臨床特殊治療藥物霉酚酸、他克莫司及萬古霉素濃度監測的研究現狀與進展

胡祎明 綜述，袁恒杰 審校

天津醫科大學總醫院藥物毒物分析中心，天津 300052

治療藥物監測(TDM)是20世紀70年代在臨床藥物治療學領域內崛起的一門邊緣學科，旨在通過測量患者血中藥物濃度，使臨床醫生確認患者是否接受了足夠量的藥物治療，并依據患者個體的情況調節用藥劑量，實現給藥個體化，以達到預期的治療效果；同時避免或減小因血液中藥物濃度過大而導致的毒性作用。目前臨床患者血液中藥物濃度監測的方法主要包括色譜分析和免疫分析，其中色譜分析包括高效液相色譜法(HPLC)、液相色譜串聯質譜法(LC-MS/MS),免疫分析包括酶增強免疫測定技術(EMIT)，化學發光微粒子免疫分析(CMIA)等。HPLC及LC-MS/MS法檢測藥物種類廣泛，但儀器成本較高，檢測標本通量低，因此主要應用在科研或一些大型實驗室中；EMIT、CMIA為醫學檢驗常用的藥物濃度的檢測方法，有商品化試劑盒應用于臨床檢驗，可在生物化學或免疫學平臺上進行檢測。可提供的檢測試劑主要包括抗心律失常類藥物(如地高辛、普魯卡因)，免疫抑制劑[如環孢霉素、他克莫司、霉酚酸(MPA)]，抗腫瘤藥物(如甲氨蝶呤)，支氣管擴張劑(如茶堿)，抗癲癇類藥物(如丙戊酸、卡馬西平、苯妥英)，抗細菌、抗真菌藥物(如萬古霉素、氯霉素、伏立康唑等)，以及濫用藥物(如可卡因、嗎啡)等。

TDM主要是通過對一些慢性疾病需要長期服用的藥物(如抗癲癇類藥物、抗心律失常類藥物)，或者對肝、腎功能毒性作用比較強的藥物(如萬古霉素)進行濃度監測，以達到對疾病診療進行動態監測和治療藥物效果評估的目的。由于一些慢性疾病往往不能獲得足夠的重視，加之臨床上以經驗用藥、習慣用藥為主，對藥物監測的理念認識不夠充分，以及患者經濟負擔等其他問題，導致目前TDM沒有在臨床科室及檢驗科獲得足夠的重視。其中免疫抑制劑濃度監測較為多見，移植患者術后需要長期服用免疫抑制劑類藥物，這一類藥物需要嚴格監測血藥濃度并控制臨床劑量，濃度過低易導致移植物抗宿主免疫排斥反應的發生，濃度過高則會產生患者免疫功能低下，容易發生反復感染。臨床醫生及患者自身均對器官移植后治療效果重視程度較高，對免疫抑制劑監測有著較高的期盼與應用。本文就目前臨床上的3個特殊治療藥物——MPA、他克莫司及萬古霉素的濃度監測最新進展綜述如下。

1 MPA血藥濃度監測

霉酚酸酯(MMF)，通用名稱是嗎啉酯-麥考酚酸嗎乙酯，別名麥考酚酸，是MPA的前體藥物。MMF通過酯鏈斷裂快速代謝為活性化合物MPA[1]。MPA通過非競爭性可逆抑制2型次黃嘌呤核苷酸脫氫酶(IMPDH2)來抑制嘌呤的從頭合成[1-2]。抑制活化淋巴細胞中的IMPDH2能減少淋巴細胞內鳥嘌呤核苷酸的合成，從而阻止淋巴細胞增殖[3]。

MPA通過肝臟內的酚羥基團葡萄糖苷酸化，代謝為藥理學上無活性的霉酚酸葡萄糖苷酸(MPAG)。MPAG的血漿濃度約比母體藥物高出40倍[4]。除初級代謝產物MPAG外，血液內還可分離出MPA的其他兩種代謝產物：霉酚酸酰基葡萄糖苷酸(Ac-MPAG)和霉酚酸苯基葡萄糖苷酸(MPAG1s)。其中只有Ac-MPAG可在體外抑制IMPDH2。

目前越來越多的臨床研究證據顯示，MPA治療藥物監測能最大程度發揮藥物療效并將其毒性作用降至最低[5-7]，MPA治療藥物一般與鈣調神經磷酸酶抑制劑(如環孢霉素、他克莫司)同時給藥，在口服給藥1～2 h后血漿中MPA濃度達到峰值。由于藥物的肝腸循環，在服藥后的6～12 h再次達到峰值。由于伴發病或與其他免疫抑制劑相互作用，MPA的藥代動力學表現出很大的患者間變異性，而且在特殊患者群體中可能有所改變[8]。環孢霉素抑制MPAG從肝細胞進入膽汁，使肝腸循環減慢[9]。因此，MPA和環孢霉素同時給藥的MPA血漿濃度，與MPA和他克莫司同時給藥的MPA血漿濃度相比可能會降低。由于患者血漿MPA濃度的變異性，監測MPA濃度可幫助改善移植后出現器官排斥的高風險患者的不良反應[10]。

臨床上對移植患者術后對抗排斥反應通常采取三聯用藥：(1)MMF類藥物；(2)鈣調神經磷酸酶抑制劑(環孢霉素或他克莫司)；(3)糖皮質激素[11]。對于臨床來看，目前檢測較多的是環孢霉素和他克莫司，而MMF的檢測量較小。MMF類藥物“驍悉”1995年首次在國內推出，由于不良反應較少，未增加心血管疾病及代謝綜合征發生風險[12]，保護腎功能[13]等優點，臨床醫生通常認為MMF類藥物不需要進行藥物監測，而不良反應相對較大的環孢霉素及他克莫司，可能增加心血管疾病與代謝綜合征的發生風險，以及伴隨腎損害[14-15]，臨床監測需求比較大。“驍悉”的推出已經過去了20多年，世界各地的移植專家也在不斷探索，有一部分專家通過研究發現，MMF作為抗排異藥物使用，進行藥物濃度監測可以使患者受益[16]。更有一些學者支持“低毒性免疫抑制劑方案”，即通過藥物監測調整MMF的最大耐受量，降低環孢霉素、他克莫司和糖皮質激素的使用[17-18]。

實現MPA監測可為臨床提供指導，理論上應采取全點監測、計算曲線下面積(AUC)的方法，但全點監測MPA在臨床應用上很難實現，主要是由于采血周期長(需要每隔1 h采血1次，共12 h)、醫療成本高。因此臨床上常用的MPA監測方法為有限采樣法(LSS)，即通過3～4個采血點和計算公式，模擬出AUC，從而指導臨床用藥。2011年《羅馬共識》[29]對MPA血藥濃度監測，推薦監測頻率如下：(1)移植后第1周，應進行MPA AUC監測；(2)移植后第1個月，每周進行監測；(3)移植后第2、3個月，每月進行監測；(4)移植后第4～12個月，每3個月1次；(5)移植1年后，若所需劑量已穩定，則每次調整免疫抑制方案，對MPA的AUC進行評估。

國內的MPA監測處于起步階段，目前常見的兩種方法有色譜分析法(主要為HPLC、LC-MS/MS)和免疫分析法(主要為EMIT)。

HPLC和LC-MS/MS作為藥物濃度監測的實驗室參考方法，主要應用在科研及大型醫院。目前臨床實驗室較常用的LC-MS/MS檢測MPA的方法是以電噴霧電離質譜技術正離子模式對血清中的MPA和另外兩種代謝產物MPAG和Ac-MPAG進行色譜分離并定量檢測，該方法在0.5～30.0 μg/mL MPA、4.7～300.0 μg/mL MPAG和0.5～30.0 μg/mL AcMPAG中呈線性關系，檢測物校準曲線的相關系數(r)≥0.990，批內和批間的不精密度變異系數(CV)分別為≤6.9%和≤14.5%。目前沒有發現其他相關代謝產物干擾[4]。LC-MS/MS方法的優點是適宜檢測的臨床藥物及藥物代謝產物種類廣泛，儀器精密度高，檢測過程受交叉反應影響較少，結果受到檢測過程中的干擾較小；缺點是LC-MS/MS方法可能存在離子抑制導致MPA血藥濃度結果假性降低的情況[20]；另外，LC-MS/MS儀器造價昂貴，檢測自動化程度低，操作步驟復雜，標本需要預處理，整體實驗耗時較長，同時儀器本身容易出現故障。對于日趨增多的臨床常規檢測需求，目前LC-MS/MS尚不能滿足臨床上大批量血藥濃度監測標本對檢測報告時限的需求，更適宜用于科研平臺或在臨床常用檢測方法(如EMIT方法)檢測出現誤差后進行對比實驗。

免疫分析法作為臨床實驗室藥物濃度的常用檢測方法，廣泛應用在多種治療藥物監測領域，MPA血藥濃度監測的免疫分析法以EMIT[20](如Roche Cobas 6000分析儀及配套MPA監測試劑盒)為主。免疫分析法的優點是儀器自動化程度高，操作簡便，檢測方法成熟，試劑和校準品均有較多品牌的商品化試劑盒可供選擇。缺點是檢測MMF類藥物存在檢測結果偏高的可能性，從而導致臨床計算AUC判斷不準確等問題。BEAL等[19]和DECAVELE等[20]的多個研究均發現了這種情況，并推測這種監測結果偏高可能與MPA代謝產物在檢測中發生交叉免疫反應有關。

2 他克莫司血藥濃度監測

他克莫司的實驗室命名為FK506，是一種鈣調神經磷酸酶抑制劑，其免疫抑制作用機制與環孢素相似[21]。他克莫司在體內與T淋巴細胞細胞質內的FK506結合蛋白(FK506BP)結合，形成FK506-FKBP復合物，抑制鈣調蛋白磷酸酶的磷酸化酶活性，抑制Ca2+內流，使T細胞核因子不能去磷酸化，進而抑制T細胞特異性的轉錄因子(NF-AT)的活化劑白細胞介素類(ILs)細胞因子的合成。其也可抑制T、B細胞依賴的B細胞產生免疫球蛋白的能力，對激活淋巴細胞的各種細胞因子的轉錄也有抑制作用；同時可抑制白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-7(IL-7)受體的表達，并可直接抑制B細胞的激活，抑制移植物抗宿主反應[22]。但它抑制T細胞活性的能力比環孢素強10～100倍。目前，他克莫司在臨床廣泛應用于器官移植和自身免疫系統疾病[23]的免疫抑制治療。由于他克莫司的治療窗窄、不良反應大、療效個體化差異明顯，而且容易受到其他聯合用藥的影響[24]，因此，需要監測他克莫司的血藥濃度，以實現個體化用藥，確保用藥安全、有效。

他克莫司的不良反應與環孢素相似，可引起腎功能異常(如血肌酐升高、血尿素氮升高、尿量減少)、高血壓、高血糖、白細胞增多及高鉀低鎂血癥；其腎毒性、神經毒性和消化道不良反應較明顯，表現為頭痛、失眠、無力、震顫、惡心、嘔吐、腹瀉等。他克莫司血藥濃度臨床監測的患者不良反應主要表現為術后1年內有部分患者出現血壓及血糖升高、腹瀉等，但隨著年限的增長不良反應逐漸減少[25]。他克莫司的毒性作用與血藥濃度密切相關，在治療濃度5.00～20.00 ng/mL之外，均出現不良反應，但大部分不良反應在停藥或減量后均可消失。

他克莫司通常在飯前或飯后以固定的間隔每天服用2次。患者服藥后，他克莫司血藥濃度在2～3 h內上升并達到峰值，然后開始緩慢下降。血藥濃度通常以穩態谷濃度來衡量，樣品采集應在給藥后12 h和(或)在下一次給藥之前立即進行。精準監測他克莫司血藥濃度，然后確定最佳他克莫司劑量，這樣既可降低藥物毒性又能在治療期間維持充分的免疫抑制效果，從而改善患者的生命質量并確保患者和同種異體移植物長期存活，使治療達到最佳效果。

免疫分析法在臨床實驗室血藥濃度監測中起著重要作用。近年來，免疫分析法在他克莫司的監測中越來越多見，已經取代了早期進行他克莫司血藥濃度監測時更常用的質譜分析法。目前，臨床實驗室中常用監測他克莫司濃度的免疫分析法主要包括EMIT[30](如Siemens SYVA Viva-E分析儀及8R109UL Emit 2000他克莫司檢測試劑盒)、CMIA[30](Abbott Architect i2000sr分析儀及配套他克莫司檢測試劑盒)、電化學發光免疫分析(ECLIA)(如Roche e601分析儀及配套 Elecsys Tacrolimus試劑盒)。免疫分析法進行治療藥物監測具有自動化、易操作、檢測周轉時間快、可作為急診項目將結果快速回報臨床的優勢。此外，這種方法不需要經過專業質譜儀器檢測培訓的人員；所用試劑和校準品均為商品化試劑盒，較易取得。免疫分析法的主要缺點是他克莫司與其代謝產物易產生交叉反應，缺乏檢測特異性。SALLUSTIO等[26]的研究顯示，目前臨床監測他克莫司血藥濃度的免疫分析法中，代謝產物的交叉反應仍然占很大比例(高達30%)，這可能導致對真實的他克莫司血藥濃度產生不可預測的高估。

相比之下，LC-MS/MS儀器可能不如免疫分析平臺耐用，并且需要能夠熟練操作質譜儀器的工作人員，但LC-MS/MS儀器能夠在一次運行中測量多種血藥濃度，具有較明顯的可重復性和準確度優勢[26]。并且可以避免他克莫司與代謝產物交叉反應影響結果的情況[31]。2007年歐洲他克莫司優化共識會議中，建議實驗室使用定量檢出限<1.0 ng/mL的他克莫司監測方法來支持臨床低劑量他克莫司治療監測[32]。現在使用的免疫學方法和LC-MS/MS方法均能滿足此條件[33]。

3 萬古霉素血藥濃度監測

萬古霉素作為特殊耐藥菌——革蘭陽性菌和多重耐藥菌中耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)抗菌藥物的最后一道防線，應用在難治性革蘭陽性菌感染患者及重癥感染患者，隨著超級耐藥菌的出現，抗菌藥物的合理應用越來越被重視，因此做為重癥感染的最后一道防線，萬古霉素的藥物濃度監測也逐漸被臨床重視，2015年中國藥理學會治療藥物監測研究專業委員會發布了《萬古霉素治療藥物監測指南》，指南中規定了如下情況需要進行萬古霉素監測[27]。(1)強推薦：①使用萬古霉素的重癥監護患者、肥胖患者、燒傷患者、合并使用其他影響腎功能藥物的患者和腎功能不全的患者。②穩態谷濃度為萬古霉素治療藥物監測指標。③一般成人患者，推薦10～15 mg/L為萬古霉素穩態谷濃度。④對于腎功能不全的成人患者，推薦給藥前>72 h首次監測血藥濃度，并根據腎臟功能調整監測血藥濃度的時機。(2)弱推薦：①使用萬古霉素的老年患者和合并肝臟疾病患者。②對重癥兒童患者，建議10～20 mg/L為萬古霉素穩態谷濃度。③對于腎功能正常的患者，推薦開始給藥>48 h首次監測血藥濃度。④建議基于藥物代謝動力學原理和方法對患者進行個體化給藥。⑤對于重癥成人患者，建議首次采取負荷劑量給藥。萬古霉素血藥濃度監測非常重要，因其有效性取決于在治療過程中維持最低濃度的血藥濃度水平。此外，由于濃度過高的萬古霉素會導致嚴重的不良反應，特別是聽力(耳毒性)和腎臟損害(腎毒性)，因此必須避免使用高濃度萬古霉素。為了使血液中始終保持最低有效濃度的萬古霉素，通常會定時監測血藥濃度以反映穩態谷濃度，有時也會監測峰濃度來評估藥物劑量是否合適及估算藥物代謝清除率。應在患者下一次萬古霉素給藥之前采集血樣監測萬古霉素穩態谷濃度，在萬古霉素靜脈內給藥完成后1～2 h采樣監測萬古霉素峰濃度。

萬古霉素的常規檢測方法同樣分為免疫分析和色譜分析，免疫分析以CMIA(如 Abbott Architect i2000sr分析儀及配套萬古霉素檢測試劑盒)和EMIT(如Beckman Coulter AU600分析儀及配套Emit 2000 Vancomycin Assay萬古霉素檢測試劑盒)為主；早期實驗室多用雅培儀器AxSYM及配套萬古霉素檢測試劑盒The AxSYM Vancomycin Ⅱ assay，所用的免疫學方法是熒光偏振免疫分析法(FPIA)。免疫分析法自動化程度高，檢測速度快，易于操作，但自身限制仍在于不能避免萬古霉素與代謝產物發生交叉反應，易使檢測結果偏高[28]。

色譜分析則多用LC-MS/MS方法，PARKER等[36]于2017年研究中提出的LC-MS/MS方法檢測萬古霉素血藥濃度線性范圍為1～100 μg/mL，批間準確度和精密度在15%以內，且目前沒有觀察到基質效應帶來的干擾，條件比較理想。OYAERT等[28]的研究中將4種不同的全自動生化免疫分析儀(Abbott Architect i2000SR，Roche Cobas 8000 c702，Siemens Dimension Vista 1500 assay，Ortho Vitros 5000)分別檢測出的萬古霉素血藥濃度結果與LC-MS/MS法檢測出的萬古霉素血藥濃度結果進行比對，結果顯示，LC-MS/MS與4種免疫分析方法得出的結果一致性差異較小；與LC-MS/MS結果差異最大的是Roche Cobas 8000測得的結果，其結果偏高12.0%～19.0%[28]。上述研究說明了需注意萬古霉素監測結果在不同實驗室之間的可比較性與可移植性。

4 小 結

TDM是臨床診療中具有良好發展前景的亞學科。由于檢測通量低、臨床患者標本特殊性及不同規模醫院承接TDM的科室設立不同等因素，其發展水平參差不齊，仍需要向臨床醫生、實驗室及患者多方面普及治療藥物監測的重要意義，讓TDM工作更受重視。由于不同實驗室之間治療藥物監測項目檢測方法也不盡相同，因此在為臨床解讀監測結果時也需要注意室間質量評價中血藥濃度監測結果可比較性的問題，從具體檢測選用的方法出發，為臨床解讀治療藥物監測的結果，最大程度避免因檢測方法不同使得臨床醫生對患者血藥濃度結果產生錯誤判斷。

從檢測方法上來看，目前免疫分析法進行多種治療藥物監測所共有的缺點是檢測缺乏特異性，無法解決藥物和代謝產物產生交叉反應的問題，使得結果偏高。由于許多藥物中間代謝產物是藥物成分的同分異構體[34]，這個缺點在免疫分析方法的原理上是無法避免的，而LC-MS/MS方法恰好可以彌補這個缺點。LC-MS/MS方法進行治療藥物監測共性的優點是檢測特異性強，不受代謝產物干擾，準確度和可重復性都很高；短板則是儀器操作較為復雜，標本需要預處理，流程耗時較長。隨著技術的不斷進步，目前已有質譜免疫分析(MSIA)儀器問世，MSIA方法結合了LC-MS/MS和免疫學2種檢測方法的優點[35]，在保留質譜方法的高精密度、高準確度和可重復性外，簡化了設備操作流程和標本預處理，縮短了檢測時間，排除了代謝產物發生交叉反應的干擾，目前正在向臨床推廣，MSIA可能會成為治療藥物監測適用方法與儀器進一步發展的方向。相信隨著國內臨床診療技術的提高和醫療行業及體外診斷行業的發展，會有更成熟的方法和自動化程度更高的設備應用在治療藥物監測，更好地服務于臨床與患者。