抗结核药物研究论文

关键词：结核病；化学治疗；药物 抗结核药物是结核病化学治疗（简称化疗）的基础，而结核病的化学治疗是人类控制 结核病的主要手段。结核病化疗的出现使结核病的控制有了划时代的改变，全球结核病疫 情由此得以迅速下降。最早出现的有效抗结核药物当数链霉素（SM）。它发现于 20 世纪 40 年代，当时单用 SM 治疗肺结核 2～3 个月后就可使临床症状和 X 线影像得以改善，并 可暂获痰菌阴转。对氨水杨酸（PAS）被应用于临床后发现，SM 加 PAS 的治疗效果优于 单一用药，而且可以防止结核分支杆菌产生耐药性［1］。发明异烟肼（INH）后，有人单 用 INH 和联用 INH+PAS 或 SM 进行对比治疗试验，再一次证明了联合用药的优势［2］。 于是在此基础上产生了著名的结核病“标准”化疗方案，即”化疗方案，即 SM+INH+PAS，疗程 18 个月～2 年，并可根据药源和患者的耐受性将 PAS 替换为乙胺丁醇（EMB）或氨硫脲（TB1），俗 称“老三化”［3］。70 年代随着利福平（RFP）在临床上的应用以及对吡嗪酰胺（PZA）的 重新认识，在经过大量的实验后，短程化疗成为结核病治疗的最大热点，并取得了令人瞩 目的成就［4，5］。当人类迈入 2000 年的今天，抗结核药物的研究已经获得了更进一步 的发展，其中最引人注目的主要是利福霉素和氟喹诺酮这两大类药物，尤以后者更为突出。 一、利福霉素类 在结核病的化疗史上，利福霉素类药物的研究一直十分活跃。随着 RFP 的发现，世界 各国出现了研制本类新衍生物的浪潮，相继产生了数个具有抗结核活性的利福霉素衍生物， 但杀菌效果都不如 RFP，RFP 仍是利福霉素类药物中最经典的抗结核药物。 1.利福布丁（rifabutin，RFB，RBU）：RBU 对 RFP 敏感菌的最低抑菌浓度(MIC)MIC))是 低的（<0.06μg/mlμg/mlg/ml），而对 RFP 耐药菌株的 MIC) 明显增高（0.25～16μg/ml.0μg/mlg/ml）。此结果 显示 RFP 与 RBU 存在交叉耐药；这么宽的 MIC) 范围，又提示 RFP 耐药菌株对 RBU 有不 同程度的敏感性，敏感比例高达 31%。在 MIC)<0.5μg/mlg/ml 的结核分支杆菌株，或许可把 RBU 考虑为中度敏感［6μg/ml］。RBU 的亲脂性、透过细胞壁和干扰 DNA 生物合成的能力高 于 RFP，使之能够集中分布在巨噬细胞内而具有较强的活性。 RBU 也有其不足之处。如 RBU 的早期杀菌作用不如 RFP［7］，可能与其血浆浓度 低有关。有研究结果表明，RBU 口服剂量 300mg4h 后的峰值浓度仅为 0.49μg/mlμg/mlg/ml，比同剂 量 RFP 的峰值约低 10 倍。究其原因，可能与 RBU 的口服生物利用度和血清蛋白结合率均 低有关，前者只有 12%～20%，后者仅为 RFP 的 25%。 临床上已将 RBU 试用于不同类型的结核病人。香港胸腔协会的研究结果表明，在治疗 同时耐 INH、SM 和 RFP 的结核病患者中，RBU 和 RFP 的效果几乎相等［8］。但已有研 究表明，RBU 对鸟分支杆菌复合群有明显的作用。 2.苯并恶嗪利福霉素-16μg/ml48（KRM-16μg/ml48）：苯并恶嗪利福霉素-16μg/ml48 属于 3-羟-5-4-烷 基哌嗪，为苯并恶嗪利福霉素 5 种衍化物之一。本品比 RFP 的 MIC) 强 16μg/ml～32 倍。小鼠实 验结核病治疗结果显示：单剂 KRM-16μg/ml483mg/kg 的疗效明显优于 RFP10mg/kg，与 HE 联 用亦比 RFP+HE 疗效佳。KRM-16μg/ml48 和其它利福霉素类的交叉耐药也必然是一问题，但纲 谷良一［9μg/ml］认为：由于 KRM-16μg/ml48 比 RFP 有更强的杀菌作用，即使结核分支杆菌对 RFP 具耐药性，本药也能发挥一定的杀菌作用。 最近芝加哥的一份动物实验研究结果表明，KRM-16μg/ml48、RBU 和 RFP 这三种相类似的 药物均对耐多药结核病（MDR-TB）无效［10］。 3.利福喷丁(MIC)rifapentine，DL473，RPE，RPT)：RPT 又名环戊基哌嗪利福霉素，于 19μg/ml76μg/ml 年由意大利 Leptit 公司首先报道，我国紧跟其后于 19μg/ml77 年就已着手研制，并在 19μg/ml84 年应用于临床。该药为 RFP 的环戊衍生物，据 Arioli 等［11］报告，其试管中的抗菌活力 比 RFP 高 2～10 倍。本品口服后，胃肠道吸收良好，并迅速分布到全身组织中，以肝脏为 最高，其次为肾、脾、肺及心脏，在脑组织中也有分布。人口服后 4h 即达血浓度高峰。 RPT 的蛋白结合率可达 9μg/ml8%～9μg/ml9μg/ml%，因此组织停留时间长，消除半衰期时间亦较 RFP 延 长 4～5 倍，是一种高效、长效抗结核药物。 我国使用该药替代 RFP 对初、复治肺结核进行了对比研究，每周顿服或每周 2 次服用 RPT500～6μg/ml00mg，疗程结束时痰菌阴转率、病变有效率和空洞关闭率与每日服用 RFP 组 相比，疗效一致，未见有严重的药物毒副反应。本药不仅有满意的近期效果，而且有可靠 的远期疗效［12］。由于 RPT 可以每周只给药 1～2 次，全疗程总药量减少，便于督导， 也易为病家所接受。二、氟喹诺酮类（FQ） 第三代氟喹诺酮类药物中有不少具有较强的抗结核分支杆菌活性，对非结核分支杆菌 （鸟胞分支杆菌复合群除外）亦有作用，为临床治疗开拓了更为广阔的前景。由于结核分 支杆菌对氟喹诺酮产生自发突变率很低，为 1/106μg/ml～107，与其他抗结核药之间无交叉耐药 性，目前这类药物已成为耐药结核病的主要选用对象。 氟喹诺酮类药物的主要优点是胃肠道易吸收，消除半衰期较长，组织穿透性好，分布 容积大，毒副作用相对较小，适合于长程给药。这类化合物抗菌机制独特，通过抑制结核 分支杆菌旋转酶而使其 DNA 复制受阻，导致 DNA 降解及细菌死亡。氟喹诺酮在肺组织、 呼吸道粘膜组织中有蓄积性，浓度均超过结核分支杆菌的 MIC)。感染部位的组织浓度对血 药浓度的比值较正常组织中高，在痰、支气管粘膜、肺等组织的药浓度/血清浓度为 2 或更 高，显示了对肺结核的强大治疗作用。 1.氧氟沙星（ofloxacin，OFLX）：OFLX 对结核分支杆菌的 MIC) 约 0.5～2μg/mlg/ml，最 低杀菌浓度（MBC)）为 1～2μg/mlg/ml，在下呼吸道的组织浓度远高于血清浓度。OFLX 有在 巨噬细胞内聚积的趋势，在巨噬细胞中具有与细胞外十分相近的 MIC)，与 PZA 在巨噬细胞 中产生协同作用。OFLX 与其他抗结核药之间既无协同作用也无拮抗作用，可能为相加作 用［13］。 OFLX 的临床应用已有若干报道，尽管人体耐受量仅有中等程度抗结核作用，但不论 对鼠实验结核或人结核病治疗均有肯定疗效。现在香港将 OFLX 与其它可供使用的配伍药 一起，常规用于少数耐多药的慢性肺结核病人［8］。 我院采用含有 OFLX 的化疗方案治疗耐多药肺结核，获得了痰菌培养 2 个月阴转率 50%、3 个月 6μg/ml2%以及 6μg/ml 个月 75%的可观效果。厂家推荐的用于治疗严重呼吸道感染的剂 量为 400mg2 次/日。有人对 22 例单用 OFLX300mg/d 或 800mg/d 治疗，持续 9μg/ml 个月到 1 年，所有病人耐受良好，并显示较大的剂量效果较好［6μg/ml］。多次用药后，血清或各种体 液中无临床上明显的蓄积作用，有利于肺结核的长程治疗。人体对 OFLX 的最大耐受量为 800mg/d，我院选择的经验剂量为 300mg2 次/日。 2.环丙沙星（ciprofloxacin，C)PLX，C)IP）：C)IP 对结核分支杆菌的 MIC) 和 MBC) 与 OFLX 相似，具有很好的抗菌活性，但由于有人认为该药在试管内和 RFP 一起应用有拮抗 作用，所以临床应用的报道也还不多。C)IP 因胃肠吸收差，生物利用度只有 50％～70％， 体内抗结核活性弱于 OFLX。基于上述因素，OFLX 被更多地用于耐药结核病。 3.左氟沙星（levofloxacin，DR-3355，S-OFLX，LVFX）：19μg/ml86μg/ml 年开发的 LVFX 为 OFLX 的光学活性 L 型异构体，抗菌活性要比 D 型异构体大 8～128 倍。在 7H11 培养基中， LVFX 抗结核分支杆菌的 MIC)50、MIC)9μg/ml0 均为 0.78μg/mlg/ml。在 7H12 培养基中对敏感菌及耐 药菌的 MIC) 为 0.25～1μg/mlg/ml（MBC)1μg/mlg/ml，），比 OFLX 强 1 倍。与 OFLX 一样，LVFX 亦好聚集于巨噬细胞内，其 MIC) 为 0.5μg/mlg/ml（MBC) 是 2μg/mlg/ml），抗结核分支杆菌的活性 也是 OFLX 的 2 倍。两者之间之所以产生这样的差异，可能与它们抗 DNA 旋转酶的活性不 同有关［14］。 LVFX 口服吸收迅速，服药后 1h 血药浓度达 3.27μg/mlg/ml，达峰时间（1.05±0.17）h。 服用 LVFX4h 后痰中药物浓度平均 4.44μg/mlg/ml，高于同期平均血液药物浓度 1.89μg/mlμg/mlg/ml，证 明本品在体内吸收后渗透入支气管-肺屏障的浓度极高。而且，该药的副反应发生率只有 2.77%。LVFX 良好的抗菌活性、优良的药物动力学和较高的安全性以及与其他抗结核药间 的协同作用［15］，使 LVFX 正逐步替代 OFLX 而成为 MDR-TB 的主要治疗药物。 4.司氟沙星(MIC)sparfloxacin，AT-4140，SPFX)与洛美沙星（lomefloxacin，LMLX）： SPFX 是现行氟喹诺酮类中抗结核分支杆菌活性较高的品种。SPFX 的 MIC) 为 0.25μg/mlg/ ml，MBC)0.5μg/mlg/ml，较 OFLX 和 C)IP 强 2～4 倍，亦优于 LVFX。采用 SPFX50mg/kg(MIC)仅相 当于 OFLX 的 1/6μg/ml)就完全能够控制鼠结核病，临床上为达到最佳治疗结核的效果，宜采用 400mg/d。但 SPFX 对脑脊液的渗透有限，单次口服 200mg 后脑脊液中的药物浓度分别低 于 0.1 或 0.4mg/L。LMLX 对结核分支杆菌亦具有活性，但弱于对其它革兰阴性菌和阳性菌 的活性。用于抗结核的剂量为 400mg2 次/日，如治疗超过一个月的患者可改为 400mg1 次 /日。Primak 等对 43 例初治肺结核用本药或 RFP 联用其它抗结核药进行疗效对比，3 个月 的痰菌阴转率不逊于 RFP 组。 SPFX 与 LMLX 和氟罗沙星（fleroxacin）一样，因光毒性，使其在临床上的应用受到 一定限制。 5.莫西沙星（moxifloxacin，MXFX，Bay12-8039μg/ml）：MXFX 因附加的甲基侧链可增加 抗菌活性，属第三代喹诺酮药物。对结核分支杆菌的 MIC) 为 0.25mg/L，虽体外活性大致 与 SPFX 和克林沙星（clinafloxacin）相当；体内如在鼠实验结核中，克林沙星无活性，而 MXFX 的杀菌力较 SPFX 更高［16μg/ml］。MXFX 对治疗结核具有一定的开发潜力。 尽管上述氟喹诺酮类药物具有较好的抗结核作用，但无论如何也不能和 RFP 相提并论 ［17］。由于氟喹诺酮类药物影响年幼动物的软骨发育，对儿童和孕妇的安全性至今尚无 定论，原则上暂不考虑用于这二类人群。 三、吡嗪酰胺 PZA 是一种传统的抗结核药物，后来对它的杀菌作用又有了新的认识。根据 Mitchison［18］的新推论，虽治疗开始时病灶内大多数细菌存在于细胞外，但当其中某些 菌引起炎症反应使 pH 下降，部分细菌生长受抑制，此时 PZA 较 INH 更具杀菌作用。所以 在短程化疗开始的 2 个月中加用 PZA 是必需的，可以达到很高、几乎无复发的治愈率。目 前国外正在研制新的吡嗪酸类衍化物［20］。 四、氨基糖苷类 1.阿米卡星（amikacin，AMK）：卡那霉素由于它的毒性不适合于长期抗结核治疗， 已逐渐被 AMK 所替代。AMK 在试管中对结核分支杆菌是一种高效杀菌药，对大多数结核 分支杆菌的 MIC) 约为 4～8μg/mlg/ml。肌注 7.5mg/kg（相当于 0.375g/50kg），1h 后平均血的 峰浓度（C)max）为 21μg/mlg/ml。美国胸科学会（ATS）介绍的肌注和静脉滴注的剂量均为 15mg/kg［6μg/ml］，并将 AMK 列入治疗 MDR-TB 的主要药物中。 尽管 AMK 的耳毒性低于卡那霉素，但在条件许可的情况下，应监测该药的血浓度以 确保剂量足够但不过高。具体做法可考虑每月测定一次高峰血液药物浓度，推荐峰浓度 （静脉注射 30min 后，肌肉注射 6μg/ml0min 后）为 35～45μg/mlg/ml，可据此进行剂量调节。如果 患者年龄在 6μg/ml0 岁或以上时，需慎用，因为 AMK 对年老患者的肾脏和第八对听神经的毒性 较大。 2.巴龙霉素（paromomycin）：巴龙霉素是从链霉菌（streptomycesrimosus）的培养 液中获得的一种氨基糖苷类药物，有研究认为它具有抗结核作用［19μg/ml］。Bates［20］则 将其作为一种新的抗结核药物，并用于 MDR-TB。 五、多肽类，结核放线菌素-N（tuberactinomycin-N，TUM-N;enviomycin，EVM） 结核放线菌素-N 的抗结核作用相当于卡那霉素的 1/2，它的优点是对肾脏和听力损害 比紫霉素和卡那霉素低。鉴于此药对耐 SM 或 KM 菌株有效，可用于复治方案。常用剂量 为 1g/d，肌肉注射，疗程不超过 3 个月。上海市肺科医院临床应用的结果表明，密切观察 下肌肉注射结核放线菌素-N1g/d14 个月，未观察到明显的药物副反应。 六、氨硫脲衍生物 较引人注目的是 2-乙酰喹啉 N4 吡咯烷氨硫脲，MIC) 为 0.6μg/mlμg/mlg/ml，优于 TB1。国内单 菊生等报告的 15 种氨硫脲衍生物有 4 种具体外抗结核分支杆菌作用，MIC) 范围在 0.78～ 12.5μg/mlg/ml 之间，其中以乙烯基甲基甲酮缩 TB1 对小鼠实验性结核病的疗效为著。 七、吩嗪类 这是一类用于麻风病的药物，近年来也开始试用于耐药结核病，其中对氯法齐明（氯 苯吩嗪，clofazimine，C)FM，B6μg/ml6μg/ml3)的研究最多［21］。C)FM 是一种吩嗪染料，通过与分 支杆菌的 DNA 结合抑制转录而产生抑制分支杆菌生长的效果，对结核分支杆菌和牛分支杆 菌的 MIC) 为 0.1～0.33μg/mlg/ml。一般起始剂量为 200～300mg/d，当组织饱和（皮肤染色） 时减为 100mg/d。它的另外一个重要作用是与 β 干扰素合用，可以恢复由结核分支杆菌 25 片段引起的细胞吞噬和杀菌活性的抑制作用，从而成为吞噬细胞的激发剂，属于免疫治疗 的一部分，已经超出了单纯化疗的范畴［22］。C)FM 可引起严重威胁生命的腹痛和器官损 害，应予以高度重视［23］。有人报道，在 11 个吩嗪类似物中有 5 个体外抗结核分支杆 菌活性等于或优于 C)FM（MIC)9μg/ml0≤1.0μg/mlg/ml），其中以 B4157 最强（MIC)9μg/ml0 为 0.12μg/mlg/ ml），但仍在进一步研究之中［21］。 八、β 内酰胺酶抗生素和 β 内酰胺酶抑制剂 结核分支杆菌也产生 β 内酰胺酶，但 β 内酰胺酶抑制剂如克拉维酸、舒巴坦在单用时 并不能抑制结核分支杆菌的生长，而是通过抑制 β 内酰胺，使 β 内酰胺酶类抗生素免遭破 坏［24］。当 β 内酰胺酶抑制剂与不耐酶的广谱半合成青霉素联合使用时，能大大增强这 类青霉素的抗结核分支杆菌作用。其中的最佳联用当数氨苄西林或阿莫西林与克拉维酸的 等摩尔复合剂［25］。一项 27 株结核分支杆菌的试管实验结果显示，阿莫西林单用时的 MIC)>32mg/L，而与克拉维酸联用时 MIC) 下降至 4～11mg/L，效果增加了 2～7 倍。这类 代表性的复合剂有阿莫西林-克拉维酸（奥格孟汀，augmentin），氨苄西林-克拉维酸和替 卡西林-克拉维酸（特美汀，timentin）［26μg/ml］。值得注意的是，氨苄西林加丙磺舒远远高 于氨苄西林与克拉维酸联用时对结核分支杆菌的 MIC)9μg/ml0。如单用氨苄西林口服 3.5g 后的血 清峰值为 18～22mg/L，加用 1g 丙磺舒后可上升至 25～35mg/L。 由于 β 内酰胺酶类抗生素很难穿透哺乳动物的细胞膜而进入细胞内，有可能限制这类 药物抗结核治疗的效果［27］。目前，这类药物的抗结核研究还限于实验阶段。 九、新大环内酯类 本类抗结核分支杆菌作用最强的是罗红霉素（roxithromycin，RXM，RU-289μg/ml6μg/ml5）， 与 INH 或 RFP 合用时有协同作用。其它还有甲红霉素（克拉霉素， clarithromycin，C)AM，A-56μg/ml26μg/ml8）和阿齐霉素（azithromycin，AZM，C)P-6μg/ml29μg/ml33），主要 用于非结核分支杆菌病的治疗［28］。 十、硝基咪唑类 近年来的研究认为，5-硝基咪唑衍生物作为新的抗结核药物具有相当好的开发前景。 此类药物中的 C)GI-17341 最具代表性，体外抗结核分支杆菌活性优于 SM，可与 INH 和 RFP 相比拟，对结核分支杆菌的敏感菌株的 MIC) 为 0.1～0.3μg/mlg/ml。实验动物中该药对感 染结核分支杆菌小鼠的半数有效量(MIC)ED50)为 7.7mg/kg，而 INH 和 RFP 的半数有效量分别 为 3.04(MIC)1.6μg/ml7～4.7)和 4.81（3.5～6μg/ml.6μg/ml9μg/ml）mg/kg。其疗效与剂量显著相关，20、40、80mg/ kg 的生存时间分别为（30.9μg/ml±1.9μg/ml）d、（43.5±4.24）d 和（6μg/ml1.3±3.9μg/ml）d。但是，5-硝基咪 唑衍生物的抗结核研究尚未应用于临床。 十一、吩噻嗪类 吩噻嗪类中的氯丙嗪在早期的文献中报告能改善临床结核病，其浓度为 0.23～3.6μg/mlμg/mlg/ ml 时能抑制巨噬细胞内结核分支杆菌，并增强 SM、INH、PZA、RFP 和 RBU 对抗细胞内 结核分支杆菌的作用，该类药物中的哌嗪衍生物三氟拉嗪（triluoperazine），也有与之相 类似的效果。 十二、复合制剂 抗结核药物复合制剂的研制主要是为了提高病人的依从性和增加药物的杀菌效果。复 合制剂有杀菌剂与抑菌剂、杀菌剂与增效剂等多种形式，一般是两药复合，也有三药复合 的情况。部分复合制剂的药效仅仅是单药累加效应，目的是提高病人的依从性；另一部分 则不仅提高了依从性，也起到了增进药物疗效的作用。 在众多复合剂中，力排肺疾（Dipasic）是最为成功的一个品种，它以特殊方法将 INH 与 PAS 分子化学结合。动物实验结果显示，力排肺疾较同剂量 INH 的效果高 5 倍，亦明显 高于以物理方式混合的 INH 加 PAS，而且毒性低、耐受性良好、容易服用、耐药发生率低。 近年来，国内已开始自行生产这类制剂，如结核清、百生肼、力康结核片和力克肺疾等。 力排肺疾的临床应用有两大趋势，一是用于耐药结核病，二是用于轻型儿童结核病。 用于耐药结核病的理论依据是：自从短程化疗问世以来，临床上已很少使用 PAS，可望结 核分支杆菌对 PAS 有较好的敏感性；再就是二药分子化学结合而产生的增效结果。力排肺 疾服用方便，毒副反应少，更适合于儿童结核病患者。其它复合剂型还有卫肺特 （Rifater，HRZ）和卫肺宁（Rifinah，HR），这些复合剂只是物理性混合药物，本质上 和组合药型类似。