逆转录酶抑制剂
人体免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus , HIV)为一个单正链RNA病毒, 直径约为100nm , 中间可见一特有的密致、圆柱状的蛋白核心, 内有RNA 分子及酶, 外层有壳和脂囊膜。
HIV 在复制过程中需有3个有病毒基因编码的复制关键酶参与, 即逆转录酶、蛋白酶和整合酶, 均为药物对抗HIV 所切入的重要靶位。因而当今艾滋病的治疗依赖于4 类药物：[1]
(1) 核苷酸类HIV 逆转录酶抑制剂(Nucleotide HIV -ReverseTranscriptase Inhibitors, NRTI)
(2) 非核苷酸类HIV 逆转录酶抑制剂(Non - nucleotide HIV - Reverse Transcriptase Inhibitors,NNRTI);
(3) HIV 蛋白酶抑制剂(HIV -Protease inhibitor , PI);
(4) HIV 整合酶抑制剂(HIV -Integrase Inhibitors, II)。其中前两者抑制病毒逆转录酶, 使DNA 链中止增长而阻碍病毒繁殖, 降低体内HIV 数量;后两者选择性地与病毒蛋白酶和整合酶结合,抑制病毒颗粒复制、成熟和蔓延。
下文我们将着重介绍一下逆转录酶抑制剂。
1 回顾及概述
逆转录酶（RT）早于1964年发现，在结构上逆转录酶由两个亚基α和β组成，α亚基的分子量为6.2万，β亚基的分子量为9.5万。在功能上，逆转录酶具有DNA聚合酶、内切酶和类似RNaseH活性；同时具有结合t-RNA和解开DNA-DNA或RNA-DNA的活性。逆转录酶在宿主细胞内有3个基因表达为多蛋白，与普通的DNA聚合酶一样，在合成DNA时也需要引物，其所需的引物一般为t-RNA。
核苷酸类HIV逆转录酶抑制（NRTI）剂起源于上世纪90年代，1987年第1个对抗人体免疫缺陷病毒和治疗获得性免疫缺乏综合征即艾滋病的药物齐多夫定(AZT)问市，开创了化学药物治疗AIDS先驱，为当时束手无策的AIDS者带来一丝期盼。此后，核苷酸类HIV逆转录酶抑制剂（NRTI）和非核苷酸类HIV逆转录酶抑制剂（NNRTI）的研发如雨后春笋，发展趋势迅猛，速度排序为抗病毒药之首。
迄今已约有100多种新药加盟，包括地丹诺辛(ddI)、扎西他宾(ddC)、司他夫定(d4T)、拉米夫定(3TC)、阿巴卡韦(ABC)、泰诺福韦(TNF)、恩曲他滨(ETB)等。[2]
2 逆转录酶抑制剂的作用
NRTI均为DNA的天然底物的衍生物，其中AZT和d4T为脱氧胸苷的类似物；ddC和3TC为脱氧胞苷的类似物；ddI和TNF为脱氧腺苷的类似物；ABC为脱氧鸟苷的类似物,均需在细胞内转化为活性的三磷酸衍生物,通过胸苷激酶、胸苷酸激酶的磷酸化作用,形成活化型三磷酸体(AZTTP)。AZTTP为HIV-RT底物竞争性抑制剂,抑制病毒RT的活性；脱氧胸苷三磷酸代替病毒的DNA,使病毒DNA链中止增长从而阻碍病毒繁殖。此外,由于NRTI在结构上3′缺乏羟基,当结合于到前病毒DNA链的3′末端时,不能再进行5′—3′磷酸二酯键的结合,终止病毒DNA链的延长和复制 [2] 。
3.1 核苷类逆转录酶抑制剂
核苷类逆转录酶抑制剂(NRTI)按结构可以分为三类 [3] :
(1) 2',3'-二脱氧核苷类在糖基部分被修饰,包括:AZT,d4T和ABC；
(2) 2',3'-二脱氧核苷类在糖基部分没有被修饰,包括:ddI和ddC；
(3) 2',3'-二脱氧核苷类的L型对映体,包括:3TC。
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通用名 |
注册名 |
中文名 |
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Zidovudine |
(ZDV或AZT) |
Retrovir |
立妥威 |
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Didanosine |
(ddI) |
Videx |
惠妥滋 |
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Zalcitabine |
(ddC) |
HIVID |
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Stavudine |
(d4T) |
Zerit |
赛瑞特 |
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Lamivudine Abacavir |
(3TC) (ABC) |
Epivir Ziagen |
益平维 赛 进 |
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Combivir Trizivir |
(AZT+3TC) (AZT+3TC+ABC) |
Combivir Trizivir |
双汰芝 三协维 |
分析已上市的HIV-1NRTIs可发现:
(1) 不良反应比较严重。相比较而言,AZT,Abacavir,ddI和ddC的不良反应较为严重,d4T和3TC的不良反应较轻；
(2) 单独使用时, 病毒很快产生耐药性,联合使用则大大延缓了病毒耐药性的产生,甚至会出现协同效应。
3.2 非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTI)
NNRTIs是一类在结构上差异较大,但作用机制相似的化合物。它们都结合于HIV-1RT上一个非底物结合的变构部位,形成一种蝴蝶状的构型,这一构型正好嵌入到RT上变构部位的袋状结构中。NNRTIs对RT的抑制剂为非竞争性抑制。
通过与NRTIs作比较,可以发现NNRTIs的优点在于:
对细胞的毒性很小,在极低的浓度也能抑制HIV-1的复制；
缺点在于:易使HIV-1RT产生突变,形成抗性,因而限制了NNRTIs抗病毒潜力的发挥。在体外研究和临床试验中,已经发现针对每一种非核苷类药物出现了特定的抗性突变,而K103N是一种普遍存在的突变。
已上市的有三个:
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通用名 |
注册名 中文名 |
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Nevirapine |
Viramune 维乐命 |
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Delavirdine |
Rescriptor |
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Efavirenz (EFV) |
Stocrin 施多宁 |
分析它们可发现:
(1)Nevirapine, Delavirdine和Efavirenz在人体内都能被很好的吸收,没有食物禁忌,而且Nevirapine和Efavirenz还能进入脑脊液中；
(2)Efavirenz和Nevirapine都有很长的半衰期,这可以减少患者的服药量；
(3)由于NNRTIs在RT上的结合部位是一致的,因而发生突变的RT可以对几乎所有的NNRTIs形成交叉抗性；
(4)与NRTIs和PIs相比,NNRTIs只有较少的不良反应。
3. 3 核苷酸类逆转录酶抑制剂
已上市的核苷酸类HIV-1RTIs：
替诺福韦(Tenofovirdisoproxilfumarate)即Bis(POC)-PMPA(商品名:Viread)于2001年被美国FDA批准上市,是目前唯一上市的核苷酸类HIV-1RTIs。它通过增加亲脂性克服了母体药物PMPA低的口服生物利用度。
4 逆转录酶抑制剂的特点
4.1 核苷类逆转录酶抑制剂（NRTIs）的特点
核苷类逆转录酶抑制剂（NRTIs）的特点（1）
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药物名称
商品名称 |
Zidovudine （AZT，ZDV） 立妥威 |
Didanosine （ddI） 惠妥滋 |
Zalcitabine （ddC） HIVID |
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服用剂型 |
100mg胶囊 300mg片剂 10mg/mL静脉 |
25，50，100，150，200*mg可嚼/缓释片剂 |
0.375，0.75mg片剂 |
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推荐剂量 |
200mg 每日三次或300mg 每日两次或与3TC合用，如Combivir+，1片每日两次，或与abacavir和3TC合用，如Trizivir++，1片每日两次 |
＞60kg：200mg 每日两次（片剂），250mg 每日两次（粉剂） 或400mg qd#（片剂） ＜60kg：125mg bid（片剂），167mg bid（粉剂）或250mg qd#（片剂） |
0.75mg每日三次 |
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食物影响 |
进食不影响服药 |
水平下降55% 进食前半小时或之后2小时服用 |
进食不影响服药 |
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口服生化吸收度 |
60% |
30-40% |
85% |
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血浆半衰期 |
1.1小时 |
1.6小时 |
1.2小时 |
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细胞内半衰期 |
3小时 |
25-40小时 |
3小时 |
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药物清除 |
以AZT葡萄糖醛酸化物的形式（GAZT）代谢 GAZT从肾脏代谢 |
肾排泄率50% |
肾排泄率70% |
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副作用 |
骨髓抑制：贫血和/或嗜中性白血球减少症，胃肠反应，疲劳等。 使用NRTIs后，乳酸酸中毒合并肝脂肪变性少见。 |
胰腺炎& 外周性神经病 恶心 腹泻 使用NRTIs后，乳酸酸中毒合并肝脂肪变性少见。 |
外周性神经病 胃炎 使用NRTIs后，乳酸酸中毒合并肝脂肪变性少见。 |
*仅为每日一次剂量。每日两次更好；对于需要简化剂量疗程的病人，每日一次可能更合适。
+每片双汰芝包含300mg ZDV和150mg 3TC。
++每片Trizivir包含300mg ZDV、150mg 3TC和300mg abacavir。
#最好是每日两次；但是，对于需要一个简化剂量疗程的病人，每日一次可能更合适。
& 致命的和非致命的胰腺炎病例已发生在既往未治疗的病人，也发生在使用ddI或联合应用其他药物，特别是d4T或d4T + 羟基脲的治疗期间。
Ω 怀孕妇女使用stavudine和didanosine联合治疗时，很可能导致乳酸酸中毒和肝脏损害，除非确定这种联合用药的益处明显超出危险时才可应用。
核苷类逆转录酶抑制剂（NRTIs）的特点（2）
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药物名称
商品名称 |
Stavudine (d4T) 赛瑞特 |
Lamivudine (3TC) 益平维 |
Abacavir (ABC) Ziagen |
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服用剂型 |
15,20,30,40mg胶囊，1mg/mL口服溶液 |
150mg片剂 10mg/mL口服溶液 |
300mg片剂 20mg/mL口服溶液 |
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推荐剂量 |
＞ 60kg:40mg 每日两次 ＜ 60kg:30mg每日两次 |
150mg每日两次 ＜50kg:2mg/kg每日两次 或同服ZDV如Combivir，1片每日两次； 或同时服用ZDV和abacavir如Trizivir++， 1片每日两次 |
300mg 每日两次 或同时服用ZDV和3TC如Trizivir＋＋,1片每日两次 |
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食物效应 |
进食不影响 |
进食不影响 |
进食不影响 酒精使ABC水平增加41% |
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口服生物利用度 |
86% |
86% |
83% |
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血浆半衰期 |
1.0小时 |
3-6小时 |
1.5小时 |
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细胞内半衰期 |
3.5小时 |
12小时 |
3.3小时 |
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药物清除 |
肾脏排泄50% |
肾脏排泄，不转化 |
通过乙醇脱氢酶和葡萄糖醛酸转移酶代谢。 肾脏排泄82%的代谢物 |
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副作用 |
胰腺炎* 外周神经病 使用NRTIs后，乳酸酸中毒合并肝脂肪变性少见。 |
（毒性最小） 使用NRTIs后，乳酸酸中毒合并肝脂肪变性少见。 |
超敏反应（可能是致命性的）**；发热，出疹，恶心，呕吐，不适或虚弱，和食欲不振。 可能也有呼吸系统的症状（喉部疼痛，咳嗽等）。 使用NRTIs后，乳酸酸中毒合并肝脂肪变性少见。 |
++ 每Trizivir片含有300mg ZDV，150mg 3TC，和300mg abacavir。
*致命的和非致命的胰腺炎病例已发生在既往未治疗的病人，也发生在使用ddI或联合应用其他药物，特别是d4T或d4T + 羟基脲的治疗期间。
#怀孕妇女使用stavudine和didanosine联合治疗时，很可能导致乳酸酸中毒和肝脏损害，除非确定这种联合用药的益处明显超出危险时才可应用。
** 一旦怀疑病人有超敏反应症状（包括发热，出疹，虚弱，恶心，呕吐，腹泻和腹痛），应立即停止使用abacavir，因为可能在几小时内发生更为严重的症状，包括威胁生命的低血压和死亡。
4.2 非核苷类逆转录酶抑制剂（NNRTIs）的特点
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药物名称 商品名称 |
Nevirapine 维乐命 |
Delavirdine Rescriptor |
Efavirenz 施多宁 |
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服用剂型 |
200mg片剂 50mg/5mL口服溶液 |
100mg片剂 200mg片剂 |
50,100,200mg胶囊 |
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推荐剂量 |
200mg 口服每日一次14天，接着200mg口服每日两次 |
400mg口服每日三次;100mg片剂可溶于≥30盎司水制成浆液，与ddI和抗酸药分开1小时服用 |
600mg口服qHS |
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食物效应 |
食物不影响 |
食物不影响 |
水平增加50% 高脂肪餐后应避免服药 |
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口服生物利用度 |
＞90% |
85% |
未获得数据 |
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血浆半衰期 |
25-30小时 |
5.8小时 |
40-55小时 |
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药物清除 |
通过细胞色素P450（3A诱导剂）代谢；80%通过尿排泄（以葡萄糖醛酸化物代谢，原型代谢＜5%，＝,10%通过粪排泄 |
通过细胞色素P450（3A诱导剂）代谢；51%通过尿排泄（原型代谢＜5%＝，44%通过粪排泄 |
通过细胞色素P450（3A诱导剂/混合剂）代谢；14-34%通过尿排泄（以葡萄糖醛酸化物代谢，原型代谢＜1%＝,16-61%通过粪排泄 |
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副作用 |
皮疹* 转氨酶水平增加 肝炎 |
皮疹* 转氨酶水平增加 头痛 |
皮疹* 中枢神经系统症状+ 转氨酶水平增加 大麻素试验假阳性 猴子试验有畸形发生++ |
* 临床NNRTI治疗试验中，7%的病人服用nevirapine，4.3%的病人服用delavirdine，1.7%的病人服用efavirenz 后因皮疹而停药。使用三联NNRTIs治疗后很少有史蒂文-约翰逊综合症发生的报道。
+使用efavirenz后这些症状中的任何一个的发生频率相比于对照组为52%比26%；2.6%的病人服用efavirenz由于这些症状而停药；症状经常在2-4周后逐渐消失。
++在非人类的猩猩试验上，没有服用NNRTIs的相关报道。
(1)对于抗病毒治疗失败者,病毒反弹缘于患者的依从性差和对药物的耐受性,因此及时应用其他逆转录酶抑制剂更换,为选择适宜的替代药,确定药物相关不良反应是由哪种药所致尤为重要。
(2)鉴于对胎儿的安全性数据尚不充分,逆转录酶抑制剂对幼、婴儿可能有不利的影响,并通过乳汁分泌,因此对妊娠、哺乳期妇女慎用；对儿童不推荐应用；对过敏者禁用。
(3)逆转录酶抑制剂对肝、肾、心脏功能不全者慎用；有肝脏毒性、引起AST、ALT、乳酸脱氢酶升高 ；肾功能不全者(肌酐清除率>30mlmin)慎用；晚期肾病(肌酐清除率<30mlmin)和肝功能严重不全者禁用。部分逆转录酶抑制剂可致血脂蛋白代谢异常和心血管事件危险几率增加,提示临床宜给予注意 。
(4)服用逆转录酶抑制剂后,使获得机会性感染的几率可能增加,应进行严密的临床观察。
(5)大部分逆转录酶抑制剂(扎西他宾、齐多夫定、恩曲他滨)可经肾脏清除,与有肾毒性药(两性霉素B、氨基糖苷抗生素)并用时,应加强临床和实验室监测,并酌减剂量。
(6)逆转录酶抑制剂可诱发胰腺炎或周围神经炎,治疗中宜密切观察体征(腹痛、腹泻、恶心、呕吐、发热),当并用可能潜在引起胰腺炎的药物时,应终止治疗。同时避免与氯霉素、顺铂、氨苯砜、乙硫异烟胺、格鲁米特、肼苯哒嗪、异烟肼、甲硝唑、呋喃妥因、苯妥英钠、利巴韦林、长春新碱等可引起周围神经炎的药物并用。
(7)齐多夫定可抑制骨髓造血功能,导致轻度贫血,治疗期间应定期检查血象,当血红蛋白低于75～95gL和中性白细胞减少(0.75～1.0×109L)时酌减剂量。
(8)注意药物间相互作用:
①齐多夫定与对乙酰氨基酚、阿司匹林、吲哚美辛、丙磺舒等药合用,可竞争性地阻碍前者与葡糖醛酸结合,毒性增强；与乙胺嘧啶可增加对骨髓抑制的危险；
②拉米夫定与扎西他宾同为胞嘧啶类似物,在细胞内磷酸化过程中可竞争相同的酶,与具有相同排泄机制药物(更昔洛韦、复方磺胺甲唑、甲氧苄嘧啶)合用血浆浓度可增加40%；
③地丹诺辛制剂中含有镁、铝等抗酸剂,在服用2小时内应禁用四环素类、喹诺酮类或能与镁、铝络合的药物；
④司他夫定不宜与齐多夫定联用,后者可抑制其细胞内磷酸化作用；与利巴韦林合用,可致乳酸酸中毒；
⑤阿巴卡韦、司他夫定与利巴韦林合用,可易致乳酸酸中毒；
⑥扎西他宾不宜地丹诺辛合用。
参考文献
[1] 张石革. 核苷酸类逆转录酶抑制剂的进展与评价 [J] . 中国医院用药评价与分析 2005年第 5 卷第5 期
[ 2] Crespan E, Locatelli GA, Cancio R, et al .Drug resistancemutations in the nucleotide binding pocket of human immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase differentially affect the phosphorolysis - dependent primer unblocking activity in the presence of stavudine and zidovudine and its inhibition by efavirenz [ J] . Antimicrob Agents Chemother , 2005 , 49(1):342.
[3]梁峰，李科，李国秀.HIV-1逆转录酶抑制剂的研究新进展【R】 上海：中国人民解放军第二军医大学药学院，药物化学教研室
