贝达喹啉血药浓度在耐药肺结核治疗中的变化及其与QTc间期延长的相关性

谢莉 朱慧 高静韬 刘忠泉 马丽萍 张立群 戈启萍 聂理会 孔忠顺 吴晓光 刘荣梅 陈红梅 宋艳华 李强 吕子征 刘宇红 陆宇 逄宇 高孟秋

近年来，随着贝达喹啉应用于耐药结核病的治疗，耐多药/利福平耐药肺结核(multidrug- and rifampicin-resistant pulmonary tuberculosis，MDR/RR-PTB)患者的治疗成功率显著提升[1-2]。但直至2020年1月，贝达喹啉才正式进入中国市场，使得我国目前可参考的贝达喹啉血药浓度及不良反应数据多来自国外文献。基于2018年“抗结核新药引入和保护项目”的支持，首都医科大学附属北京胸科医院得以首次对我国符合条件获赠贝达喹啉的耐药结核病患者开展含贝达喹啉抗结核方案的治疗。笔者通过动态监测患者治疗期间贝达喹啉的血药浓度及其心电图QTc间期的变化，为贝达喹啉在国内的广泛使用提供适宜我国患者的临床经验和依据。

对象和方法

一、研究对象

采用前瞻性研究的方法，参照入组标准纳入2018年2月至2020年2月就诊于首都医科大学附属北京胸科医院的119例MDR/RR-PTB患者。其中，男性83例(69.7%)，女性36例(30.3%)；年龄范围为 21～71岁，中位年龄为37(30，47)岁，体质量指数(BMI)为21.60±3.60；39例(32.8%)合并糖尿病；107例(89.9%)患者原始治疗方案中包括氟喹诺酮类药物和(或)氯法齐明。

所有患者经至少3名临床专家会诊后确定纳入，并制定含贝达喹啉在内的个体化治疗方案。收集患者服用贝达喹啉前的基线资料[包括年龄、性别、身高、BMI、治疗方案、心电图QTcF值(按心率校正，采用Fridericia公式[3]计算的QT间期值)，血清电解质(钾、钙、镁)浓度]，以及治疗后血常规、尿常规、肝肾功能、血电解质浓度、心电图QTcF值及贝达喹啉血药浓度等相关情况。本研究经首都医科大学附属北京胸科医院医学伦理委员会讨论并批准[审批号:(2018)年临审第(05-01)号]。患者均充分知情同意，并签署知情同意书。

纳入标准：(1)年龄≥18周岁者；(2)表型或分子药物敏感性试验(drug susceptibility testing，DST)确诊的MDR/RR-PTB患者；(3)尚未开始耐多药治疗或已开始治疗但仍需加强治疗者；(4)按照世界卫生组织及我国耐药结核病治疗指南[4-6]相关原则，能够根据患者DST结果及其既往治疗史组成有效方案者；(5)能够在治疗和随访期间按要求服药、完成治疗监测，并能及时报告不良反应者；(6)签署知情同意书者。

排除标准：(1)有高风险心脏并发症病史(如室性心律失常、近期心肌梗塞、心功能不全等)者；(2)心电图显示QTcF>450 ms者；(3)呼吸衰竭者；(4)严重肝肾功能及甲状腺功能异常者；(5)电解质(血清钾、钠、氯、镁、钙)紊乱者；(6)有贝达喹啉过敏史者；(7)孕妇。

退出标准：(1)出现由贝达喹啉引起的严重不良反应者，如过敏反应、肝功能损伤(氨基转移酶升高且伴总胆红素升高>2倍正常值上限、氨基转移酶升高>8倍正常值上限，或氨基转移酶升高>5倍正常值上限并持续2周以上)；(2)确定QTcF>500 ms，或具有临床意义的室性心律失常者；(3)专家组认为不适宜继续应用贝达喹啉治疗者；(4)不能耐受背景治疗方案，或调整后背景治疗方案不能满足3种确定敏感的药品或4种可能敏感的药品者；(5)治疗过程中要求退出者。

二、治疗方案

治疗方案由贝达喹啉和背景治疗方案组成。

1.贝达喹啉：采用全球药物机构(Global Drug Facility，GDF)捐赠的富马酸贝达喹啉片(100 mg/片)，药品批号：TMC18021A。服用方法严格参照说明书(西安杨森制药有限公司)：前2周，400 mg/次，1次/d，餐中口服；后22周，200 mg/次，3次/周(每次服药至少间隔48 h)，餐中口服。治疗满24周时，由3名结核科临床专家对患者治疗效果和安全性进行评估，尤其需对广泛耐药结核病患者和治疗24周末因其他抗结核药物的不良反应而导致不能保证3种药品联合治疗者，延长贝达喹啉使用时间至36周。但如果24周内曾出现过QTcF>450 ms，则不再延长使用。

2.背景方案：由3名结核科主任医师参照世界卫生组织及我国耐药结核病治疗指南[4-6]选药原则，结合患者最近一次DST结果、既往用药史及药物耐受性情况并经集体讨论，选择贝达喹啉和对分离菌株敏感的至少3种药品联合组成化疗方案。对DST结果未包含的药物，可以选择贝达喹啉和可能对患者分离菌株敏感的至少4种药品联合组成化疗方案。总疗程为72周。可选择药品包括：左氧氟沙星、莫西沙星、利奈唑胺、环丝氨酸、氯法齐明、乙胺丁醇、吡嗪酰胺、阿米卡星、丙硫异烟胺、对氨基水杨酸钠。

三、贝达喹啉血药浓度

1.测定方法：采集患者静脉血4 ml，置于肝素抗凝真空采血管中，4 ℃静置30 min，2000×g离心10 min。取0.1 ml血浆，加入2倍体积乙腈沉淀蛋白，涡旋振荡混匀，13 800×g离心10 min，取上清至进样瓶中，利用高效液相色谱质谱联用仪(AGILENT1200/G6410B LC-MS/MS，美国安捷伦科技有限公司)进行检测。其中，谷浓度为晨起服药前空腹采血，峰浓度为服药5 h末采血。

2.监测指标：收集服药后第2、4周时贝达喹啉峰浓度，以及第2、4、8、12、16、20、24、36、48、60、72(36周延长者)周时谷浓度。其他时间若出现心电图QTcF>450 ms，均于当天复查贝达喹啉血药浓度。贝达喹啉有效血药谷浓度为0.6 μg/ml[7]。

四、心电图QTcF值

1.心电图监测频率：除基线检测外，于治疗后的第2、4、8、12、16、20、24、36、48、60、72周监测心电图。

2.心电图检测设备：心电图机为日本光电工业株式会社生产，型号为BCG-1500P，以50 mm/s纸速打印全程心电图。

3.QTc间期延长定义与处理：将任一时间点QTcF>450 ms定义为QTc间期延长。在贝达喹啉治疗期间出现450 ms500 ms(经重复心电图检查证实)时，停用贝达喹啉及其他可能引起QTcF延长的药品，如氟喹诺酮类药物及氯法齐明，并在停用上述药品后每周复查1次心电图，直至QTcF值恢复至450 ms以下，此时可恢复使用左氧氟沙星或氯法齐明治疗，但不再恢复莫西沙星和贝达喹啉的使用。QTcF值取患者治疗过程中出现的最长值，同时取当日贝达喹啉血药浓度值及血清钾、钙、镁浓度值。

五、统计学处理

结 果

一、治疗完成情况

截至2021年7月底，119例患者均完成了72周抗结核治疗，均停药随访中。其中，5例(4.2%)患者因在服用贝达喹啉24周内出现QTcF>500 ms，提前停用贝达喹啉；114例完成贝达喹啉治疗，包括53例患者完成24周(24周组)，61例完成36周(36周组)。两组患者在年龄[(40.30±12.96)岁和(37.18±11.50)岁]、男性[67.9%(36/53)和72.1%(44/61)]、BMI(21.10±3.34和22.07±3.82)、治疗方案中含有氟喹诺酮类药物和(或)氯法齐明[94.3%(50/53)和85.2%(52/61)]及合并糖尿病[32.1%(17/53)和32.8%(20/61)]等方面差异均无统计学意义(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、贝达喹啉血药浓度变化

1.服用贝达喹啉不同时间和剂量后的血药浓度差异：完成贝达喹啉治疗的114例患者，第2周末血药浓度的峰浓度[4.388(3.338，5.479) μg/ml]和谷浓度[1.753(1.365，2.412) μg/ml]均明显高于第4周末[2.394(1.677，3.109) μg/ml和0.830(0.586，1.035) μg/ml]，差异均有统计学意义(Z=-8.984，P<0.001；Z=-9.222，P<0.001)。从第4周开始，贝达喹啉的血药浓度逐步增高，至24周时达最高值，但此时的谷浓度[1.098(0.909，1.440) μg/ml]明显低于第2周末谷浓度、高于第4周末谷浓度，差异均有统计学意义(Z=-7.798，P<0.001；Z=-7.826，P<0.001)。对于36周组患者，其血药浓度在第36周末时[1.259(0.880，1.632) μg/ml]达最高值，明显高于24周末时[1.015(0.793，1.280) μg/ml]，差异有统计学意义(Z=-3.868，P<0.001)，见表1和图1。

图1 口服贝达喹啉24周及36周耐药肺结核患者不同治疗时间贝达喹啉血药浓度谷浓度的变化

2.停用贝达喹啉后血药浓度变化：停用贝达喹啉后，无论是24周组还是36周组，其血药浓度均呈逐渐下降趋势(表1)。(1)36周组：停用贝达喹啉后其在第36、48、60、72周末时的血药浓度呈逐渐下降趋势(F=136.021，P<0.001)。至第48周末(停药12周)时的血药浓度[0.824(0.642，1.023) μg/ml]已接近服药后第4周末时谷浓度[0.786(0.564，1.000) μg/ml]，差异无统计学意义(Z=-1.024，P=0.306)。第60周末(停药24周)时，血药谷浓度[0.598(0.424，0.776) μg/ml]接近有效血药浓度(0.6 μg/ml)，第72周末(停药36周)时血液中仍可检出贝达喹啉[0.336(0.221，0.485) μg/ml]。(2)24周组：停用贝达喹啉后其在第24、36、48、60周末时的血药浓度的差异有统计学意义(F=140.931，P<0.001)。其中，第36周末(停药12周)时的血药浓度[0.769(0.500，0.947) μg/ml]与服药后第4周末时谷浓度[0.871(0.650，1.152) μg/ml]差异无统计学意义(Z=-1.447，P=0.148)；第48周末(停药24周)时，血药浓度谷浓度[0.531(0.384，0.736) μg/ml]接近有效血药浓度(0.6 μg/ml)，第60周末(停药36周)时血液中也可检出贝达喹啉[0.350(0.203，0.532) μg/ml]。

表1 完成不同疗程的耐药肺结核患者在各治疗时间点贝达喹啉血药浓度情况[μg/ml，M(Q1，Q3)]

三、心电图QTcF值的变化

QTcF值从0周开始逐渐升高，在停用贝达喹啉后虽稍有波动但整体呈逐渐下降趋势。自第4周开始与贝达喹啉血药浓度变化基本一致，具体见表2 和图2。

表2 完成含贝达喹啉方案不同疗程的耐药肺结核患者在不同治疗时间点心电图QTcF值情况

图2 口服贝达喹啉24周及36周耐药肺结核患者不同治疗时间点心电图QTcF值的变化

四、QTc间期延长情况及影响因素分析

1.QTc间期延长情况：119例患者中，8例(6.7%)出现QTcF>500 ms，其中，5例(4.2%)发生在服用贝达喹啉24周内(1例出现在第12周、1例出现在第16周、3例出现在第20周)。36例(30.3%)患者出现QTcF>450 ms，其中，30例(83.3%)发生在服用贝达喹啉期间，给予观察处理，即于当日服用贝达喹啉前查肝肾功能、电解质、贝达喹啉血药浓度，以后每周复查心电图，直至QTcF≤450 ms；6例发生在停用贝达喹啉后，未再复查心电图，自行恢复。所有患者在观察期间均未出现严重的室性心律失常。

2.QTc间期延长的单因素分析：以患者治疗期间出现的最长QTcF值是否延长作为因变量，以年龄、性别、BMI、治疗方案中是否包括氟喹诺酮类药物和(或)氯法齐明、出现最长QTcF值时的贝达喹啉血药浓度，以及血清钾、钙、镁浓度作为自变量。剔除出现最长QTcF≤450 ms且未进行贝达喹啉血药浓度及血清钾、钙、镁浓度检测的患者，最终仅纳入86例患者进行分析，包含5例提前停用贝达喹啉但已完成贝达喹啉血药浓度及电解质检测的患者。

单因素分析结果显示，两组间年龄、BMI、治疗方案中包含氟喹诺酮类药物和(或)氯法齐明、血清钙浓度的差异均有统计学意义，而性别、血清钾浓度、血清镁浓度的差异均无统计学意义(表3)。

表3 86例口服贝达喹啉治疗的耐药肺结核患者出现QTc间期延长的单因素分析

3.QTc间期延长的多因素logistic回归分析：将单因素分析中P<0.2的年龄、BMI、治疗方案中含有氟喹诺酮类药物和(或)氯法齐明、血清钙浓度、血清镁浓度纳入多因素logistic回归模型中进行分析，变量赋值见表4。结果显示，高龄(≥55岁)、低BMI(<18.5)、低钙血症(<2.3 mmol/L)的MDR/RR-PTB患者口服贝达喹啉治疗时更容易发生QTc间期延长(表5)。

表4 多因素logistic回归分析赋值表

表5 口服贝达喹啉治疗的耐药肺结核患者发生QTc间期延长的多因素logistic回归分析

讨 论

贝达喹啉是自1971年以来第一个批准上市的新型抗结核药品。2018年，Ahmad等在Lancet发表了一篇来自25个国家、针对12 030例患者的50项研究的Meta分析，认为含贝达喹啉的治疗方案可降低MDR-PTB患者治疗失败和复发的风险，提高治疗成功率，降低病亡率，为世界卫生组织指南的更新提供了支持[1]。继而世界卫生组织分别于2018、2019和2020年发布的全球结核病报告中将贝达喹啉作为治疗MDR-PTB的A组首选药品之一[8-10]。我国也于 2019年将贝达喹啉作为治疗MDR/RR-PTB的A组药物[5-6]，并于2021年为进一步合理有效地使用贝达喹啉提供了指南[11]。但由于贝达喹啉于2020年才进入我国医保目录，使得国内应用贝达喹啉的经验有限。

目前，对于贝达喹啉治疗MDR-PTB过程中的药物浓度监测[12-14]，特别是贝达喹啉停药后的血药浓度变化的研究仍较少。基于既往研究，认为贝达喹啉的达峰时间为4～6 h(说明书示)、半衰期为5.5个月[15]，血浆第2周(负荷期)的谷浓度和峰浓度分别约为0.9 mg/L和2.4 mg/L，第24周(维持期)谷浓度为0.6 mg/L[16]；建议疗程为24周(说明书示)，并认为对于广泛耐药结核病患者，在贝达喹啉治疗24周后若需要延长使用以获得根治时，可根据具体情况并在密切安全性监督下，可以考虑延长使用。目前对于MDR/RR-PTB患者，尤其是广泛耐药肺结核患者，往往需要联合应用4～6种抗结核药物，但在治疗过程中出现的各种药物不良反应均会导致部分患者在抗结核治疗24周内或贝达喹啉停用后无法维持3种有效抗结核药物治疗。因此，迫切需要支持延长应用贝达喹啉安全性及有效性的研究证据。目前，MDR-PTB患者的抗结核治疗疗程通常为18～24个月，如果贝达喹啉可延长使用至36周，则可以保证贝达喹啉的有效浓度延长至15个月，将极大地提高患者的治愈率。本研究显示，贝达喹啉在口服24周内可在体内蓄积，血药浓度逐渐增高，至停用贝达喹啉前达峰，停用贝达喹啉后逐渐下降，在停用12周后恢复至服药后第4周水平，但有效血药浓度可维持至停药24周，停药36周仍可在血液中检测到贝达喹啉。这可能与贝达喹啉吸收入体后，在脂肪组织蓄积，随后才缓慢释放到血液中有关[17]。国外也有研究显示1例患者停药200 d后仍可在血液中检测到贝达喹啉[18]。另外，本研究显示，延长期间所有患者均未出现严重室性心率失常，提示延长使用贝达喹啉至36周是安全有效的。

目前，贝达喹啉导致QTc间期延长的原因及其作用机制仍不清楚，可能与性别、心率、心律，以及患者的生理和代谢状态等有关[19-20]。而心率是对QTc间期影响的主要因素，且与其他延长QTc间期的药物同时服用时可能引起QTc间期延长的叠加作用，建议在出现明显的室性心律失常或者QTcF>500 ms时停用贝达喹啉。现有指南和文献认为，贝达喹啉致QTc间期延长，可能与药物导致左心室易受到早搏的影响，从而诱发尖端扭转型室性心动过速(torsade de pointes，TdP)有关，当发生TdP时，患者心率可达160～240次/min，常迅速发展为心室纤颤，导致心源性猝死[21]，且绝大多数的TdP均发生在QTcF值超过500 ms的患者中[22-24]。一项包含1303例患者的荟萃分析显示，贝达喹啉临床使用中QTc间期延长的发生率为10.6%，其中0.9%的患者因QTc间期延长而停用贝达喹啉[25]。故在2020年更新版贝达喹啉临床应用专家共识中建议主动开展心电图监测，以便进行风险预警[11]。

本研究的119例患者中，8例(19.2%)出现QTcF>500 ms，其中5例(4.2%)发生在服用贝达喹啉24周内，提前停用贝达喹啉。研究表明，贝达喹啉的主要代谢物N-去甲基代谢物(M2)由于细胞磷脂的积累作用，相较于贝达喹啉具有更高的毒性，可能导致QT间期延长、肝毒性和肌肉病变等不良反应[16]。但贝达喹啉血药浓度与QT间期延长的相关性研究未见文献报道。本研究结果显示，心电图QTcF值的变化规律与贝达喹啉血药浓度的变化规律基本一致，在服用贝达喹啉后均逐渐升高。贝达喹啉血药浓度在停用贝达喹啉时达峰，而QTcF值在停用贝达喹啉后虽稍有波动，但整体也呈现逐渐下降趋势。提示服用贝达喹啉导致了心电图QTc间期的延长，但由于QTc间期延长的影响因素较多，因此二者未同时达峰。一项比较QT间期延长者与未延长者的回顾性研究表明，年龄及心率与△QTcF≥60 ms明显相关[26]；本研究也发现，年龄≥55岁患者的QTcF>450 ms的发生率是年龄18～54岁患者的7.056倍。此外，已知电解质紊乱如低钾血症、低镁血症和低钙血症可通过直接作用于心脏传导系统的离子门控通道提高了QTc间期延长的风险[27]。本研究结果显示，低钙血症与QTc间期延长有关，血清钙离子浓度<2.3 mmol/L的患者，QTcF>450 ms的发生率是血清钙离子浓度≥2.3 mmol/L患者的2.786倍。但本研究显示血清钾浓度、血清镁浓度与QTc间期延长无明显相关性。这种不一致的结果可能是纳入患者数较少导致，需要扩大样本量进一步验证。国外研究表明，除贝达喹啉外，其他抗结核药品如氟喹诺酮类药物、氯法齐明和大环内酯类药物，也会导致QTc间期延长[18,21]，而莫西沙星较其他氟喹诺酮类药物更易导致QTc间期延长[28]。本研究单因素分析显示，合并使用氟喹诺酮类药物和(或)氯法齐明是QTc间期延长的危险因素，但多因素分析后未发现合并使用氟喹诺酮类药物和(或)氯法齐明是QTc间期延长的危险因素。这一矛盾的结果提示该因素与其他因素之间可能存在一定的关联，也需要扩大样本量进一步验证。另外，本研究还发现BMI<18.5 的患者，QTcF>450 ms的发生率是BMI≥18.5 患者的3.85倍。这一结果未在其他研究中发现，还需要更多的证据来验证。

本研究不足之处：(1)QTc间期延长的影响因素较多，除使用可致QTc间期延长的药物外，既往心脏疾病史、合并糖尿病及低蛋白血症等均可能是影响因素，但本研究在设计之初未能包含这些相关因素；(2)研究未设置对照组，无法获悉贝达喹啉致QTc间期延长的净影响因素；(3)研究主要参考使用贝达喹啉时QTcF>500 ms的禁忌证标准，未将“较基线QTcF延长60 ms以上”作为QTc间期延长标准，可能导致部分数据出现偏差；(4)研究纳入的患者虽然完成了72周抗结核治疗，但目前均在随访阶段，远期疗效不能确定，故未涉及治疗的有效性。

综上，本研究是国内首次对耐药肺结核患者贝达喹啉血药浓度进行的监测，描述了贝达喹啉血药浓度的变化规律，证实了贝达喹啉半衰期长，有效浓度可维持至停药24周，且延长使用贝达喹啉至36周是安全有效的。另外，患者服用贝达喹啉后，QTc间期延长的发生率较高但不严重。应加强对高龄、低BMI、低钙血症患者的心电图监测。