貝達喹啉血藥濃度在耐藥肺結核治療中的變化及其與QTc間期延長的相關性

謝莉 朱慧 高靜韜 劉忠泉 馬麗萍 張立群 戈啟萍 聶理會 孔忠順 吳曉光 劉榮梅 陳紅梅 宋艷華 李強 呂子征 劉宇紅 陸宇 逄宇 高孟秋

近年來，隨著貝達喹啉應用于耐藥結核病的治療，耐多藥/利福平耐藥肺結核(multidrug- and rifampicin-resistant pulmonary tuberculosis，MDR/RR-PTB)患者的治療成功率顯著提升[1-2]。但直至2020年1月，貝達喹啉才正式進入中國市場，使得我國目前可參考的貝達喹啉血藥濃度及不良反應數據多來自國外文獻。基于2018年“抗結核新藥引入和保護項目”的支持，首都醫科大學附屬北京胸科醫院得以首次對我國符合條件獲贈貝達喹啉的耐藥結核病患者開展含貝達喹啉抗結核方案的治療。筆者通過動態監測患者治療期間貝達喹啉的血藥濃度及其心電圖QTc間期的變化，為貝達喹啉在國內的廣泛使用提供適宜我國患者的臨床經驗和依據。

對象和方法

一、研究對象

采用前瞻性研究的方法，參照入組標準納入2018年2月至2020年2月就診于首都醫科大學附屬北京胸科醫院的119例MDR/RR-PTB患者。其中，男性83例(69.7%)，女性36例(30.3%)；年齡范圍為 21～71歲，中位年齡為37(30，47)歲，體質量指數(BMI)為21.60±3.60；39例(32.8%)合并糖尿病；107例(89.9%)患者原始治療方案中包括氟喹諾酮類藥物和(或)氯法齊明。

所有患者經至少3名臨床專家會診后確定納入，并制定含貝達喹啉在內的個體化治療方案。收集患者服用貝達喹啉前的基線資料[包括年齡、性別、身高、BMI、治療方案、心電圖QTcF值(按心率校正，采用Fridericia公式[3]計算的QT間期值)，血清電解質(鉀、鈣、鎂)濃度]，以及治療后血常規、尿常規、肝腎功能、血電解質濃度、心電圖QTcF值及貝達喹啉血藥濃度等相關情況。本研究經首都醫科大學附屬北京胸科醫院醫學倫理委員會討論并批準[審批號:(2018)年臨審第(05-01)號]。患者均充分知情同意，并簽署知情同意書。

納入標準：(1)年齡≥18周歲者；(2)表型或分子藥物敏感性試驗(drug susceptibility testing，DST)確診的MDR/RR-PTB患者；(3)尚未開始耐多藥治療或已開始治療但仍需加強治療者；(4)按照世界衛生組織及我國耐藥結核病治療指南[4-6]相關原則，能夠根據患者DST結果及其既往治療史組成有效方案者；(5)能夠在治療和隨訪期間按要求服藥、完成治療監測，并能及時報告不良反應者；(6)簽署知情同意書者。

排除標準：(1)有高風險心臟并發癥病史(如室性心律失常、近期心肌梗塞、心功能不全等)者；(2)心電圖顯示QTcF>450 ms者；(3)呼吸衰竭者；(4)嚴重肝腎功能及甲狀腺功能異常者；(5)電解質(血清鉀、鈉、氯、鎂、鈣)紊亂者；(6)有貝達喹啉過敏史者；(7)孕婦。

退出標準：(1)出現由貝達喹啉引起的嚴重不良反應者，如過敏反應、肝功能損傷(氨基轉移酶升高且伴總膽紅素升高>2倍正常值上限、氨基轉移酶升高>8倍正常值上限，或氨基轉移酶升高>5倍正常值上限并持續2周以上)；(2)確定QTcF>500 ms，或具有臨床意義的室性心律失常者；(3)專家組認為不適宜繼續應用貝達喹啉治療者；(4)不能耐受背景治療方案，或調整后背景治療方案不能滿足3種確定敏感的藥品或4種可能敏感的藥品者；(5)治療過程中要求退出者。

二、治療方案

治療方案由貝達喹啉和背景治療方案組成。

1.貝達喹啉：采用全球藥物機構(Global Drug Facility，GDF)捐贈的富馬酸貝達喹啉片(100 mg/片)，藥品批號：TMC18021A。服用方法嚴格參照說明書(西安楊森制藥有限公司)：前2周，400 mg/次，1次/d，餐中口服；后22周，200 mg/次，3次/周(每次服藥至少間隔48 h)，餐中口服。治療滿24周時，由3名結核科臨床專家對患者治療效果和安全性進行評估，尤其需對廣泛耐藥結核病患者和治療24周末因其他抗結核藥物的不良反應而導致不能保證3種藥品聯合治療者，延長貝達喹啉使用時間至36周。但如果24周內曾出現過QTcF>450 ms，則不再延長使用。

2.背景方案：由3名結核科主任醫師參照世界衛生組織及我國耐藥結核病治療指南[4-6]選藥原則，結合患者最近一次DST結果、既往用藥史及藥物耐受性情況并經集體討論，選擇貝達喹啉和對分離菌株敏感的至少3種藥品聯合組成化療方案。對DST結果未包含的藥物，可以選擇貝達喹啉和可能對患者分離菌株敏感的至少4種藥品聯合組成化療方案。總療程為72周。可選擇藥品包括：左氧氟沙星、莫西沙星、利奈唑胺、環絲氨酸、氯法齊明、乙胺丁醇、吡嗪酰胺、阿米卡星、丙硫異煙胺、對氨基水楊酸鈉。

三、貝達喹啉血藥濃度

1.測定方法：采集患者靜脈血4 ml，置于肝素抗凝真空采血管中，4 ℃靜置30 min，2000×g離心10 min。取0.1 ml血漿，加入2倍體積乙腈沉淀蛋白，渦旋振蕩混勻，13 800×g離心10 min，取上清至進樣瓶中，利用高效液相色譜質譜聯用儀(AGILENT1200/G6410B LC-MS/MS，美國安捷倫科技有限公司)進行檢測。其中，谷濃度為晨起服藥前空腹采血，峰濃度為服藥5 h末采血。

2.監測指標：收集服藥后第2、4周時貝達喹啉峰濃度，以及第2、4、8、12、16、20、24、36、48、60、72(36周延長者)周時谷濃度。其他時間若出現心電圖QTcF>450 ms，均于當天復查貝達喹啉血藥濃度。貝達喹啉有效血藥谷濃度為0.6 μg/ml[7]。

四、心電圖QTcF值

1.心電圖監測頻率：除基線檢測外，于治療后的第2、4、8、12、16、20、24、36、48、60、72周監測心電圖。

2.心電圖檢測設備：心電圖機為日本光電工業株式會社生產，型號為BCG-1500P，以50 mm/s紙速打印全程心電圖。

3.QTc間期延長定義與處理：將任一時間點QTcF>450 ms定義為QTc間期延長。在貝達喹啉治療期間出現450 ms500 ms(經重復心電圖檢查證實)時，停用貝達喹啉及其他可能引起QTcF延長的藥品，如氟喹諾酮類藥物及氯法齊明，并在停用上述藥品后每周復查1次心電圖，直至QTcF值恢復至450 ms以下，此時可恢復使用左氧氟沙星或氯法齊明治療，但不再恢復莫西沙星和貝達喹啉的使用。QTcF值取患者治療過程中出現的最長值，同時取當日貝達喹啉血藥濃度值及血清鉀、鈣、鎂濃度值。

五、統計學處理

結 果

一、治療完成情況

截至2021年7月底，119例患者均完成了72周抗結核治療，均停藥隨訪中。其中，5例(4.2%)患者因在服用貝達喹啉24周內出現QTcF>500 ms，提前停用貝達喹啉；114例完成貝達喹啉治療，包括53例患者完成24周(24周組)，61例完成36周(36周組)。兩組患者在年齡[(40.30±12.96)歲和(37.18±11.50)歲]、男性[67.9%(36/53)和72.1%(44/61)]、BMI(21.10±3.34和22.07±3.82)、治療方案中含有氟喹諾酮類藥物和(或)氯法齊明[94.3%(50/53)和85.2%(52/61)]及合并糖尿病[32.1%(17/53)和32.8%(20/61)]等方面差異均無統計學意義(t=1.363，P=0.176；χ2=0.240，P=0.624；t=-1.432，P=0.155；χ2=2.490，P=0.115；χ2=0.007，P=0.936)。

二、貝達喹啉血藥濃度變化

1.服用貝達喹啉不同時間和劑量后的血藥濃度差異：完成貝達喹啉治療的114例患者，第2周末血藥濃度的峰濃度[4.388(3.338，5.479) μg/ml]和谷濃度[1.753(1.365，2.412) μg/ml]均明顯高于第4周末[2.394(1.677，3.109) μg/ml和0.830(0.586，1.035) μg/ml]，差異均有統計學意義(Z=-8.984，P<0.001；Z=-9.222，P<0.001)。從第4周開始，貝達喹啉的血藥濃度逐步增高，至24周時達最高值，但此時的谷濃度[1.098(0.909，1.440) μg/ml]明顯低于第2周末谷濃度、高于第4周末谷濃度，差異均有統計學意義(Z=-7.798，P<0.001；Z=-7.826，P<0.001)。對于36周組患者，其血藥濃度在第36周末時[1.259(0.880，1.632) μg/ml]達最高值，明顯高于24周末時[1.015(0.793，1.280) μg/ml]，差異有統計學意義(Z=-3.868，P<0.001)，見表1和圖1。

圖1 口服貝達喹啉24周及36周耐藥肺結核患者不同治療時間貝達喹啉血藥濃度谷濃度的變化

2.停用貝達喹啉后血藥濃度變化：停用貝達喹啉后，無論是24周組還是36周組，其血藥濃度均呈逐漸下降趨勢(表1)。(1)36周組：停用貝達喹啉后其在第36、48、60、72周末時的血藥濃度呈逐漸下降趨勢(F=136.021，P<0.001)。至第48周末(停藥12周)時的血藥濃度[0.824(0.642，1.023) μg/ml]已接近服藥后第4周末時谷濃度[0.786(0.564，1.000) μg/ml]，差異無統計學意義(Z=-1.024，P=0.306)。第60周末(停藥24周)時，血藥谷濃度[0.598(0.424，0.776) μg/ml]接近有效血藥濃度(0.6 μg/ml)，第72周末(停藥36周)時血液中仍可檢出貝達喹啉[0.336(0.221，0.485) μg/ml]。(2)24周組：停用貝達喹啉后其在第24、36、48、60周末時的血藥濃度的差異有統計學意義(F=140.931，P<0.001)。其中，第36周末(停藥12周)時的血藥濃度[0.769(0.500，0.947) μg/ml]與服藥后第4周末時谷濃度[0.871(0.650，1.152) μg/ml]差異無統計學意義(Z=-1.447，P=0.148)；第48周末(停藥24周)時，血藥濃度谷濃度[0.531(0.384，0.736) μg/ml]接近有效血藥濃度(0.6 μg/ml)，第60周末(停藥36周)時血液中也可檢出貝達喹啉[0.350(0.203，0.532) μg/ml]。

表1 完成不同療程的耐藥肺結核患者在各治療時間點貝達喹啉血藥濃度情況[μg/ml，M(Q1，Q3)]

三、心電圖QTcF值的變化

QTcF值從0周開始逐漸升高，在停用貝達喹啉后雖稍有波動但整體呈逐漸下降趨勢。自第4周開始與貝達喹啉血藥濃度變化基本一致，具體見表2 和圖2。

表2 完成含貝達喹啉方案不同療程的耐藥肺結核患者在不同治療時間點心電圖QTcF值情況

圖2 口服貝達喹啉24周及36周耐藥肺結核患者不同治療時間點心電圖QTcF值的變化

四、QTc間期延長情況及影響因素分析

1.QTc間期延長情況：119例患者中，8例(6.7%)出現QTcF>500 ms，其中，5例(4.2%)發生在服用貝達喹啉24周內(1例出現在第12周、1例出現在第16周、3例出現在第20周)。36例(30.3%)患者出現QTcF>450 ms，其中，30例(83.3%)發生在服用貝達喹啉期間，給予觀察處理，即于當日服用貝達喹啉前查肝腎功能、電解質、貝達喹啉血藥濃度，以后每周復查心電圖，直至QTcF≤450 ms；6例發生在停用貝達喹啉后，未再復查心電圖，自行恢復。所有患者在觀察期間均未出現嚴重的室性心律失常。

2.QTc間期延長的單因素分析：以患者治療期間出現的最長QTcF值是否延長作為因變量，以年齡、性別、BMI、治療方案中是否包括氟喹諾酮類藥物和(或)氯法齊明、出現最長QTcF值時的貝達喹啉血藥濃度，以及血清鉀、鈣、鎂濃度作為自變量。剔除出現最長QTcF≤450 ms且未進行貝達喹啉血藥濃度及血清鉀、鈣、鎂濃度檢測的患者，最終僅納入86例患者進行分析，包含5例提前停用貝達喹啉但已完成貝達喹啉血藥濃度及電解質檢測的患者。

單因素分析結果顯示，兩組間年齡、BMI、治療方案中包含氟喹諾酮類藥物和(或)氯法齊明、血清鈣濃度的差異均有統計學意義，而性別、血清鉀濃度、血清鎂濃度的差異均無統計學意義(表3)。

表3 86例口服貝達喹啉治療的耐藥肺結核患者出現QTc間期延長的單因素分析

3.QTc間期延長的多因素logistic回歸分析：將單因素分析中P<0.2的年齡、BMI、治療方案中含有氟喹諾酮類藥物和(或)氯法齊明、血清鈣濃度、血清鎂濃度納入多因素logistic回歸模型中進行分析，變量賦值見表4。結果顯示，高齡(≥55歲)、低BMI(<18.5)、低鈣血癥(<2.3 mmol/L)的MDR/RR-PTB患者口服貝達喹啉治療時更容易發生QTc間期延長(表5)。

表4 多因素logistic回歸分析賦值表

表5 口服貝達喹啉治療的耐藥肺結核患者發生QTc間期延長的多因素logistic回歸分析

討 論

貝達喹啉是自1971年以來第一個批準上市的新型抗結核藥品。2018年，Ahmad等在Lancet發表了一篇來自25個國家、針對12 030例患者的50項研究的Meta分析，認為含貝達喹啉的治療方案可降低MDR-PTB患者治療失敗和復發的風險，提高治療成功率，降低病亡率，為世界衛生組織指南的更新提供了支持[1]。繼而世界衛生組織分別于2018、2019和2020年發布的全球結核病報告中將貝達喹啉作為治療MDR-PTB的A組首選藥品之一[8-10]。我國也于 2019年將貝達喹啉作為治療MDR/RR-PTB的A組藥物[5-6]，并于2021年為進一步合理有效地使用貝達喹啉提供了指南[11]。但由于貝達喹啉于2020年才進入我國醫保目錄，使得國內應用貝達喹啉的經驗有限。

目前，對于貝達喹啉治療MDR-PTB過程中的藥物濃度監測[12-14]，特別是貝達喹啉停藥后的血藥濃度變化的研究仍較少。基于既往研究，認為貝達喹啉的達峰時間為4～6 h(說明書示)、半衰期為5.5個月[15]，血漿第2周(負荷期)的谷濃度和峰濃度分別約為0.9 mg/L和2.4 mg/L，第24周(維持期)谷濃度為0.6 mg/L[16]；建議療程為24周(說明書示)，并認為對于廣泛耐藥結核病患者，在貝達喹啉治療24周后若需要延長使用以獲得根治時，可根據具體情況并在密切安全性監督下，可以考慮延長使用。目前對于MDR/RR-PTB患者，尤其是廣泛耐藥肺結核患者，往往需要聯合應用4～6種抗結核藥物，但在治療過程中出現的各種藥物不良反應均會導致部分患者在抗結核治療24周內或貝達喹啉停用后無法維持3種有效抗結核藥物治療。因此，迫切需要支持延長應用貝達喹啉安全性及有效性的研究證據。目前，MDR-PTB患者的抗結核治療療程通常為18～24個月，如果貝達喹啉可延長使用至36周，則可以保證貝達喹啉的有效濃度延長至15個月，將極大地提高患者的治愈率。本研究顯示，貝達喹啉在口服24周內可在體內蓄積，血藥濃度逐漸增高，至停用貝達喹啉前達峰，停用貝達喹啉后逐漸下降，在停用12周后恢復至服藥后第4周水平，但有效血藥濃度可維持至停藥24周，停藥36周仍可在血液中檢測到貝達喹啉。這可能與貝達喹啉吸收入體后，在脂肪組織蓄積，隨后才緩慢釋放到血液中有關[17]。國外也有研究顯示1例患者停藥200 d后仍可在血液中檢測到貝達喹啉[18]。另外，本研究顯示，延長期間所有患者均未出現嚴重室性心率失常，提示延長使用貝達喹啉至36周是安全有效的。

目前，貝達喹啉導致QTc間期延長的原因及其作用機制仍不清楚，可能與性別、心率、心律，以及患者的生理和代謝狀態等有關[19-20]。而心率是對QTc間期影響的主要因素，且與其他延長QTc間期的藥物同時服用時可能引起QTc間期延長的疊加作用，建議在出現明顯的室性心律失常或者QTcF>500 ms時停用貝達喹啉。現有指南和文獻認為，貝達喹啉致QTc間期延長，可能與藥物導致左心室易受到早搏的影響，從而誘發尖端扭轉型室性心動過速(torsade de pointes，TdP)有關，當發生TdP時，患者心率可達160～240次/min，常迅速發展為心室纖顫，導致心源性猝死[21]，且絕大多數的TdP均發生在QTcF值超過500 ms的患者中[22-24]。一項包含1303例患者的薈萃分析顯示，貝達喹啉臨床使用中QTc間期延長的發生率為10.6%，其中0.9%的患者因QTc間期延長而停用貝達喹啉[25]。故在2020年更新版貝達喹啉臨床應用專家共識中建議主動開展心電圖監測，以便進行風險預警[11]。

本研究的119例患者中，8例(19.2%)出現QTcF>500 ms，其中5例(4.2%)發生在服用貝達喹啉24周內，提前停用貝達喹啉。研究表明，貝達喹啉的主要代謝物N-去甲基代謝物(M2)由于細胞磷脂的積累作用，相較于貝達喹啉具有更高的毒性，可能導致QT間期延長、肝毒性和肌肉病變等不良反應[16]。但貝達喹啉血藥濃度與QT間期延長的相關性研究未見文獻報道。本研究結果顯示，心電圖QTcF值的變化規律與貝達喹啉血藥濃度的變化規律基本一致，在服用貝達喹啉后均逐漸升高。貝達喹啉血藥濃度在停用貝達喹啉時達峰，而QTcF值在停用貝達喹啉后雖稍有波動，但整體也呈現逐漸下降趨勢。提示服用貝達喹啉導致了心電圖QTc間期的延長，但由于QTc間期延長的影響因素較多，因此二者未同時達峰。一項比較QT間期延長者與未延長者的回顧性研究表明，年齡及心率與△QTcF≥60 ms明顯相關[26]；本研究也發現，年齡≥55歲患者的QTcF>450 ms的發生率是年齡18～54歲患者的7.056倍。此外，已知電解質紊亂如低鉀血癥、低鎂血癥和低鈣血癥可通過直接作用于心臟傳導系統的離子門控通道提高了QTc間期延長的風險[27]。本研究結果顯示，低鈣血癥與QTc間期延長有關，血清鈣離子濃度<2.3 mmol/L的患者，QTcF>450 ms的發生率是血清鈣離子濃度≥2.3 mmol/L患者的2.786倍。但本研究顯示血清鉀濃度、血清鎂濃度與QTc間期延長無明顯相關性。這種不一致的結果可能是納入患者數較少導致，需要擴大樣本量進一步驗證。國外研究表明，除貝達喹啉外，其他抗結核藥品如氟喹諾酮類藥物、氯法齊明和大環內酯類藥物，也會導致QTc間期延長[18,21]，而莫西沙星較其他氟喹諾酮類藥物更易導致QTc間期延長[28]。本研究單因素分析顯示，合并使用氟喹諾酮類藥物和(或)氯法齊明是QTc間期延長的危險因素，但多因素分析后未發現合并使用氟喹諾酮類藥物和(或)氯法齊明是QTc間期延長的危險因素。這一矛盾的結果提示該因素與其他因素之間可能存在一定的關聯，也需要擴大樣本量進一步驗證。另外，本研究還發現BMI<18.5 的患者，QTcF>450 ms的發生率是BMI≥18.5 患者的3.85倍。這一結果未在其他研究中發現，還需要更多的證據來驗證。

本研究不足之處：(1)QTc間期延長的影響因素較多，除使用可致QTc間期延長的藥物外，既往心臟疾病史、合并糖尿病及低蛋白血癥等均可能是影響因素，但本研究在設計之初未能包含這些相關因素；(2)研究未設置對照組，無法獲悉貝達喹啉致QTc間期延長的凈影響因素；(3)研究主要參考使用貝達喹啉時QTcF>500 ms的禁忌證標準，未將“較基線QTcF延長60 ms以上”作為QTc間期延長標準，可能導致部分數據出現偏差；(4)研究納入的患者雖然完成了72周抗結核治療，但目前均在隨訪階段，遠期療效不能確定，故未涉及治療的有效性。

綜上，本研究是國內首次對耐藥肺結核患者貝達喹啉血藥濃度進行的監測，描述了貝達喹啉血藥濃度的變化規律，證實了貝達喹啉半衰期長，有效濃度可維持至停藥24周，且延長使用貝達喹啉至36周是安全有效的。另外，患者服用貝達喹啉后，QTc間期延長的發生率較高但不嚴重。應加強對高齡、低BMI、低鈣血癥患者的心電圖監測。