氯喹和羟氯喹在新型冠状病毒肺炎治疗中的临床研究进展及其心脏毒副作用

刘剑锋，张帆，马守原，刘念

2020初，湖北武汉暴发新型冠状病毒肺炎（COVID-19），目前其已呈全世界大流行趋势，与流感相比，COVID-19的传染力强、重症率高、致死率高，严重威胁全球公共卫生安全和世界经济发展。在目前没有COVID-19特效药的情况下，氯喹和羟氯喹老药新用，为COVID-19患者带来新的希望。氯喹服用过量可致死，其相关心脏毒副作用虽是一种少见且严重的不良事件，但也可导致患者死亡。本文主要对氯喹和羟氯喹治疗COVID-19的临床研究进展、心脏毒副作用及其相关机制进行了综述。

1 氯喹和羟氯喹在COVID-19中的临床研究进展

氯喹和羟氯喹是用于抗疟疾治疗70年以上的药物，后作为免疫抑制剂扩展为长期治疗结缔组织疾病。由于氯喹和羟氯喹具有类似弱碱基的化学结构和免疫调节功能，因此二者成为治疗非典型肺炎（SARS）等感染性疾病的候选药物。针对Vero E6细胞表面血管紧张素转换酶2（ACE2）受体的末端糖基化研究结果发现，氯喹能够干扰病毒与ACE2受体结合，有效阻止SARS病毒在细胞中的复制［1-2］。

2020年2月，中科院武汉病毒研究所联合军事科学院军事医学研究院进行的氯喹与瑞德西韦的对比实验结果显示，氯喹可抑制体外Vero E6细胞上新型冠状病毒（SARS-CoV-2），其半数有效浓度（EC50）为1.13 μmol/L，90%有效浓度（EC90）为6.90 μmol/L，而瑞德西韦的EC50为0.77 μmol/L、EC90为1.76 μmol/L，提示氯喹的活性较瑞德西韦弱；但值得注意的是，该研究采用了临床上类风湿关节炎患者常用的治疗剂量（500 mg/d），保证了血浆药物浓度的治疗有效性。此外，除了抗病毒活性外，氯喹还具有免疫调节功能，可协同增强体内抗病毒作用［3］。羟氯喹的作用机制与氯喹相同，为筛选出二者中对SARS-CoV-2抑制作用最强的药物，YAO等［4］用SARS-CoV-2感染的Vero E6细胞制作细胞模型，并分别建立基于生理的药代动力学模型（PBPK）检测氯喹和羟氯喹的药理活性，结果显示，羟氯喹的EC50为0.72 μmol/L，氯喹的EC50为5.47 μmol/L，提示羟氯喹对SARS-CoV-2的抑制作用强于氯喹。LIU等［5］比较了羟氯喹和氯喹对SARSCoV-2感染Vero E6非洲绿猴肾细胞的抗病毒作用，结果显示，羟氯喹在体外可有效抑制SARS-CoV-2感染，但羟氯喹的抗SARS-CoV-2活性弱于氯喹。需要指出的是，羟氯喹除具有直接抗病毒活性外，还是一种安全有效的抗炎药，并已广泛应用于自身免疫性疾病的治疗，其可有效减少细胞因子的产生，尤其是促炎性因子。因此，在COVID-19患者中羟氯喹也可能降低其炎性反应。

2020年2月18日，武汉大学人民医院张旃副教授牵头的课题组宣布，20例COVID-19患者使用羟氯喹后明显好转［6］。基于以上基础与临床证据，《新型冠状病毒肺炎第六版诊疗方案》［7］中增加氯喹（成人500 mg/次，2次/d，疗程不超过10 d）作为抗SARS-CoV-2的有效药物。为确保氯喹在临床使用中的安全有效，2月28日，国家卫健委调整了氯喹用于COVID-19治疗的用法用量，即适用于18～65岁者，体质量＞50 kg者500 mg/次，2次/d，疗程共7 d；体质量≤50 kg者第1天、第2天500 mg/次，2次/d，第3～7天 500 mg/次，1次/d，疗程共7 d［8］。3月7日中山大学孙逸仙纪念医院的江山平教授报道了前期进行的“磷酸氯喹治疗新型冠状病毒肺炎临床研究”结果：截至3月4日，累计采用磷酸氯喹治疗COVID-19患者120例，平均用药后4.4 d后转阴，且无一例患者发展为危重型，已出院患者81例［9］。

3月17日，法国GAUTRET等［10］开展的一项纳入36例COVID-19患者的开放性非随机对照临床研究结果显示，治疗第6天，接受羟氯喹联合阿奇霉素治疗患者鼻咽拭子病毒转阴率为100%；仅接受羟氯喹治疗患者鼻咽拭子病毒转阴率为57.1%；对照组患者鼻咽拭子病毒转阴率为12.5%；该研究还发现，COVID-19肺炎症状越明显者联合治疗的效果越明显。该项研究中羟氯喹的口服剂量是200 mg/次，3次/d，连续10 d，若有肺炎症状者加服阿奇霉素的口服剂量则是第1天500 mg，第2～4天每天250 mg，追踪观察时间为14天。该研究提示羟氯喹联合大环内脂类抗生素阿奇霉素具有协同作用，可使COVID-19患者的转阴率有效提高，较中日友好医院曹彬教授团队3月11日发表在Lancet上的治疗COVID-19患者平均病毒转阴时间短［11］；此外，羟氯喹联合阿奇霉素对潜在的细菌感染还有预防和治疗效果。需要注意的是，上述研究均为单中心、小样本量、非随机对照研究，有待尽快开展多中心联合、大样本量的随机对照临床试验，以明确羟氯喹联合阿奇霉素治疗COVID-19重症患者的有效性。

2 氯喹和羟氯喹的区别

氯喹和羟氯喹性能相似，口服吸收均较好，且吸收后组织浓度较血浆浓度高，在视网膜中浓度最高。羟氯喹是在氯喹基础上人工合成的一种新型抗疟疾药物，长期使用的安全性优于氯喹，氯喹与羟氯喹的主要区别详见表1。

表1 氯喹和羟氯喹的主要区别Table 1 Main distinction between chloroquine and hydroxychloroquine

3 氯喹和羟氯喹的心脏毒副作用

3.1 心脏毒副作用 氯喹和羟氯喹的主要心脏毒副作用是引起心肌传导障碍［12-14］，还可抑制窦房结功能，降低心率，导致心动过缓［15］，严重时可引发阿-斯综合征甚至死亡；其他非特异性心脏事件包括心肌肥厚［12，16］、心力衰竭［17］、瓣膜功能障碍［18］等，而值得注意的是，停药后部分患者心脏功能能够恢复。FRAGASSO等［19］报道了1例曾接受低剂量氯喹预防性治疗的64岁复发性疟疾患者，因其双心室功能不全而导致心力衰竭，且右心室心内膜活检提示氯喹中毒，但患者停药后心功能明显改善。也有研究表明，使用氯喹和氢氯喹的部分患者可能需植入起搏器［16］、心脏移植［20］，甚至会出现死亡［21］。

3.2 长期大剂量使用的心脏毒副作用 研究表明，长期大剂量服用氯喹和羟氯喹可导致心律失常。心脏传导障碍是氯喹/羟氯喹的主要心脏毒副作用，主要指房室传导阻滞，其中完全性房室传导阻滞可导致心搏骤停［22-23］。ASLANGER等［21］报道了1例从8岁开始持续13年口服氯喹（250 mg/d）的原发性肺含铁血黄素沉着症患者，其突发心室颤动相关的心搏骤停，经心肺复苏后出现完全性房室传导阻滞伴左侧束支传导阻滞，在停用氯喹10 d后，患者仍处于完全性房室传导阻滞状态，最后植入永久性起搏器。REUSS-BORST等［24］报道了2例长期高剂量服用氯喹后出现完全性房室传导阻滞的患者，其中1例是73岁类风湿关节炎患者，连续12年服用氯喹（250 mg/d）后出现需植入永久性起搏器的完全性房室传导阻滞；另1例是连续17年服用氯喹的40岁女性盘状红斑狼疮患者，根据临床疾病活动情况，患者间歇性地将氯喹剂量从250 mg/d增至750 mg/d，服用氯喹15年时出现完全性房室传导阻滞，最后不得不植入永久性起搏器，也提示了完全性房室传导阻滞形成的原因是氯喹引起的心脏毒副作用。此外，长期大剂量使用氯喹还会明显延长QT间期，进而导致尖端扭转室性心动过速。STAS等［13］报道了1例连续17年口服氯喹300 mg/d的41岁女性系统性红斑狼疮（SLE）患者，其因多形性室性心动过速而接受心肺复苏，后出现双束支传导阻滞，QTc间期为664 ms，最终植入双腔植入式心脏复律除颤器（ICD）。

临床上大剂量使用氯喹/羟氯喹患者出现的心脏事件主要表现方式可分为急性或慢性，包括低血压（继发于血管舒张和心肌收缩力下降）、呼吸困难、心功能不全、胸痛、心律失常或晕厥［25］。另有研究表明，长期大剂量使用氯喹或羟氯喹可导致心脏瓣膜返流，主要累及左房室瓣、右房室瓣或主动脉瓣［18］，而发生左心室运动功能减退患者多为口服羟氯喹。此外，长期大剂量使用氯喹或羟氯喹也可出现轻至重度的心力衰竭、肌钙蛋白升高［26］。

3.3 长期低剂量使用的心脏毒副作用 虽然多数患者的心脏毒副作用是大剂量使用氯喹或羟氯喹引起，然而，也有少部分患者服用低剂量氯喹后出现心脏毒副作用，主要表现为伴有左心室射血分数降低的心功能不全［19］。FRAGASSO等［19］报道了1例长期间断低剂量口服氯喹的反复复发疟疾患者，该患者10年前感染疟疾，此后在访问疟疾流行地区时接受了口服氯喹（总剂量7.5 g）的预防性治疗，尽管如此，该患者还是复发5次，最后1次复发是在2006年12月并再次接受了氯喹治疗（总剂量1.5 g），10年间服用氯喹的总剂量为15 g，而10年后出现双心室心力衰竭，左心室射血分数为36%，伴左心房扩张、轻度左房室瓣关闭不全、重度右房室瓣关闭不全，右心室心内膜心肌活检示细胞增大，部分心肌细胞轻度核周空泡化和中度纤维化，以上病理特征及用药史均强烈支持氯喹的心脏毒副作用；该患者停用氯喹9个月后，左心室射血分数恢复为56%，血浆N末端脑钠肽前体（NT-proBNP）水平为137 ng/L，超声心动图Tei指数虽降至0.42，但未恢复正常，提示患者存在残留的亚临床心肌功能损伤。因此，笔者推测部分长期低剂量服用氯喹出现心脏毒副作用的患者是因严重瓣膜功能不全引起的奎尼丁样效应，但也有部分患者在长期低剂量氯喹/羟氯喹治疗后出现的心肌毒副作用是完全可逆的。CHEN等［27］报道1例67岁SLE患者间断接受200 mg/d羟氯喹（总累积剂量约65 g）治疗1年后出现QT间期延长和恶性室性心律失常（Tdp），停药后QT间期缩短，经利多卡因/异丙肾上腺素治疗后恢复。

3.4 心脏外毒副作用 研究表明，许多使用氯喹或羟氯喹的患者存在联合毒性，即心脏外症状，如氯喹/羟基氯喹相关的视网膜病变［28］、症状性肌病［29］、低血糖［30］、神经系统副反应（如精神混乱、癫痫和昏迷）［25，31］。

4 氯喹和羟氯喹心脏毒副作用的相关机制

氯喹/羟氯喹诱导心肌病的病理生理机制目前尚不完全明确。有研究表明，氯喹和羟氯喹可通过抑制溶酶体酶而引起溶酶体功能障碍，从而影响细胞内降解过程，同时伴有病理性代谢产物积聚［32］，而代谢产物在心脏内的病理积聚会出现明显的心脏表现，如钠、钾通道阻滞可分别导致心电图QRS波和QT间期延长，进而使患者心律失常（包括室性心动过速和心室颤动）发生风险增大；此外，氯喹和羟氯喹的负性肌力作用还可导致患者心脏传导延迟和收缩力下降，进而引发严重的低血压、心律失常和心力衰竭［33］。

自噬在心血管稳态中发挥着重要作用。KANAMORI等［34］研究表明，持续14 d口服氯喹治疗（10 mg/kg）不仅会降低1型糖尿病小鼠心脏收缩功能，还会降低1型糖尿病和2型糖尿病小鼠心脏舒张功能，分析其作用机制可能与抑制心脏自噬作用有关。在细胞水平上，自噬、巨自噬和分子伴侣介导的自噬（CMA）在压力超负荷（PO）中加重心肌肥大。CHAANINE等［35］对体质量为200 g的Sprague-Dawley大鼠行升主动脉缩窄术，1周后大鼠被随机分为3组，其中两组分别腹腔注射甲基腺嘌呤（40 mg·kg-1·d-1）和氯喹（50 mg·kg-1·d-1），对照组注射0.9%氯化钠溶液，持续2周，结果显示，在超微结构上，氯喹加重了线粒体破碎和嵴破坏，并导致包含塌陷线粒体和溶酶体板层体的自噬体过多，进而削弱线粒体的碎片化并减少了自噬体的形成；此外，注射氯喹大鼠的巨自噬和CMA标志物均明显降低，提示氯喹还能通过进一步降低锰超氧化物歧化酶的表达而加重PO诱导的氧化应激。因此，高剂量氯喹除了对自噬-溶酶体途径有影响外，还可导致线粒体抗氧化缓冲能力明显损伤，加重PO的氧化应激损伤和线粒体功能障碍，进而诱发心脏毒副作用。

5 小结与展望

在我国一盒0.1 g×14片装的羟氯喹约30元，COVID-19患者治疗7 d（1个疗程）的市价约为150元，具有优良的价格优势，而临床研究已证实其对COVID-19的临床疗效，意味着在目前没有抗SARS-CoV-2特效药物的情况下，氯喹和羟氯喹很可能会成为一种慢性病用药，并进一步长期、广泛、大量应用。氯喹和羟氯喹均存在心脏毒副作用，虽然目前关于氯喹和羟氯喹心脏毒副作用的临床研究较多，但与其相关的基础研究较少，因此氯喹和羟氯喹的心脏毒副作用的相关机制仍是一个悬而未决、亟须充分认识的难题，故应进一步理解其致病机制，以为防止其心脏毒副作用提供药物干预靶点。

作者贡献：刘剑锋进行文章的构思与设计，撰写论文并对文章整体负责，监督管理；张帆进行数据收集；马守原进行数据整理；刘念进行数据、资料的整理，并负责文章的质量控制及审校。

本文无利益冲突。