中圖分類號:R959 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006—1533(2009)08-0343-04
治療藥物監(jiān)測(therapeutic drug monitoring,TDM)是近20年來形成的一個新的臨床藥學(xué)分支,是臨床藥理學(xué)的重要研究內(nèi)容之一。TDM主要通過運(yùn)用各種靈敏的現(xiàn)代分析檢測手段,定量分析生物樣品中藥物及其代謝產(chǎn)物的濃度,并利用藥代動力學(xué)原理和計算方法擬訂最佳給藥方案,包括治療用藥的劑量、給藥間隔以及給藥途徑,實現(xiàn)給藥方案個體化,指導(dǎo)臨床合理用藥,以提高藥物的療效,避免或減少毒、副反應(yīng),同時也為藥物過量中毒診斷和處理提供有價值的實驗室依據(jù)。TDM是現(xiàn)代臨床藥物治療學(xué)的重大進(jìn)展之一,正越來越多地被應(yīng)用于臨床各個學(xué)科。本文就TDM相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述。
1 開展TDM的意義
1.1 實施個體化治療
通過TDM,臨床可對不同生理、病理狀況下的患者進(jìn)行個體化治療。一般而言,臨床常規(guī)用藥劑量基于群體患者統(tǒng)計數(shù)據(jù),大部分患者按此劑量用藥安全、有效。但由于患者的生理、病理及遺傳等個體情況存在差異,同一藥物在體內(nèi)的藥動學(xué)過程和參數(shù)各不相同,從而會產(chǎn)生不同的效應(yīng)。如新生兒與老年人對很多藥物清除緩慢;營養(yǎng)不良者與肥胖者的藥物表觀分布容積存在個體差異;某些生活習(xí)慣(如吸煙)影響茶堿的代謝;在病理情況下,如患者腎功能受損。氨基糖苷類抗生素、地高辛等藥物的清除速率會減慢,肝功能受損患者的茶堿代謝會減慢。因此,須在特殊病理、生理狀況下,對藥物濃度進(jìn)行監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果采取不同給藥方案,以期獲得最大療效并減少不良反應(yīng)。
1.2 避免藥物毒性
TDM可監(jiān)測呈非線性動力學(xué)特征的藥物濃度及毒性大、治療窗窄的藥物濃度,以避免藥物毒性。具非線性動力學(xué)特征的藥物如阿司匹林、氨茶堿、苯妥英鈉等,當(dāng)血藥濃度超過一定范圍后,劑量的增加與血藥濃度的增加不成比例,在此情況下應(yīng)適時監(jiān)測血藥濃度。如當(dāng)氨茶堿的血藥濃度>30μg/mL時,藥物的半衰期將明顯延長,易蓄積中毒,在應(yīng)用此藥時有必要給予特別關(guān)注;抗精神病藥物因可引起粒細(xì)胞減少、心電圖改變、肝臟功能損害甚至黃疸等毒性作用,在使用過程中也應(yīng)注意血藥濃度監(jiān)測。近年來,隨著器官移植技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,免疫抑制劑受到越來越多的關(guān)注。該類藥物抑制淋巴細(xì)胞功能,在減少移植排斥反應(yīng)、延長移植物存活時間的同時,還具有較強(qiáng)的毒性,尤其是新一代免疫抑制劑環(huán)孢素、他克莫司和西羅莫司等,由于治療窗窄,藥動學(xué)存在明顯的個體差異,因此需要密切監(jiān)測藥物濃度,以確保藥物處于有效治療范圍并避免中毒??鼓[瘤藥物及某些抗菌藥物也是如此。
2 應(yīng)予TDM的藥物
2.1 TDM的條件與適用范圍
在具備以下條件時,TDM的結(jié)果方可對臨床用藥的安全、有效具有指導(dǎo)意義:1)藥物的治療作用和毒性反應(yīng)必須與血藥濃度有一定的相關(guān)性;2)判斷藥物療效的指標(biāo)不明顯;3)已具有可供參考的藥物治療濃度范圍和藥動學(xué)參數(shù);4)已建立了靈敏、準(zhǔn)確和特異性的血藥濃度測定方法,并可迅速獲得結(jié)果。
臨床治療藥物監(jiān)測并非對所有藥物和患者都需要。目前,應(yīng)予治療藥物監(jiān)測的藥物如下:1)安全范圍較窄的藥物,即治療指數(shù)低、毒性大的藥物,如地高辛、鋰鹽、茶堿和環(huán)孢素等。2)藥動學(xué)呈非線性特征的藥物。這類藥物(如苯妥英鈉、普萘洛爾、乙酰水楊酸、雙香豆素等)在劑量增大時,血藥濃度會不成比例地迅速增加,并伴以明顯的消除半衰期延長。3)患有肝、腎、心臟和胃腸道等臟器疾患者。藥物在這些患者的體內(nèi)過程明顯受影響,藥動學(xué)參數(shù)可發(fā)生顯著改變。4)有藥物毒性反應(yīng)發(fā)生可能或可疑發(fā)生的患者。5)在常用劑量下元治療響應(yīng)、需查找原因者。6)需長期服用而又易發(fā)生毒性反應(yīng)的藥物。7)新生兒、嬰幼兒及老年患者。8)聯(lián)合用藥時發(fā)生的相互作用可能改變藥物體內(nèi)過程。9)在個別情況下確定患者是否按醫(yī)囑服藥。10)提供治療上的醫(yī)學(xué)法律依據(jù)。
2.2 藥物
2.2.1 免疫抑制
自20世紀(jì)70年代環(huán)孢素(CsA)用于臨床以來,器官移植的成功率顯著提高。目前,已有CsA、他克莫司(FKS06)、麥考酚酸酯(MMF)和西羅莫司等藥物用于臨床,而血藥濃度監(jiān)測主要用于CsA、FK06和西羅莫司。目前認(rèn)為,腎移植患者只要不發(fā)生排斥反應(yīng),CsA濃度就應(yīng)控制在較低水平。尤其對術(shù)后3年以上的患者,濃度可維持在100μg/L左右。這樣,既能達(dá)到滿意的免疫抑制效果,又能減少CsA的不良反應(yīng),同時還可降低患者的醫(yī)療費用。臨床傳統(tǒng)習(xí)慣是在早晨服藥前取血測定谷濃度(C0)。近年,多項回顧性、前瞻性臨床研究發(fā)現(xiàn),僅監(jiān)測C0是不完善的。1993年,LiodhoLm等首先提出用藥后12 h的藥時曲線下面積(AUC)與抗排斥藥效具有相關(guān)性。隨后。經(jīng)大量學(xué)者研究證實,CsA服藥后2 h的血藥濃度(C0)處于藥動學(xué)變化的最高區(qū)域,C2單個血樣點就能確定CsA的吸收情況。他克莫司與CsA相比,最大的優(yōu)勢是肝臟毒性小,適用于肝功能異常的移植患者、CsA中毒時的轉(zhuǎn)換治療和難治性排斥反應(yīng)。患者的服藥劑量應(yīng)根據(jù)血藥濃度來調(diào)整,當(dāng)濃度維持在5~20 ng/mL之間時,多數(shù)患者的排斥反應(yīng)可被控制。維持治療可減低劑量,主要根據(jù)移植患者的排斥反應(yīng)及耐受性予以調(diào)整。不過,雖有學(xué)者經(jīng)研究認(rèn)為,服藥后4 h濃度(C4)與患者血藥濃度的相關(guān)性最好,但目前臨床TDM還是常規(guī)監(jiān)測C0。
2.2.2 抗癲癇藥物(AED)
臨床常用的AED有10余種,包括苯巴比妥、苯妥英鈉、丙戊酸鈉和卡馬西平等。已知這些藥物的血藥濃度與臨床療效密切相關(guān),有明確的效應(yīng)濃度范圍和中毒界限,對它們進(jìn)行TDM已得到普遍認(rèn)同,成為常規(guī)治療中不可缺少的一部分。新型AED價格較貴,部分實驗室正在建立監(jiān)測方法,但對大部分新AED至今還沒有研究出完善的濃度一效應(yīng)關(guān)系。此外,部分新型AED的有效濃度范圍至效應(yīng)濃度和毒性濃度范圍會出現(xiàn)部分重合。雖然沒有明確的TDM目標(biāo)濃度,但是某些藥物,尤其是拉莫三嗪和唑尼沙胺(可能還包括奧卡西平和托毗酯)的藥理學(xué)性質(zhì)都表明。它們在不久的將來可能被納入TDM范圍。
2.2.3 抗微生物藥物
TDM應(yīng)用最廣泛的抗微生物藥物為氨基糖苷類和多肽類抗生素。這兩類藥物主要經(jīng)腎排泄,有較大的腎毒性。腎功能不全對此類藥物體內(nèi)濃度的影響較大,且易加重腎臟損害,故需根據(jù)腎功能情況和體內(nèi)藥物水平進(jìn)行劑量調(diào)整。
近年來,氨基糖苷類抗生素的每日1次給藥法已得到逐步推廣。雖然最佳劑量尚未完全統(tǒng)一,但通常認(rèn)為,慶大霉素、妥布霉素和奈替米星的每日1次劑量宜控制在5~7mg/kg,阿米卡星的每日劑量宜控制在20 mg/kg(峰濃度、8h濃度和24 h濃度分別為61.0 mg/L、5.9 mg/L和1.3 mg/L)。阿米卡星、妥布霉素與慶大霉素相比,毒性相對較低,對腎功能正常的患者來說,不需進(jìn)行TDM,但如與萬古霉素聯(lián)用治療嚴(yán)重感染或用于腎功能不全患者時,TDM亦十分必要。
隨著耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)所致感染的發(fā)生率不斷上升,萬古霉素已成為治療MRSA感染的首選藥物。研究顯示,其殺菌效應(yīng)與血藥濃度高于最低抑菌濃度(MIC)的持續(xù)時間及抗菌后效應(yīng)(PAE)有關(guān)。Iwamoto等。的研究結(jié)果表明,萬古霉素峰濃度高于25μg/mL有利于獲得理想的臨床療效。通常,臨床希望其峰濃度達(dá)到30~40μg/mL,谷濃度達(dá)到5~10μg/mL。萬古霉素峰濃度的采集應(yīng)在給藥后1~2 h進(jìn)行。也有研究認(rèn)為,只要采集1個谷濃度血樣,就可通過一室模型Bayesian方法估算出萬古霉素的平均穩(wěn)態(tài)濃度。由于萬古霉素的殺菌作用具時間依賴性,平均穩(wěn)態(tài)濃度應(yīng)比谷濃度更具實際意義。
2.2.4 抗腫瘤藥物甲氨蝶呤(MTX)
抗腫瘤藥物的TDM目的主要在于個體化給藥和減少藥物不良反應(yīng)。對大多數(shù)抗腫瘤藥物,目前尚未建立起標(biāo)準(zhǔn)的劑量調(diào)整方案。大多數(shù)TDM還是通過已知的劑量一效應(yīng)關(guān)系,在藥動學(xué)原則的指導(dǎo)下,嘗試實施個體化給藥。MTX是一種治療指數(shù)低、毒性大的抗癌藥物,大劑量MTX配合甲酰四氫葉酸鈣(CF)解救療法對多種惡性腫瘤(如骨肉瘤、非霍奇金淋巴瘤、小細(xì)胞肺癌和頭頸部腫瘤)療效顯著。MTX的毒性不僅取決于MTX劑量,而且與其濃度及維持時間密切相關(guān),藥效往往與毒性反應(yīng)同時出現(xiàn)。cF解救過早會降低療效,過晚則不能減少嚴(yán)重毒、副作用。因此,MTX的24 h時血藥濃度應(yīng)<5×10 moL/L,48 h時<5×10 moL/L,72 h時<5×10 moL/L,中毒閾值濃度采用5×10 moL/L。臨床確定cF解救的劑量和時間應(yīng)依據(jù)患者的MTX血藥濃度而定。
2.2.5 抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物
在艾滋病(AIDS)患者中進(jìn)行的研究表明,當(dāng)非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑依非韋侖的血漿藥物濃度<1 mg/L時,易導(dǎo)致抗病毒治療失敗;而血藥濃度>4 mg/L時,中樞神經(jīng)系統(tǒng)不良反應(yīng)幾率增加。雖然此類不良反應(yīng)呈一過性和可逆性,多數(shù)情況下不必減量或調(diào)整用藥方案,但在血藥濃度較高(>8 mg/L)或不良反應(yīng)持續(xù)存在時,建議將劑量調(diào)整為400 mg/d,或交替服用200 mg/d或400 mg/d。蛋白酶抑制劑(Pls)的出現(xiàn)給人獲得性免疫缺陷病毒(HIV)感染治療帶來了變革。但臨床試驗顯示,也在藥動學(xué)方面存在許多局限,包括口服生物利用度低、半衰期短、谷濃度(Cmin)低以及需高劑量頻繁給藥等。大多數(shù)Pls會與血漿蛋白高度結(jié)合,使得進(jìn)入感染組織的有效濃度降低。這些局限最終可能導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)乃幬餄舛龋瑥亩试S殘余病毒復(fù)制以及形成耐藥性突變。另外,Pls是CYP 450和P2糖蛋白的底物,這可能導(dǎo)致較大的個體血藥濃度差異,同時增加藥物相互作用發(fā)生的可能性。由于Pls的治療目標(biāo)濃度尚無定論,根據(jù)藥物作用模式和治療方案不同,目標(biāo)濃度應(yīng)有區(qū)別。對其它PIs無效患者,目標(biāo)濃度可能高于首次應(yīng)用患者。IC95對確定目標(biāo)濃度有重要指導(dǎo)價值;相反,其它抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物的協(xié)同使用可適當(dāng)降低目標(biāo)濃度。目前對采用何種濃度(Cmin或Cmax)、何時采樣還沒有達(dá)成一致,但對濃度作適當(dāng)?shù)慕忉層欣诿鞔_其臨床意義。
2.2.6 抗精神病藥物
典型及非典型抗精神病藥物對精神分裂癥的療效已得到確認(rèn)。非典型藥物療效確切,不良反應(yīng)較少,依從性好,適宜長期服用,但由于費用較高,典型藥物現(xiàn)仍占有相當(dāng)市場份額。典型抗精神病藥物因其藥動學(xué)特點及有嚴(yán)重的不良反應(yīng),要求應(yīng)用時采取個體化給藥方案??咕癫∷幬锏腡DM始于三環(huán)類抗抑郁藥(如丙瞇嗪、去甲替林等),目前國內(nèi)一些精神病??漆t(yī)院仍在對一些經(jīng)典抗精神病藥物(如氯丙嗪、奮乃靜、氯氮平、舒必利和碳酸鋰等)進(jìn)行TDMm。
2.2.7 中藥
隨著中藥的廣泛應(yīng)用,有關(guān)其不良反應(yīng)及毒、副作用的報道逐年增多。導(dǎo)致不良反應(yīng)的中藥不僅有烏頭、蜈蚣和附子等毒性藥材,某些藥物如人參,如果長期服用、劑量過大,也會出現(xiàn)毒、副作用甚至致死。需進(jìn)行TDM的中藥主要有以下幾種;1)本身具劇毒,如烏頭、砒石和雄黃等。2)劑量不易控制,如丹參、川芎、六神丸等。3)配伍后易與其它藥物發(fā)生相互作用,如烏頭與貝母合用會降低烏頭療效。4)用藥時間過長易引起蓄積中毒,如黃花夾竹桃長期使用會發(fā)生洋地黃樣蓄積中毒。常用的中藥TDM技術(shù)方法有:分光光度法、色譜法和微生物法等,但由于中藥成分比較復(fù)雜,絕大多數(shù)有效成分未明或干擾因素太多,缺乏體內(nèi)微量定量分析方法,因此對中藥TDM的研究目前仍處于探索階段。
2.2.8 心血管藥物
強(qiáng)心苷類藥物地高辛,抗心律失常藥利多卡因、普魯卡因胺、奎尼丁和胺碘酮,β-受體阻斷劑普萘洛爾、美托洛爾和阿替洛爾等藥物,因有效濃度范圍小、易過量造成中毒而需監(jiān)測。
3 常用檢測方法
TDM常用檢測方法有以下幾種:1)分光光度法。早在20世紀(jì)50年代末即采用,用于測定苯巴比妥和苯妥英鈉血濃度。這種方法需要的樣品量大,且靈敏度低、干擾因素多、專屬性不好,因此難以普及。2)色譜法(單用或與質(zhì)譜聯(lián)用)。靈敏度高,選擇性強(qiáng),可同時測定多種藥物及其代謝產(chǎn)物。不足之處是測定周期較長,測定分析技術(shù)較難掌握。色譜法包括氣相色譜法和高效液相色譜法,氣相色譜聯(lián)用質(zhì)譜法具有更高的專一性和靈敏度,是目前最常應(yīng)用的方法。3)免疫學(xué)方法,包括放射免疫法、均相酶免疫法及熒光偏振免疫法。免疫法分析周期短,自動化程度高,操作簡便,適用于急診和大量樣本的測定,發(fā)達(dá)國家實驗室通常采用此法,國內(nèi)應(yīng)用也漸增多。該方法的缺點是不能同時測定數(shù)種藥物,測定的品種限于常規(guī)測定品種,不能滿足對新藥進(jìn)行研究的要求。4)毛細(xì)管電泳法。特點是高效分離、自動化、操作簡單、樣品量少、精確度高、分析速度快,不需要有機(jī)溶媒而僅需緩沖溶液,所用材料成本低。5)原子吸收法。操作簡單,可測定含有金屬離子的藥物如順鉑、碳酸鋰。6)微生物法。僅用于某些抗菌藥物的監(jiān)測。
4 提高TDM質(zhì)量的措施
準(zhǔn)確、可靠的TDM測定結(jié)果是保證患者個體化治療的必要條件。除制訂并執(zhí)行檢測操作規(guī)程、正確選擇測定方法、定期進(jìn)行質(zhì)控分析外,明確采血時間也是非常重要的。由于各種藥物的藥動學(xué)性質(zhì)不同,用藥后達(dá)到穩(wěn)態(tài)血藥濃度及穩(wěn)態(tài)后出現(xiàn)峰、谷濃度的時間也各不相同,故為使測出的血藥濃度能真實反映藥物的峰、谷濃度,并能作為給藥方案調(diào)整的可靠依據(jù),必須根據(jù)各種被監(jiān)測藥物的藥動學(xué)性質(zhì)、體內(nèi)過程,規(guī)定其采血時間。例如,地高辛半衰期較長,約36 h,應(yīng)按一定的劑量與給藥間隔連續(xù)服用8~10 d(5~6個半衰期)后,待血藥濃度達(dá)穩(wěn)態(tài),方可在某次服藥前采血。
5 TDM的發(fā)展方向
在臨床上,常有診斷相同、一般狀況類似,但使用同一藥物治療時獲得的療效卻相差甚遠(yuǎn),毒、副作用也不一樣的情況,即有明顯的個體差異。對此,用傳統(tǒng)藥動學(xué)、藥效學(xué)無法解釋。研究顯示,遺傳決定藥物的代謝轉(zhuǎn)化,個體及家系或各種族人群中的藥效學(xué)和藥動學(xué)存在差異,人們通過探討相關(guān)酶的特性提出了遺傳藥理學(xué)的概念。藥動學(xué)由藥物代謝酶決定,而藥效學(xué)則受藥物目標(biāo)蛋白的控制。隨著TDM和遺傳藥理學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,不僅能監(jiān)測患者的藥物濃度是否在治療范圍,還可以前瞻性地用患者的特異性遺傳信息來監(jiān)測藥物治療。將來,TDM最有可能是在選定的患者中聯(lián)合傳統(tǒng)模式和藥物遺傳學(xué)監(jiān)測一起進(jìn)行?;颊叩倪z傳信息將以基因芯片的形式儲存和調(diào)用,從而有可能根據(jù)每個人特定的代謝、消除等基因型來選擇藥物并決定其劑量。當(dāng)然,遺傳藥理學(xué)也并非如想象中的那樣萬能。首先,大部分藥物并不受基因多態(tài)性的影響;其次,缺乏快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)適用的基因分型方法;再次,許多生理、病理因素會影響結(jié)果的判斷。另外,仍有許多非遺傳因素會帶來差異。因此,僅僅依賴基因測定是不可行的。
將來的臨床藥物治療模式應(yīng)以遺傳藥理學(xué)為導(dǎo)向,結(jié)合血藥濃度監(jiān)測,以指導(dǎo)特定藥物對特定患者的合理使用。隨著進(jìn)入個體化藥物治療時代,不僅能對某一特定患者給予最好的藥物,而且可在治療開始時就給予最有效和最安全的藥物劑量。
參考文獻(xiàn)
1 苗佳,梁德榮,治療藥物監(jiān)測與個體化用藥[J],現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué),2007,33(增刊1):76-78