗感染药物调节肝内细胞色素P2450 酶,增加CsA 肾毒性,所以移植病人抗微生物治疗的同时要检测CsA C0和C2指导临床合理用药。抗感染治疗时选用肾毒性低的β内酰胺类药、氟康唑等。当移植病人合并结核抗痨治疗时,密切监测CsA的浓度(C0, C2),及时调整药量,防止急性排斥反应发生。
7.环孢素A的目标浓度(见表3)
表3 CsA-C0的治疗窗浓度(ng/ml)
移植后时间(月) | HPLC/单克隆RIA | 单克隆FPIA | 多克隆PIA |
0~2 | 150~350 | 250~500 | 500~900 |
2~6 | 100~250 | 175~350 | 400~700 |
>6 | 100 | 150 | 300~840 |
(腹部器官移植手册)
(二)雷帕霉素的TDM
1.雷帕霉素的分子结构
雷帕霉素(rapamycin , RAPA ,商品名Sirolimus) 是美国Home Products 公司研制开发的新型抗肾移植排斥反应药物,1999 年9 月由美国FDA 批准上市。RAPA 是从吸水性链霉菌( Streptomyces hygroslopicus ) 发酵液中提取出来的一种内酯类化合物。分子式:C51 H79 NO13 ,相对分子质量为914。易溶于乙醇,氯仿,丙酮等有机溶剂,极微溶于水,是一种可以人工全合成的大环内酯类免疫抑制剂。
2.雷帕霉素的作用机制
雷帕霉素与FK506 ,CsA 的作用机制不同,如前者对淋巴因子的表达影响甚微,后者却可影响一系列淋巴因子的表达[28]。目前研究表明[29] FK506 和CsA 通过抑制钙调神经素(Calcineurin) 产生免疫抑制作用,RAPA 则通过影响独特的细胞信号传导途径来抑制机体免疫功能。RAPA 和FK506 在体内共用相同的受体[30-31] , 即FK506 结合蛋白(FK506 binding protein , FKBP) 。RAPA与之结合后,一方面通过抑制p70 S6 kinase 的激活,使核糖体40S 亚单位S6 蛋白不能磷酸化[32] ,影响蛋白质的合成,另一方面[33]通过抑制Cyclin D2 ,Cyclin D3,cdk4 ,cdk6的表达和Cyclin E2cdk2 复合物的激活使细胞停滞于G1 中晚期, 不能继续增殖。其直接作用靶点可能是一与磷脂酰肌醇激酶(phosphatidylinosistol kinase) 具有同源序列的蛋白(2549 个氨基酸, 相对分子质量: 289 000) , 暂命名为mTOR ( mam2 malian TOR) RAPA 作用环节尚有待进一步研究。
3.雷帕霉素的临床应用
雷帕霉素主要用于防治肾、肝等移植物的排异反应,尤适用于并发肾功能不良、震颤、高血压的患者。同时服用硫唑嘌呤和泼尼松的两组患者一组服用西罗莫司(sirolimus , 血药浓度30 ng/mL,2 个月后降为15 ng/mL),另一组服用CsA(血药浓度200~400 ng/mL,2 个月后降为100~200 ng/mL) ,一年后统计二组肾移植成功率、患者存活率、急性排斥反应发生率分别为98 % ,100 % ,41 % 和90 % ,98 % , 38 % , 统计学均无显著差异[34] 。表明RAPA 完全可以替代CsA 。RAPA 和CsA 联用疗效更佳,且可减少药量及不良反应。在以CsA/ 皮质激素为基础的治疗中加入西罗莫司,可显著减少非黑色人种肾移植患者6 个月内急性排斥反应的发生率[35] 。
4.雷帕霉素的药代动力学
服用RAPA 后,70 %~75 % 的患者血药浓度在1 h 内达到高峰, t1/ 2为57~62 h[36] 。在血液中RAPA 大部分与红细胞结合,其余部分与血浆脂蛋白结合。 RAPA 主要由肝微粒体酶系细胞色素P450 3A 代谢(此酶也参予FK506 与CsA的代谢),从胆汁中排泄。
5.雷帕霉素的TDM
雷帕霉素是一个新型强效的免疫抑制剂,主要用于防止肾移植术后急性排斥反应的发生,可以单独使用或者与CsA或FK506联合使用。雷帕霉素是临界的剂量药物,尽管其有效剂量和中毒剂量显示出与Rapa低血浓度和高血浓度分别存在良好的相关性。然而,Rapa的靶治疗浓度仍然还在研究中。可能依据单独使用Rapa,还是联合CsA/FK506而不同靶治疗浓度变化较大。而且,移植后使用Rapa与其它药物存在相互作用,其中包括CsA/FK506,也是通过CYP450 3A4系统代谢。因此,毫无疑问一个快速、可靠、特异性的方法检测移植病人的Rapa血药浓度是必不可少的,使用TDM可以达到理想的治疗效果。
尽管免疫测定方法是测定Rapa TDM的理想方法,但是由于其主要代谢产物没有交叉反应或反应较低,所以很难分离出Rapa抗体。在许多检测Rapa血药浓度的方法中,高相液普分析方法(high-performance liquid chromatography,HPLC)或HPLC/MS/MS被认为是检测Rapa浓度的金标准。其它方法包括:HPLC-UV(紫外线测定)。Giovana Seno D M等[40]报道了150例肾移植病人使用雷帕霉素3年的临床经验。在雷帕霉素治疗的病人为了使用TDM战略,作者采用了Maleki等描述的方法,根据HPLC-UC操作常规指导,目的提高提取量,提高分离,减少干扰,减少样本量,维持敏感性。
从II期和III期临床有限的数据得知人种因素对雷帕霉素药代动力学的影响。病人体重和体表面积和雷帕霉素的分布相关。使用人种的分析方法,发现种族对t1/2和CI/F/wt(口服清除与体重标准)影响较明显。在女性,种族不同产生的t1/2和CI/F/wt的差别分别为15%和12%。
非洲美国人口服清除率(CLpo),tmax,Vd和全血比率值与非非美人比较发现非洲美国人Clpo和tmax较高,提示在这类人群中吸收率减少,排泄率增加。因此,非洲美国人与其他病人比较要求雷帕霉素用量更大。发现贫血兔不能够维持雷帕霉素的治疗浓度,可能因为高浓度的雷帕霉素进入兔的红细胞。
1995年许多专家提出进行雷帕霉素的TDM,并且很快在许多使用雷帕霉素临床单位采纳。指导意见如下:
⑴收集标本用包含EDTA抗凝管采集谷值浓度全血。
⑵不应当在室温下储存雷帕霉素的血标本。
⑶测定方法应当具有特异性,且为大家广泛接受。
⑷在急性期监测频率为每24小时一次,实验室提供同一天变化结果。
⑸实验室测定雷帕霉素应当参加客观质量保证规程。
有几篇研究报道发现雷帕霉素的谷值浓度与AUC存在较强的相关性,提示监测谷值浓度可以反映药物代谢的动力学特征(见图1)。
术后时间(月) | 样本数 | 低剂量CsA 组雷帕霉素谷浓度(ng/ml) | 标准剂量CsA组雷帕霉素谷浓度(ng/ml) | P值 |
1 | 151 | 8.1±3.83 | 9.2±6.15 | 0.0627 |
3 | 128 | 9.3±4.66 | 10.2±5.69 | 0.1540 |
6 | 118 | 9.3±5.43 | 9.0±3.67 | 0.6174 |
12 | 85 | 8.3±3.75 | 9.0±4.17 | 0.2362 |
表4 雷帕霉素谷值
图1 Rapa谷值浓度与曲线下面积的相关性
一个有限样本(三个全血标本,在服用后0,2 和6小时)来估算AUC提供了甚至更加可靠的药物暴露测定方法,较谷值浓度更加可靠。
6.雷帕霉素的不良反应和注意事项
与CsA 产生的肾毒性、神经毒性和高血压等不良反应不同,RAPA 主要不良反应是骨髓抑制和高血脂。 患者分别服用RAPA 或CsA 后(同时还都服用硫唑嘌呤和泼尼松), RAPA 组血肌酐水平显著低于CsA 组( P ≤0. 05) ,但血甘油三酯、胆固醇水平升高和血小板、白细胞减少的患者多于CsA 组(分别为51 %∶12 % , 44 %∶14 % , 37 %∶0 % 和39 %∶14 %) 。有肝病、感染、高血脂或其他严重及慢性疾病者慎服。RAPA 对胎儿有无影响尚不清楚,孕妇服用需遵医嘱。小于13 岁的儿童禁服。
RAPA 口服液应用水和桔子汁稀释兑服。因RAPA 与葡萄汁有代谢性相互作用,故不可用葡萄汁稀释兑服。若与CSA 和泼尼松联用,最好CSA 服后4 h 时,每日一次,剂量遵医嘱,一般为每日2~5 mg。在移植术后3个月内,与其它免疫抑制剂联合使用时,Rapa的目标谷值浓度宜为8~16ng/ml。
Diltiazem地尔硫卓,Acyclovir 阿昔洛韦,Glyburide 优降糖,Nifedipine尼莫地平, Digoxin地高辛, Rifampin利福平, Neoral环孢霉素, Ketoconazole酮康唑。
(三) FK506的TDM
1.FK506的分子结构
FK506是日本藤泽药品公司发现的.1982年,在寻找新免疫抑制剂的过程中,从日本筑波土壤中分得一株链霉素,命名为筑波链霉素(Streptomyces tsukubaiensis)。1984年,从该菌的发酵液中分离得到FK506,它对小鼠显示免疫抑制活性,1985年,阐明其化学结构如图。
2.FK506的免疫作用机制
FK506在体外和移植物(皮肤.心脏.肾脏)实验模型上呈现强烈的免疫抑制活性,并于1989年首次发表在肝.肾.胰移植体内实验中,口服或肌注都使大鼠的心脏移植排斥反应受到抑制.在狗肾脏和肝脏移植试验中,以0.1~0.2mg/kg/d的剂量给药,即可阻止排异反应,延长生存期,还能有效的延长同种异体移植物(心.肝.肾和肢)和异种移植物(心和皮肤)的存活期,明显地减轻胶原蛋白诱发的关节炎,移植物抗宿主反应,全身性红斑狼疮,变应性脑脊髓炎,自身免疫性葡萄膜炎等.
FK506体内作用机制是与细胞内FKBP212 蛋白结合而阻断T 细胞活化基因的转录, 同时阻止T 淋巴细胞信号的传导途径, 对B 细胞的活化有潜在的抑制作用[37]。
FK506 口服 后被迅速吸收, 平均口服生物利用度仅为20% 左右, 治疗窗浓度范围小(5~ 20ng/ml ), 而且患者个体之间存在着较大程度的差异, 所以药物剂量需要个体化, 以达到所需求的全血谷值浓度[38-39]。
3.FK506的药代动力学及TDM
目前主要采用竞争性ELISA方法检测FK506。FK506在国内应用时间短,该药在中国人的药代动力学研究刚刚开始,还缺乏大规模多中心的系统观察。 已有资料表明该药个体生物利用度差异较大,药物浓度过高会出现严重的神经和肾毒性等,尤其是致糖尿病、高血脂等不良反应。
武国军等为了解肾移植患者体内普乐可复(FK506) 药代动力学特征, 为临床制定个体化用药方案提供依据,采用微粒子酶免分析仪测定用药前后不同时间全血中FK506浓度, 以3P97 药动学程序拟合求算FK506 药动学参数。结论为降低FK506全血浓度波动范围, 采用8h口服FK506一次更为适宜, 同时应加强FK506血药浓度监测, 确保用药安全和有效。张波等对3例心脏移植患者用FK506 抗排斥反应的血药浓度和治疗效果进行了动态观察,结果显示FK506 是一种有效的基础抗排斥药物,3 例患者无一例出现急性排斥反应。血药浓度维持在10~20ng/ ml之间,病人肝肾功能始终维持在较好水平,无明显波动,治疗效果满意。
唐孝达和项和立等分别进行了大规模临床观察和药代动力学研究,提出我国人群FK506的理想治疗窗浓度(见表5和表6)。
表5 FK506-C0的治疗窗浓度(ng/ml)
移植后时间(月) | 竞争性ELISA |
0~1 | 10~15 |
2~3 | 9~12 |
4~6 | 7~10 |
7~12 | 5~8 |
>12 | 4~5 |
(项和立等, 2001,12.New Horizon in organ transplantation)
表6 FK506-C0的治疗窗浓度(ng/ml)
移植后时间(月) | 竞争性ELISA |
0 | 10~15 |
1~3 | 10 |
3~12 | 5~10 |
>12 | 5 |
(唐孝达等2001,12.New Horizon in organ transplantation)
与CsA相似,FK506治疗窗很窄,要求使用剂量必须个体化,以减少不良反应的发生,如:排斥反应、中毒和感染等。研究显示FK506有相当大的体内和个体药代动力学差异。因此,推荐FK506做TDM。由于血液标本多次密集采集困难,所以关于FK506儿童患者的药代动力学资料罕见。目前,儿童普遍采用成人免疫抑制剂的使用方法。药效学的报道也十分罕见。大多数药代动力学数据采用相对较少数量的纯系病人,从短期密集采集的血标本计算获得。 FK506使用剂量和血药浓度相关性较差。然而,谷值浓度与曲线下面积(area under the concentrations, AUC)的相关系数r=0.91到0.99。贝叶斯定理预测是TDM的工具,用于人种药代动力学参数评估(如平均人口药物清除率和分布体积),结合期望的相关变异和病人的信息(如体重和肾脏功能)来预测通过特殊剂量达到的内在药物浓度。测量的药物浓度用于反馈信息。每个病人的药代动力学参数变为个体化,减少影响人种的参数。理想地说,这些技术也能通知临床医师使用一个恰当的剂量来维持或达到要求的药物浓度。使用日常TDM对一些治疗窗狭窄的药物,已经成功地使用贝叶斯定理进行预测。 然而,还没有广泛评价CsA/FK506在与其它药物同时使用时的TDM。到目前为止,只有一个研究测验了贝叶斯定理预测FK506治疗剂量个体化的准确性。最近Charlene Willis等对35例儿童肝移植和70例成人肾脏移植病人使用常规TDM数据进行了两组人群FK506药代动力学分析。 使用NONMEM项目得到了第一状态吸收和排泄的药代动力学模型。在这些人群中,可以确定FK506的外观清除(CL/F)和外观体积分布(V/F)的最大可信区间和个体变异值。对于儿童患者影响CL/F的最重要因素是移植物类型(如整个儿童肝脏还是半个成人肝脏)。对于成人肾脏移植血红蛋白分数是影响CL/F的最重要因素(见图4)。
图4贝叶斯定理预测和观察到的FK506谷值浓度与曲线下面积的相关性
(四) 骁悉(Mycophenolate Mofetil,MMF)的TDM
1.骁悉的分子结构及作用机制
骁悉(MMF)是霉酚酸(MPA)的2-乙基酯类衍生物,在体内脱酯化后形成具有免疫抑制活性的代谢产物MPA,MPA通过抑制次黄嘌呤单核苷酸脱氢酶(IMPDH),抑制鸟嘌呤的合成,选择性阻断T和B淋巴细胞的增殖,发挥免疫抑制作用。研究表明[4],MMF还能通过抑制淋巴细胞活化过程中第一及第二信号的激活,从而达到免疫抑制的目的。自从Sollinger首次成功地将MMF应用于肾移植之后,该药物因具有独特的免疫抑制作用和无肾毒性而倍受关注。据报道,MMF能使急性排斥反应的发生率降低50%[5]。目前认为钙调神经素类抑制剂(CsA、FK506等)可导致慢性移植肾病,MMF作为无肾毒性的强效免疫抑制剂可以用于肾移植术后的维持用药。尽管MMF无肾毒性,但它也存在着其他方面的不良反应。
2.MMF常见的不良反应
MMF常见的主要不良反应是对消化系统、血液系统的影响;另外,用药使感染特别是巨细胞病毒(CMV)感染疾病和恶变的发生率增加[6]。由巴塞罗那科学委员会的Grinyo等主持的欧洲MMF合作研究小组曾对491例肾移植患者进行研究,验证了以上各项不良反应,并且存在MMF3g/d不良反应总体发生率大于2g/d这样一个趋势。Johnson等[7]新近研究发现,MMF的不良反应与年龄也存在一定关系,老年(≥55岁)肾移植受者中胃肠道症状、机会性感染更常见。