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氯喹（Chloroquine，商品名為Aralen^?等）作為臨床應(yīng)用超過70年的安全老藥，是最具有臨床價值的一種治療瘧疾以及類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的藥物。

羥氯喹（Hydroxychloroquine，商品名為Plaquenil^?等），是氯喹的衍生物，其末端增加一個羥基-OH取代，如圖1所示。毒性僅為氯喹的一半，在人體胃腸道吸收更快，體內(nèi)分布更廣。

羥氯喹同氯喹一道，作為喹啉類衍生物，都是當(dāng)下的一線抗瘧及免疫調(diào)節(jié)用藥。

圖1：喹啉、氯喹與羥氯喹化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.    舊歷

要說羥氯喹從何而來，那就要追蹤溯源到17世紀(jì)，如圖2左半部所示。

第一代抗瘧藥物的最早記錄，來自秘魯?shù)慕痣u納樹皮中的生物堿——奎寧。后由法國化學(xué)家Pelletier 和 Caventou于1826年提煉得到。1894 年，英國內(nèi)科醫(yī)生Payne發(fā)現(xiàn)，奎寧還可以用于風(fēng)濕類疾病的治療。由于奎寧的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直到1907年德國化學(xué)家才確定了奎寧的化學(xué)結(jié)構(gòu)式?？鼘幍娜铣稍诮?0年后才得以完成，但合成路線并沒有實(shí)用的工業(yè)價值。且抗瘧原蟲對奎寧逐步產(chǎn)生抗藥性，新一代抗瘧藥的需求與日俱增。

第二代抗瘧藥物——氯喹，在20世紀(jì)30年代，由德國科學(xué)家 Hans Andersag 合成。因?yàn)閷β揉踩珓┝吭囼?yàn)的缺乏，導(dǎo)致實(shí)際使用劑量超過了所需劑量的十倍，在患者身上產(chǎn)生了嚴(yán)重的視網(wǎng)膜視力副作用。

1944 年美國科學(xué)家用羥乙基替代了氯喹分子末端的一個乙基，合成了羥氯喹。作為氯喹的衍生物，羥氯喹療效與氯喹相近，但毒副作用大幅降低。隨后，羥氯喹先后獲得了美國FDA在防治瘧疾與治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的批準(zhǔn)，成為抗瘧抗炎的一線藥物寵兒。

圖2：羥氯喹的前世今生

2. 今朝

新冠肆虐的2020年，在沒有疫苗和特效藥上市的情況下，世界各地的各大科研院所及前線臨床醫(yī)生，利用虛擬篩選、體外抗病毒活性評價、細(xì)胞水平毒性評價等方法，得到一批可能有效的“老藥新用”的藥物，其治療方案及最低價格整理如表一所示。氯喹/羥氯喹在所列藥品中一療程所需的價格均在1美元以下，且每公斤價格最便宜。藥價便宜雖然令氯喹和羥氯喹享有一定優(yōu)勢，但并不是被點(diǎn)名為新冠用藥的主要原因。

圖3. 用于COVID-19的主要藥物生產(chǎn)成本和最低/最高價格，數(shù)據(jù)來源：Hill,et al., Minimum costs to manufacture new treatments for COVID-19 Journal of Virus Eradication, 2020; 6: 61–69

首次用于新冠：我國。氯喹和羥氯喹在COVID-19中能夠作為治療方案，最初是在我國首先開展的。如圖2右半部所示，1月27日，廣東省科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)藥物體外篩選的結(jié)果，制定臨床試驗(yàn)方案，在對10例患者的研究當(dāng)中，獲得了患者在服用磷酸氯喹5天后有7例咽拭子檢測轉(zhuǎn)陰的前瞻性成果。氯喹在新冠的使用隨即寫入了我國新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第六版）。3月12日，上海批準(zhǔn)了羥氯喹作為新冠治療用藥。至此，對氯喹和羥氯喹的一系列科學(xué)研究及臨床試驗(yàn)在隨著疫情日益嚴(yán)峻的環(huán)境下全面展開。

推向浪尖：特朗普“帶貨”。3月19日，美國總統(tǒng)特朗普在白宮發(fā)言，推薦羥氯喹在新冠的使用。

FDA緊急批準(zhǔn)了對羥氯喹的標(biāo)簽外使用3月28日，至此，全球的政客、媒體、科學(xué)家、醫(yī)生、制藥商，甚至包括世衛(wèi)組織WHO，站在各自不同的立場，上演一場了對羥氯喹治療新冠的“活久見世紀(jì)爭論”。

多國批準(zhǔn)：在FDA批準(zhǔn)后，澳大利亞、歐洲多國、包括法國、俄羅斯等國相繼批準(zhǔn)了羥氯喹的使用。

當(dāng)頭一棒：《柳葉刀》宣稱羥氯喹對新冠患者治療無效；WHO暫停了有關(guān)羥氯喹的臨床試驗(yàn)。

撤稿反轉(zhuǎn)：令人嘩然的是，獨(dú)立的同行評審者無法訪問用于分析的來自一家叫 Surgisphere的公司的數(shù)據(jù)。6月3日，《柳葉刀》遂宣布撤稿，同時《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)布了含有Surgisphere數(shù)據(jù)的一篇論文的撤稿告示。于是，WHO又恢復(fù)了羥氯喹的臨床試驗(yàn)。

又現(xiàn)反轉(zhuǎn)：6月5日，英國牛津大學(xué)的RECOVERY試驗(yàn)宣布，羥氯喹不能降低患者死亡風(fēng)險和縮短住院時間。

跌落神壇：6月15日，美國FDA撤回對氯喹和羥氯喹的緊急使用授權(quán)。

終極宣判：7月4日，WHO宣布將停止項(xiàng)目中羥氯喹和洛匹那韋/利托那韋兩個分支的試驗(yàn)，理由是這些分支試驗(yàn)中的新冠住院患者病亡率幾乎或完全沒有下降。

至此，似乎各大機(jī)構(gòu)已經(jīng)宣布對羥氯喹的判決。盡管如此，羥氯喹的研究者仍在繼續(xù)臨床試驗(yàn)及科學(xué)研究，相關(guān)論文仍在發(fā)表，大致可分為支持與非支持兩派。

如圖4所示：支持派——在早期使用羥氯喹或羥氯喹聯(lián)用藥物方案，可以降低重癥率以及死亡風(fēng)險；非支持派——在重癥患者中使用羥氯喹，并沒有減輕癥狀或者死亡率。由于沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法，各地病人及治療方案不同，影響因素復(fù)雜，且羥氯喹于新冠的作用機(jī)制未明確，目前所獲的羥氯喹臨床試驗(yàn)結(jié)論未能準(zhǔn)確的判定其藥效。

圖4：疫情爆發(fā)時結(jié)論迥異的臨床試驗(yàn)

關(guān)于羥氯喹治療新冠的臨床試驗(yàn)與科學(xué)研究仍將繼續(xù)。截止于8月31日，對氯喹和羥氯喹在新冠的研究，全球范圍內(nèi)已有超過2000篇論文發(fā)表（PubMed.com），仍有178個臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行（clinicaltrials.gov）。

具統(tǒng)計顯示，早期使用羥氯喹的平均每百萬人死亡人數(shù)降低88.9%（使用受限455.3 vs 廣泛使用50.5）。經(jīng)hcqtrial.com統(tǒng)計，許多國家通過選擇采納或拒絕羥氯喹（羥氯喹）的早期治療，有效地形成了一項(xiàng)大型對比試驗(yàn)。其中治療組（羥氯喹允許使用）有18億人，對照組（羥氯喹使用受限）有6.63億人，結(jié)果如圖5所示。

圖5：早期廣泛使用羥氯喹（羥氯喹）的國家與未使用羥氯喹的國家的每百萬死亡數(shù)，數(shù)據(jù)來源：hcqtrial.com

盡管圖5展示的數(shù)據(jù)與羥氯喹的支持者發(fā)表的數(shù)據(jù)，似乎對羥氯喹的使用產(chǎn)生一定的支持性，但回顧許多非支持性的論文結(jié)果，對羥氯喹的質(zhì)疑仍然存在。羥氯喹要想在治療新冠的路上走得長遠(yuǎn)，這些質(zhì)疑必須要得到關(guān)注，或者解決。

1.    安全性擔(dān)憂

從1990年代的藥代數(shù)據(jù)來看，氯喹和羥基氯喹的代謝半衰期都非常長（20~50天才能排除體外）。（注1）由于非常低的代謝率，這些藥物會隨著時間的推移在組織中過量積累，尤其是眼睛、皮膚、大腦、心臟和肝臟。氯喹和羥基氯喹的最大推薦劑量（據(jù)FDA，分別為300 mg/kg和400mg/kg）以外的長期和更高的劑量會使患者面臨不良反應(yīng)的風(fēng)險，如不可逆視網(wǎng)膜病變、神經(jīng)疾病和心臟毒性，但其機(jī)制尚不清楚。（注2-5）

值得注意的是，在迄今為止進(jìn)行的所有COVID-19臨床試驗(yàn)以及正在進(jìn)行的氯喹或羥氯喹試驗(yàn)中，所使用的藥物均為外消旋形式，即R-和S-兩種對映體的1:1混合物，如圖6所示。因此，這些試驗(yàn)的臨床結(jié)果應(yīng)被視為R-和S-對映體的綜合表現(xiàn)。

圖6：氯喹與羥氯喹的R-和S-對映體

然而，氯喹和羥氯喹的不同對映體各自的藥效和毒性，特別是最受關(guān)注的心血管毒性，尚未被描述或報道。

因此，南方科技大學(xué)生物醫(yī)藥研究院院長——張緒穆教授領(lǐng)銜，與鐘南山院士廣東團(tuán)隊(duì)中的趙金存教授，禮來前副總張彥濤博士，中山大學(xué)羅海彬教授，以及廣東省動監(jiān)所楊豐華教授進(jìn)行合作，針對羥氯喹存在的問題開展了攻關(guān)研究。

為盡早讓人們意識到新冠臨床中的使用的氯喹和羥氯喹是混合物，研究成果已率先以預(yù)印版形式，在bioRxiv公開數(shù)據(jù)（doi.org/10.1101/2020.05.26.114033），目前正在投稿審核中。

圖7: 氯喹與羥氯喹的R-和S-對映體預(yù)印本文章在bioRxiv（doi.org/10.1101/2020.05.26.114033）

南方科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)S型羥氯喹的心肌毒性小于R型，及混旋羥氯喹。在分離獲得了高純度的R型與S型羥氯喹后，對R/S型氯喹和羥氯喹的心肌細(xì)胞毒性研究顯示，氯喹和羥氯喹的對映體在hERG（人體心肌細(xì)胞鉀離子通道）抑制有明確的顯著差異。研究發(fā)現(xiàn)，S型羥氯喹是此系列化合物中，心肌毒性最低的（hERG IC50 > 20 μM，一般藥物需達(dá)到> 10 μM），如表1所示。

表1：氯喹與羥氯喹，及其對映體的hERG抑制測評。注：西沙必利為陽性參照物。數(shù)據(jù)來源：Li,et al., 2020, bioRxiv（doi.org/10.1101/2020.05.26.114033）

在豚鼠體內(nèi)的QT間期延長預(yù)測實(shí)驗(yàn)中，未發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用S型羥氯喹會引起QT間期延長的現(xiàn)象。圖8可以看出，S型羥氯喹組與對照組在給藥3 天和6 天后的QT間期變化（△QTc）無統(tǒng)計學(xué)意義。而與阿奇霉素（AZM）聯(lián)用后，第3天和第6天△QTc均顯著增加，說明△QTc的延長僅與阿奇霉素有關(guān)。

圖8：QT間期延長測評，數(shù)據(jù)來源：Li, et al., 2020, bioRxiv（doi.org/10.1101/2020.05.26.114033）

根據(jù)hERG與QT實(shí)驗(yàn)結(jié)果，S型羥氯喹的單獨(dú)使用可以大大減小混旋羥氯喹可能引起的心肌毒性。因此，可以推測目前臨床試驗(yàn)中，使用外消旋羥氯喹得到的不明確或不利的結(jié)果，可能是由于R型羥氯喹的混合，或使用阿奇霉素帶來的心肌毒性所造成的。

2.    抗新冠藥效

盡管羥氯喹已經(jīng)在臨床中進(jìn)行了試驗(yàn)，且得出的結(jié)果各不相同，但是氯喹和羥氯喹的不同對映體對抗新冠的藥效，目前也還未被報道。

研究團(tuán)隊(duì)首次報道了氯喹和羥氯喹對映體在體外對活的SARS-CoV-2抗病毒活性上的差異，如圖9，圖10所示。氯喹和羥氯喹的S型-對映體都比相應(yīng)的R型 -對映體具有明顯的活性。其中，S型羥氯喹的抗病毒活性較R型羥氯喹提高60%。而氯喹和羥氯喹的外消旋混合物的IC50值介于這兩種對映體之間，這表明在測試條件下S型-對映體是外消旋體抗病毒活性的主要因素。

圖9：氯喹（A），羥氯喹（B）及其對映體，與阿奇霉素（C）在抗新冠病毒的體外活性測試，數(shù)據(jù)來源：Li, et al., 2020, bioRxiv（doi.org/10.1101/2020.05.26.114033）

圖10：免疫熒光顯微鏡觀察氯喹(A)和羥氯喹(B)及其對映體，以及阿奇霉素(C)對體外SARS-CoV-2感染的治療，數(shù)據(jù)來源：Li, et al., 2020, bioRxiv（doi.org/10.1101/2020.05.26.114033）

3.    羥氯喹抗新冠作用機(jī)理未明確

南科大團(tuán)隊(duì)對羥氯喹的作用機(jī)制也進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，主要蛋白酶（Mpro，又稱為3CLpro）作為病毒轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的關(guān)鍵酶之一，很有可能是氯喹和羥氯喹治療COVID-19的靶點(diǎn)之一。Mpro對S型對映體的結(jié)合親和力高于R型對映體。S型羥氯喹表現(xiàn)為最好的對映體，其Ki值為0.30，且S型羥氯喹對Mpro的抑制效果最好，IC50值為2.47 mM。

表2：氯喹，羥氯喹及其對映體，對Mpro的抑制測評。

數(shù)據(jù)來源：Li,et al., 2020, bioRxiv（doi.org/10.1101/2020.05.26.114033）

根據(jù)近期發(fā)表于《自然》雜志的論文（注6），氯喹/羥氯喹不能在有TMPRSS2的肺細(xì)胞中產(chǎn)生抑制病毒的作用，但臨床試驗(yàn)顯示出的氯喹/羥氯喹的有效作用，可能是通過多種機(jī)理發(fā)揮作用的綜合表現(xiàn)。此外，氯喹還有調(diào)節(jié)免疫的作用、核內(nèi)體pH、調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞TLR、抑制糖基化反應(yīng)及抗炎作用。當(dāng)然，氯喹/羥氯喹可能產(chǎn)生的負(fù)面作用，例如在局部堆積、過度免疫抑制、抑制抗體-抗原反應(yīng)、抑制自身代謝等作用也不可忽視，在用藥時需要聯(lián)合考慮，如圖11。

圖11：氯喹/羥氯喹抗COVID-19的陰陽作用（正反兩方面），數(shù)據(jù)來源：Tang,et al., 2020 Journal Autophagy (doi.org/10.1080/15548627.2020.1796014)

羥氯喹作為70年的臨床抗瘧一線老藥，在治療新冠的路上艱難坎坷。拋去所有政治輿論因素，臨床試驗(yàn)指出的關(guān)于羥氯喹心肌毒性隱患、藥效爭議，機(jī)理不明朗等問題，值得用中立的科學(xué)數(shù)據(jù)來驗(yàn)明藥效和安全性。

南科大團(tuán)隊(duì)的研究對這些問題提供了一些科學(xué)數(shù)據(jù)：

1. 臨床中使用的羥氯喹是R與S型1:1的混合物；

2. 可能產(chǎn)生的心肌毒性可能主要來自于混旋羥氯喹中的R-構(gòu)型，而S型羥氯喹比R型的抗病毒活性高，且毒性更低。

未來對于羥氯喹的抗新冠臨床研究，應(yīng)當(dāng)使用單一構(gòu)型的S型羥氯喹，而非混合物——混旋羥氯喹，來避免R構(gòu)型對整體藥效和安全性可能帶來的數(shù)據(jù)干擾，從而減少對臨床資源的浪費(fèi)。

預(yù)印版文章被《科學(xué)》雜志博客編輯德里克·洛博士評論到：“這是我所見過的支持羥氯喹最多的數(shù)據(jù)”。相信論文中給出的結(jié)果，將引起廣大關(guān)注羥氯喹功效和毒性的人們的注意，從純科學(xué)的觀點(diǎn)，鼓勵更多的科學(xué)家回到基礎(chǔ)研究中去尋找羥氯喹出路的答案。

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8.    Tang, et al., Chloroquine in fightingCOVID-19: good, bad, or both? Journal Autophagy ,(doi.org/10.1080/15548627.2020.1796014 (2020)

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12. 羥氯喹trial.com

13. 新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第六版）