陳巍 時國朝
(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院呼吸科 上海 200025)
人的氣道具有靜態(tài)張力,主要受膽堿能神經(jīng)(迷走神經(jīng))的控制??鼓憠A能藥可阻斷膽堿能受體、改變迷走神經(jīng)的張力,不僅可擴(kuò)張支氣管、而且可使氣道的幾何形狀趨于正常,從而改善肺功能。因此,抗膽堿能藥已廣泛用于慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)的治療[1]。異丙托溴銨是短效抗膽堿能藥,而噻托溴銨則是一種長效、高度選擇性的抗膽堿能藥,已被證實(shí)治療COPD有效,對哮喘的治療作用也逐漸為人所認(rèn)識。本文概要介紹噻托溴銨的藥理學(xué)性質(zhì)、臨床研究、不良反應(yīng)及與其他藥物聯(lián)合治療的研究進(jìn)展。
噻托溴銨的化學(xué)結(jié)構(gòu)中臨近酮基的碳原子上的取代基為2個噻吩基和1個羥基,故空間位阻大而使之其與受體的結(jié)合具有一定的特異性,同時藥代動力學(xué)性質(zhì)也與異丙托溴銨不同[2]。
目前已確認(rèn)有5種膽堿能受體亞型(M1~M5),其中人氣道中至少存在M1、M2和M33種膽堿能受體亞型,三者的生理功能不同。其中,M1受體主要分布于副交感神經(jīng)節(jié),介導(dǎo)神經(jīng)節(jié)中的信息傳遞、增強(qiáng)氣道中的膽堿能神經(jīng)反射;M2受體主要分布于節(jié)后膽堿能神經(jīng)的突觸前膜,對乙酰膽堿釋放具有反饋性的抑制作用;M3受體主要分布于氣道平滑肌、黏膜下腺體和杯狀細(xì)胞,介導(dǎo)乙酰膽堿及膽堿能神經(jīng)激動所導(dǎo)致的支氣管收縮及黏液分泌。噻托溴銨對人氣道中的膽堿能受體有高親和力且解離緩慢,能長時間地阻滯膽堿能神經(jīng)介導(dǎo)的支氣管平滑肌收縮,但噻托溴銨與M2受體的解離較與M1和M3受體的解離快(半衰期分別為3.6、14.6和34.7 h)[3-4]。因此,噻托溴銨對M3受體的高度選擇性拮抗作用可持續(xù)更長的時間[4]。
噻托溴銨對M1和M3受體的解離較慢,是一種長效支氣管擴(kuò)張劑,而其對M2受體解離較快的性質(zhì)還避免了M2受體被阻斷后可能導(dǎo)致的部分患者支氣管反常收縮的情況[5]。研究顯示,患者吸入1次噻托溴銨后,噻托溴銨的支氣管擴(kuò)張作用可持續(xù)24 h[4]。
乙酰膽堿能通過激動M受體而促進(jìn)炎癥細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)、引起炎癥反應(yīng)。用人肺泡巨噬細(xì)胞A549細(xì)胞、MonoNac6細(xì)胞和人肺纖維細(xì)胞與乙酰膽堿共同培養(yǎng),可見這些細(xì)胞釋放白介素(interleukin,IL)-8、白三烯B4和單核細(xì)胞趨化蛋白-1等炎癥介質(zhì),促進(jìn)中性粒細(xì)胞游走,引起炎癥反應(yīng),而加入噻托溴銨不僅可抑制這些細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì),且可抑制中性粒細(xì)胞游走[6]。乙酰膽堿還會誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞釋放中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞的趨化物質(zhì)并加強(qiáng)這些炎癥細(xì)胞的活性,而抗膽堿能藥在理論上能通過拮抗作用抑制炎癥[7-10]。然而,也有研究證實(shí),COPD患者接受噻托溴銨每日1次18 μg吸入治療1年后,其氣道炎癥標(biāo)志物(如痰液IL-6,IL-8或髓過氧化物酶)或全身性炎癥指標(biāo)(如血清IL-6或C-反應(yīng)蛋白)并未減少[11]。因此,有關(guān)噻托溴銨的抗炎作用仍需更多的臨床觀察。
當(dāng)支配支氣管平滑肌細(xì)胞的膽堿能神經(jīng)興奮時,支氣管平滑肌細(xì)胞內(nèi)的環(huán)鳥苷酸含量增高、氣道張力增高,導(dǎo)致支氣管痙攣。同時,乙酰膽堿也可誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞和肌纖維母細(xì)胞增殖,導(dǎo)致氣道重塑。因此,阻斷膽堿能神經(jīng)功能還可能具有抑制氣道重塑的作用[12-13]。
COPD是以肺功能損害為特征的慢性疾病。許多研究證實(shí),與安慰劑相比,使用噻托溴銨每日1次18 μg吸入治療12周或1年,中、重度COPD患者的1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)和用力肺活量(forced vital capacity,FVC)均較基線值明顯上升(FEV1上升0.08~0.13 L、FVC上升0.09~0.23 L),且吸煙和非吸煙患者的FEV1與FVC均明顯改善(均P<0.05);使用噻托溴銨治療患者的早晨及夜間呼氣峰流量(peak expiratory flow rate,PEFR)亦明顯上升[14-17]?!癠PLIFT”研究是一項為期4年的國際性、多中心、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照、平行組研究,是迄今唯一一項評價噻托溴銨長期療效的臨床研究。該研究結(jié)果顯示,COPD患者吸入噻托溴銨前及吸入后的FEV1均值較對照組分別增加87~103 ml和47~65 ml(均P<0.001),且FEV1的改善與患者的性別、吸煙狀況或人種無關(guān)。亞組分析還提示,初始治療的中度COPD患者使用噻托溴銨治療后的FEV1年下降率較對照組明顯降低[18]。
有學(xué)者使用《轉(zhuǎn)換呼吸困難指數(shù)(Transition Dyspnea Index,TDI)》來評估COPD癥狀,并定義《TDI》改變超過1個單位為有臨床意義。一項以《TDI》改變?yōu)檠芯拷K點(diǎn)的6個月的臨床研究證實(shí),噻托溴銨組的《TDI》改變較安慰劑組明顯更大(兩組差值1.02單位,P=0.01),但與沙美特羅組無明顯差異[19]。《COPD癥狀評分》亦是常用的COPD癥狀評估方法。一項為期1年的研究證實(shí),使用噻托溴銨聯(lián)合福莫特羅治療患者的晨間和夜間癥狀評分(分別為-1.13和-1.40分)均較單用噻托溴銨組(分別為-0.59和-0.88分)有明顯改善[20]。
最常用的COPD患者健康狀況和生活質(zhì)量評估工具 為《St.George呼 吸 問 卷(St.George’s Respiratory Questionnaire,SGRQ)》,《SGRQ》評分下降≥ 4分是判斷COPD患者的生活質(zhì)量得到改善的標(biāo)準(zhǔn)。一項以《SGRQ》評分為研究終點(diǎn)的9個月的噻托溴銨與安慰劑對照研究證實(shí),治療組《SGRQ》評分下降的患者比例明顯高于安慰劑組(分別為59.1%和48.2%,P=0.029),且治療組患者的《SGRQ》評分下降更大(分別下降8.50和4.32分,P=0.001)[16]?!癠PLIFT”研究也顯示,噻托溴銨治療組的《SGRQ》評分較安慰劑組明顯下降(P<0.001),且接受噻托溴銨聯(lián)合沙美特羅或氟替卡松-沙美特羅治療1年的COPD患者的《SGRQ》評分較噻托溴銨聯(lián)合安慰劑組明顯下降[18]。
COPD急性加重是加快COPD患者肺功能損害和生活質(zhì)量下降的重要因素?!癙OET”研究是一項為期1年的隨機(jī)、雙盲、雙模擬、平行分組研究,結(jié)果顯示與對照藥物沙美特羅相比,噻托溴銨能夠顯著延緩患者至首次COPD急性加重發(fā)生的時間,使患者的急性加重風(fēng)險下降17%(P<0.000 1)、中度急性加重風(fēng)險下降14%(P<0.001)、需住院治療的重度急性加重風(fēng)險下降28%(P<0.001)[21]。為期2年的“INSPIRE”研究比較了氟替卡松-沙美特羅(2次/d、每次氟替卡松/沙美特羅500/50 μg)與噻托溴銨減少COPD急性加重的作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組在急性加重發(fā)生方面無顯著差異[22]。
一項研究在經(jīng)低劑量吸入皮質(zhì)激素(inhaled corticosteroids,ICS)治療控制不佳的哮喘患者中考察了聯(lián)合吸入噻托溴銨的作用。該研究共納入210例經(jīng)低劑量ICS(倍氯松,2次/d、80 μg/次)治療仍然不能完全控制的哮喘患者,比較了ICS聯(lián)合噻托溴銨(1次/d、18 μg/次)、ICS 劑量加倍(倍氯松,2 次 /d、160 μg/次)和ICS聯(lián)合長效β2-受體激動劑(long-acting beta2-agonists,LABA)(沙美特羅,2次/d、50 μg/次)3種治療方案的臨床療效。研究結(jié)果顯示,ICS聯(lián)合噻托溴銨治療組患者的PEFR和FEV1改善、哮喘癥狀評分以及哮喘控制天數(shù)等均明顯優(yōu)于ICS劑量加倍組,總體治療效果與ICS聯(lián)合沙美特羅治療組相當(dāng)[23]。
近期,一些設(shè)計良好的噻托溴銨治療中至重度哮喘患者的臨床研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表。Kerstjens等[24]考察了對經(jīng)高劑量ICS-LABA復(fù)方制劑治療仍不能很好控制的重度哮喘患者加用2種劑量的噻托溴銨(5和10 μg/d)的臨床療效,結(jié)果發(fā)現(xiàn)噻托溴銨治療組患者的FEV1改善峰值明顯高于安慰劑組(5 μg/d組為139 ml,95% CI為 96~ 181 ml;10 μg/d組為 170 ml,95% CI為 128 ~213 ml;均P<0.000 1)。Bateman等[25]以388例單用ICS無法良好控制的Arg16純合子中度哮喘患者為研究對象,結(jié)果顯示噻托溴銨維持肺功能改善的療效優(yōu)于安慰劑而等同于沙美特羅,且安全性好。
噻托溴銨的抗膽堿能不良事件主要包括咽炎、口干、便秘、胃腸梗阻和尿潴留[26]。在COPD患者中,噻托溴銨的使用與COPD急性加重、呼吸衰竭或肺炎的發(fā)生都無關(guān)[26]?!癠PLIFT”研究證實(shí),與安慰劑組相比,噻托溴銨治療組發(fā)生COPD急性加重(分別為64.8%和66.1%;RR=0.84,95% CI為0.79~0.89)、呼吸困難(分別為12.2%和14.7%;RR=0.75,95% CI為0.65~0.86)和呼吸衰竭(RR=0.67,95% CI為0.51~0.89)的風(fēng)險較低,發(fā)生肺炎的風(fēng)險無差異(分別為14.5%和13.9%)[18]。
早期研究提示,噻托溴銨治療會增加患者的心血管疾病風(fēng)險[27],但“UPLIFT”研究等長期隨訪研究及此后的薈萃分析并不支持這一結(jié)論[18,28]?!癠PLIFT”研究顯示,與安慰劑組相比,噻托溴銨組發(fā)生心血管不良事件(RR=0.84,95% CI為0.73~0.98)和充血性心力衰竭(RR=0.59,95% CI為0.37~0.96)的風(fēng)險更低。
抗膽堿能藥與β2-受體激動劑、ICS和茶堿類藥物的作用機(jī)制不同,這為聯(lián)合用藥提供了理論依據(jù)和基礎(chǔ)。對單用某一類藥物不能很好控制的COPD患者,可推薦聯(lián)合用藥治療。
噻托溴銨聯(lián)合其他支氣管擴(kuò)張劑治療COPD患者的肺功能改善作用較單用噻托溴銨時更好。一項為期12周的臨床研究顯示,使用噻托溴銨聯(lián)合福莫特羅治療可較單用噻托溴銨更明顯地增加COPD患者的FEV1和FVC[20]。噻托溴銨聯(lián)合氟替卡松-沙美特羅治療也獲得了同樣的結(jié)果。一項為期1年的臨床研究顯示,使用噻托溴銨聯(lián)合氟替卡松-沙美特羅治療的COPD患者因COPD急性加重或其他原因的住院率較單用噻托溴銨組明顯下降(RR=0.53,95% CI為0.33~0.86)[29]。另有研究證實(shí),與單用噻托溴銨組相比,噻托溴銨聯(lián)合布地奈德-福莫特羅治療的COPD患者的COPD急性加重次數(shù)(RR=0.38,95% CI為0.25~0.57)、住院和急診次數(shù)(RR=0.35,95% CI為0.16~0.78)均明顯下降[30]。
噻托溴銨是一個長效抗膽堿能藥,具有確切的支氣管擴(kuò)張作用,治療COPD有較好的療效,可明顯改善患者的肺功能、癥狀和生活質(zhì)量并減少患者的COPD急性加重和住院次數(shù),聯(lián)合ICS和LABA治療的療效更好,已得到有關(guān)COPD診療指南的明確推薦。噻托溴銨對哮喘的治療作用也逐漸為人所認(rèn)識,目前正在進(jìn)行大樣本的臨床研究。
[1]馬培奇,編譯.慢性阻塞性肺病治療藥物及其臨床療效[J].上海醫(yī)藥,2009,30(4): 172-175.
[2]龍懷聰.噻托溴銨在慢性阻塞性肺病中的應(yīng)用[J].國外醫(yī)學(xué)藥學(xué)分冊,2001,28(12): 511-514.
[3]Disse B,Reichal R,Speck G,et al.Ba679BR,a novel anticholinergic bronchodilator: preclinical and clinical aspects[J].Life Sci,1993,52(5-6): 537-544.
[4]Disse B,Speck GA,Rominger KL,et al.Tiotropium(Spiriva): mechanistical considerations and clinical profile in obstructive lung disease [J].Life Sci,1999,64(6-7): 457-464.
[5]Takahashi T,Belvisi MG,Patet H,et al.Effect of Ba679BR,a novel long-acting anticholinergic agent,on cholinergic neurotransmisson in guinea pig and human airways [J].Am J Respir Crit Care Med,1994,150(6 Pt 1): 1640-1645.
[6]Buhling F,Lieder N,Kuhlmann VCet al.Tiotropium suppresses acetylcholine-induced release of chemotactic mediatorsin vitro[J].Respir Med,2007,101(11): 2186-2194.
[7]Koyama S,Sato E,Nomuna H,et a1.Acetylcholine and substance P stimulate bronchial epithelial cells release eosinophil chemotactic activity [J].J Appl Physiol,1998,84(5): 1528-1534.
[8]Sato E,Koyama S,Okubo Y,et al.Acetylcholine stimulates alveolar macrophages to release inflammatory cell chemotactic activity [J].Am J Physiol,1998,274(6 Pt 1):L970-L979.
[9]Koyama S,Rennard SI,Robbins RA.Acetylcholine stimulate bronchial epithelial cells to release neutrophil and monocyte chemotactic activity [J].Am J Physiol,1992,262(4 Pt 1):L466-L471.
[10]Perera WR,Hurst JR,Wilkinson TM,et a1.Inflammatory changes,recovery and recurrence at COPD exacerbation [J].Eur Respir J,2007,29(3): 527-534.
[11]Powrie DJ,Wilkinson TMA,Donaldson GC,et al.Effect of tiotropium on sputum and serum inflammatory markers and exacerbations in COPD [J].Eur Respir J,2007,30(3): 472-478.
[12]Pieper MP,Chaudhary NI,Park JE.Acetylcholine-induced proliferation of fibroblasts and myofibroblastsin vitrois inhibited by tiotropium bromide [J].Life Sci,2007,80(24-25): 2270-2273.
[13]Gosens R,Bos IS,Zaagsma J,et a1.Protective effects of tiotropium bromide in the progression of airway smooth muscle remodeling [J].Am J Respir Crit Care Med,2005,17l(10): 1096-1102.
[14]Freeman D,Lee A,Price D.Efficacy and safety of tiotropium in COPD patients in primary care: the Spriva Usual Care(SPRUCE) study [J].Respir Res (Lond),2007,8(1): 45.
[15]Casaburi R,Briggs DD,Donohue JF,et al.The spirometric efficacy of once-daily dosing with tiotropium in stable COPD:a 13-week multicenter trial [J].Chest,2000,118(5): 1294-1302.
[16]Tonnel AB,Perez T,Grosbois JM,et al.Effect of tiotropium on health-related quality of life as a primary efficacy endpoint in COPD [J].Int J Chron Obstruct Pulmon Dis,2008,3(2):301-310.
[17]Casaburi R,Mahler DA,Jones PW,et al.A long-term evaluation of once-daily inhaled tiotropium in chronic obstructive pulmonary disease [J].Eur Respir J,2002,19(2):217-224.
[18]Tashkin DP,Celli B,Senn S,et al.A 4-year trial of tiotropium in chronic obstructive pulmonary disease [J].N Engl J Med,2008,359(15): 1543-1554.
[19]Donohue JF,van Noord JA,Bateman ED,et al.A 6-month,placebo-controlled study comparing lung function and health status changes in COPD patients treated with tiotropium or salmeterol [J].Chest,2002,122(1): 47-55.
[20]Tashkin DP,Pearle J,Iezzoni D,et al.Formoterol and tiotropium compared with tiotropium alone for treatment of COPD [J].COPD,2009,6(1): 17-25.
[21]Vogelmeier C,Hederer B,Glaab T,et al.Tiotropium versus salmeterol for the prevention of exacerbations of COPD [J].N Engl J Med,2011,364(12): 1093-1103.
[22]Wedzicha JA,Calverley PMA,Seemungal TA,et al.The prevention of chronic obstructive pulmonary disease exacerbations by salmeterol/fluticasone propionate or tiotropium bromide [J].Am J Respir Crit Care Med,2008,177(1): 19-26.
[23]Peters SP,Kunselman SJ,Icitovic N,et al.Tiotropium bromide step-up therapy for adults with uncontrolled asthma[J].N Engl J Med,2010,363(18): 1715-1726.
[24]Kerstjens HA,Disse B,Schroder-Babo W,et al.Tiotropium improves lung function in patients with severe uncontrolled asthma: a randomized controlled trial [J].J Allergy Clin Immunol,2011,128(2): 308-314.
[25]Bateman ED,Kornmann O,Schmidt P,et al.Tiotropium is noninferior to salmeterol in maintaining improved lung function in B16-Arg/Arg patients with asthma [J].J Allergy Clin Immunol,2011,128(2): 315-322.
[26]Kesten S,Celli B,Decramer M,et al.Tiotropium HandiHaler in the treatment of COPD: a safety review [J].Int J Chron Obstruct Pulmon Dis,2009,4: 397-409.
[27]Singh S,Loke YK,Furberg CD.Inhaled anticholinergics and risk of major adverse cardiovascular events in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a systematic review and meta-analysis [J].JAMA,2008,300(12): 1439-1450.
[28]Rodrigo GJ,Castro-Rodriguez JA,Nannini LJ,et al.Tiotropium and risk for fatal and nonfatal cardiovascular events in patients with chronic obstructive pulmonary disease:systematic review with meta-analysis [J].Respir Med,2009,103(10): 1421-1429.
[29]Aaron SD,Vandemheen KL,Fergusson D,et al.Tiotropium in combination with placebo,salmeterol,or fluticasonesalmeterol for treatment of chronic obstructive pulmonary disease: a randomized trial [J].Ann Intern Med,2007,146(8):545-555.
[30]Welte T,Miravitlles M,Hernandez P,et al.Efficacy and tolerability of budesonide/formoterol added to tiotropium in patients with chronic obstructive pulmonary disease [J].Am J Respir Crit Care Med,2009,180(8): 741-750.