1、中药注射剂类过敏研究进展 摘要 中药注射剂由于起效迅速,生物利用度高,已被广泛应用在临床危急重症领域。近年来随着其临床不良反应报道的增多,已越来越引起人们重视,其中急性过敏反应为其主要的不良反应。急性过敏包括 I 型过敏和类过敏,其中后者占 77%以上,为中药注射剂的主要不良反应,目前已发现多种中药注射剂包括鱼腥草注射液和生脉注射液等导致严重的类过敏反应的发生。但是国内外对类过敏反应产生的机制尚不完全清楚,均未建立评价中药致敏原的类过敏标准动物模型,有关中药注射剂类过敏反应的技术指导原则尚未制定,相关 机制及类过敏成分尚不明确,相关研究方法也比较单一。该文主要从类过敏反应机制、评价指标及评价方
2、法 3 方面对中药注射剂类过敏进行综述。类过敏反应机制主要包括直接刺激途径、补体途径、凝血途径、激肽释放酶 -激肽途径和急性过敏途径共 5 条途径 ;评价方法主要包括整体动物模型和体外细胞模型 ;综述评价指标主要分析了类过敏发生途径的特征指标及类过敏发生后效应物质指标。 关键词 中药注射剂 ;不良反应 ;类过敏反应 Advance and prospect in studies on anaphylactoid reaction of traditional Chinese medicine injections XU Yu-bin, DOU De-qiang* ( College of Ph
3、armacy, Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, Dalian 116600, China) AbstractBecause of the rapid action and high bioavailability, traditional Chinese medicine injections ( TCMIs) had been widely used in clinical critical field. In recent years, with the increasing reports of clinical
4、adverse reaction, more and more attention was paid to them, and acute allergic reaction was the main adverse reaction. Acute allergic reaction included type-I anaphylaxis reaction and anaphylactoid reaction, the latter had been found in a variety of TCMIs and accounted for 77% of adverse reaction. B
5、ut the mechanism of anaphylactoid reaction was not completely understood, the standard animal model for TCMIs was not established, and the technical guidance for anaphylactoid reaction was not formulated. Thus the three aspects included mechanism, evaluation index and evaluation methods of TCMIs for
6、 anaphylactoid were reviewed. Five ways including direct stimulating pathway, complement pathway, coagulation pathway, kallikrein-kinin pathway and acute allergic pathway were the main mechanism of anaphylactoid reaction; whole animal model and cell model were the main evaluation methods; the occurr
7、ence index and effect index were reviewed for the evaluation index analysis. Key wordstraditional Chinese medicine injections; adverse reactions; anaphylactoid reaction doi: 10.4268/cjcmm20151416 中药注射剂由于起效迅速,无消化道吸收过程的影响等优势,在疾 病的治疗方面,尤其是急重症疾病方面具有重要的作用,目前我国报道的在临床使用的中药注射剂约有 100余种。近年来中药注射剂的不良反应报告逐渐增多sup
8、1-2/sup。据有关资料统计,中药注射剂不良反应占中药不良反应的 75%以上,急性过敏比较严重,急性过敏主要包含 I型过敏反应和类过敏反应,而类过敏反应占到 77%以上 sup3/sup。目前国内外均未建立评价中药致敏原的类过敏标准动物模型,有关类过敏反应的技术指导原则尚未制定,相关机制及类过敏成分 尚不明确,导致中药注射剂类过敏反应的评价受到了很大限制,那么寻找一种能够广泛的用来做类过敏反应评价的动物模型来判断中药注射剂类过敏成分,合理有效地评价类过敏反应从而实现对中药注射剂质量的控制是目前急需解决的问题sup4-5/sup。本文对近年来类过敏现象的发现及反应机制、评价指标和评价方法研究等
9、进行了综述。 1 类过敏现象的发现及反应机制 类过敏反应一般不由 IgE 介导,在患者首次用药即可产生。类过敏的研究可追溯到 1920 年, Karsner Hsup6/sup把首次在人体或动物静脉注射胶状物体后引发的类似过敏反应症状的现象,定义为“类过敏”现象。 Selye Hsup7/sup在 1947 1949 年间给大鼠首次静脉注射卵白蛋白、右旋糖酐等胶体物后,引起大鼠面部、舌头和爪子附近发绀,浮肿的现象,定义为“类过敏反应”。在 1986 1988 年,类过敏反应在捷克斯洛伐克发现动物首次注射油剂疫苗后,出现典型的过敏反应现象,即不安、流涎、瘙痒、水肿等,而这并不由预先存在的 IgE
10、抗体所介导,是由于聚氧乙烯山梨 糖醇酐脂肪酸酯(吐温 80)引起的,至此类过敏反应得以确证sup8/sup。随后,一系列物质被发现都能造成类过敏反应其中包括造影剂、非甾体类抗炎药、止痛剂、脂质体与胶束溶剂和中药注射剂。 类过敏反应与 I 型过敏反应均与肥大细胞( MC)或嗜碱性粒细胞( BAS)脱颗粒释放组胺等生物活性介质有关,都属于速发型过敏反应,但两者有着不同的发生机制。型过敏反应是由致敏原在系列免疫因子的介导下引起机体的免疫应答,产生特异性抗体,称为致敏接触sup9/sup。一旦再接触致敏原,则致敏原与MC 和 BAS 细胞膜表面上的 IgE 抗体结合,释放效应物质包括速发相过敏介质如组
11、胺、类胰蛋白酶等和迟发相过敏介质如前列腺素、白介素等,从而产生一系列生理病理反应sup10-13/sup(图 1)。 目前类过敏反应产生的机制尚未完全认识,人们根据一些注射剂辅料以及 compound 48/80 等物质类过敏的研究,推测类过敏反应的发生途径可能包括以下 5 个方面。 1.1 直接刺激肥大细胞途径致敏物如 compound 48/80( C48/80)通过激活磷脂酶 D( PLD)促使溶血磷脂酸( LPA)生成, LPA与溶血磷脂酸受体( LPAR)结合激活 G 蛋白sup14-15/sup,活化的 G 蛋白激活磷脂酰肌醇激酶( PI3K),再激活磷脂酶 C 1( PLC 1)
12、促使 4, 5-二磷酸脂酰肌醇( PIP2)分解生成 2 个第二信使三磷酸肌醇( IP3)和甘油二酯油( DAG)或者通过 G 蛋白激活磷脂酶( PLC)促使钙离子内流,通过 PKC/PLA2 途径致肥大细胞脱颗粒释放炎性介质 sup16-20/sup。在碱性条件下,致敏原与 5-HT1A 受体结合激活产生级联反应致肥大细胞脱颗粒 sup14/sup。 1.2 激活补体系统途径血清补体主要有 9 种( C1 C9)。激活经典途径:致敏物通过补体经典途径的起始物质 C1 激活 C2, C4 再激活 C3 继而完成 C5 C9 各成分的连锁反应 ;激活旁路途径:越过 C1, C2, C4 直接从
13、C3 开始激活而完成一系列级联反应 ;MBL 途径:由 MBL结合致敏物从而启动激活。 3 条途径最终都是通过形成 C3 转化酶,释放 C3a, C5a过敏毒素,过敏毒素促使肥大细胞释 放血管活性物质,引起体内一系列生理病理的改变 sup21-23/sup。 1.3 激活凝血系统途径凝血系统包括外源性途径和内源性途径,一般体内都为内源性途径,通过凝血因子 11,产生级联反应促使纤维蛋白多肽的产生,造成凝血致肥大细胞脱颗粒 sup24/sup。 1.4 激活激肽释放酶 -激肽系统( kallikrein-kinin 系统,KK 系统)途径通过激活激肽原酶产生缓激肽,发生级联反应,进一步激活补体系
14、统致肥大细胞脱颗粒sup25/sup。 1.5急性过敏途径致敏物质通过 IgE介导和过敏毒素 C3a的双重作用致肥大细胞脱颗粒 11, 26(图 2)。 2 评价指标 2.1 途径评价指标在上述几种途径中补体系统相关的类过敏是目前研究较为成熟的一种类过敏机制,检测补体系统改变的指标 sup27-31/sup有: CH50 检测,即通过检测终端补体复合物( TCC, C5b-9)的含量反映血清补体的总体功能水平 ;直接检测过敏毒素 C3a, C4a, C5a因子,三者均为活 性片段,与细胞脱颗粒直接相关,三者水平的改变也可以提示致敏物质是否参与补体系统的激活 ;检测 SC5b-9, SC5b-9
15、 为补体系统激活过程中 C5 和 C9 因子结合后再与 S 蛋白(玻璃体结合蛋白)结合而形成,为补体系统的末端复合物,通过检测 SC5b-9 可反映 C5 因子的裂解和清除过程 ;检测 Bb 因子, Bb因子为补体 B 因子水解后的片段,为补体旁路激活途径的代表性指标 ;检测 C4d 因子, C4d 因子为 C4 水解产物,较为稳定,是补体经典激活途径代表性指标。作为补体途径之外的其他途径中并没有作进一步的深入研究,直接刺激途径目前的 研究主要集中在抗过敏药的机制上 sup32/sup,凝血因子共同参与完成机体的整个凝血途径和激肽释放酶激肽系统途径主要通过机体发生类过敏后纤溶蛋白及机体表征如血
16、液黏稠度等异常变化推测是否有该途径的参与,而其中的代表性指标可能需要从中进行深入研究sup33/sup。 IgE 虽然为型过敏反应的指示性指标 sup34-35/sup,但是作为类过敏共同通路途径重要的免疫学辅助指标也应该进行深入研究sup2/sup。 2.2 效应物质评价指标类过敏反应通过肥大细胞脱颗粒释放效应物质也包括速发相和迟发相过敏介质,其中速发相介质包括如组胺、类胰蛋白酶等,迟发相介质包括花生四烯酸、白三烯等 sup36/sup。 组胺是过敏反应症状产生的最主要的活性物质之一sup37/sup,也被作为急性过敏反应最具标志性的血管活力指标,许多药物引起的急性过敏反应都怀疑与组胺有关
17、sup38-40/sup,组胺进入细胞外液内,能使机体产生毛细血管后小静脉扩张、血管通透性增加、平滑肌收缩和黏液腺分泌增多等过敏样症状sup37/sup,其病理作用与其血液中的组胺浓度有关,临床相关文献报道,组胺 1 g?L-1 时并不引起症状, 1 2 g?L-1 时仅有皮肤反应, 3 g?L-1 发生全身反应, 100 g?L-1 以上则发生严重反应sup41/sup,因此组胺常作为早期诊断指标之一,并被临床医生喻为急性过敏监测的“金标准”sup28/sup。但是组胺作为检测指标还存在一定的局限性,主要体现在半衰期短,需在症状出现后 30 min之内取血检测 ;对取血要求高,因为溶血会影响
18、血浆组胺测定。 类胰蛋白酶是肥大细胞中含量最丰富的标记蛋白,出现急性过敏反应时浓度可显著升高,能特异性地表明肥大细胞是否发生脱颗粒反应,优点是半衰期长,不受溶血等影响,缺点是灵敏度比较低 sup42/sup。 -氨基己糖苷酶是标记肥大细胞脱颗粒的特异性蛋白,与组胺平行释放。 1999年 Demo等 sup43/sup首次报道用 Annexin V 对脱颗粒的肥大细胞进行标记,发现其脱颗粒程度与 -氨基己糖苷酸酶释放速度成正比,但是只限于用于体外细胞实验。 白三烯类物质是花生四烯酸通过 5-脂氧合酶途径代谢异常合成产物,由肥大细胞及嗜碱性粒细胞分泌,也是其脱颗粒标志性物质之一,具有很好的生理活性
19、,但是在体内含量较低 sup44-45/sup, Salari H 等sup46/sup对卵白蛋 白致敏的豚鼠进行离体心脏研究,用卵白蛋白静脉注射攻击离体心脏,用 HPLC 测定心脏释放的 LTB4, LTC4, LTD4 和 LTE4, LTC4 在 2 min上调达到最大浓度,然后下降到基线 ;LTD4 在 5 min 上调到最大浓度, LTE4 在 10 min 被测到, 15 min 后消失, LTB4在 5 10 min 上调到最大浓度, 15 min 后消失,表明白三烯作为类过敏检测指标对取血时间的要求比较高。 除此之外,血液中 C3a-desarg, C5a-desarg, Bb
20、, C3b,C4d,嗜碱性粒细胞和肥大细胞表面的标志物 CD63,CD203csup47-48/sup,血小板活化因子sup49/sup、纤维蛋白酶、细胞因子等的研究也正成为热点 sup50-51/sup,将有助于探索中药注射剂类过敏反应发生的机制。 3 实验方法研究 3.1 整体动物模型选择一种合适、操作简单的动物模型是目前研究中药注射剂类过敏评价方法最受关注的问题。目前国内外文献报道的类过敏研究动物主要有大、小鼠、豚鼠和 Beagle 犬,猪、食蟹猴及恒河猴 也有报道 4, 51-52。 不同动物或不同品系动物模型在易感性和症状表现方面均有所不同 sup53/sup。有较多研究发现对 Be
21、agle犬首次静脉注射含吐温 80或不含吐温 80中药注射剂, Beagle 犬都能较快出现烦躁不安、瘙痒、过敏性休克等典型的类过敏症状,对吐温 80 的敏感性较高,该动物模型通常采用行为异常评分及血液组胺升高率为主要指标, IgE为辅助指标来对中药注射剂进行类过敏强度的评价,并以IgE 来区分过敏与类过敏(表 1, 2) 3, 54-56。汪怀山等sup57/sup利用类过敏反应阳性药物(组胺,C48/80)和临床有类过敏反应报道的药物及辅料(优维显、泛影葡胺、万古霉素、吐温 80, CrEL)对 Wistar 大鼠和 Beagle犬模型作为类过敏反应模型进行评价,验证动物模型的生理指标(动物平均压 MABP、呼吸、心率)以及血浆指标(组胺、总 IgE、补体 SC5b-9)与类过敏反应的相关性,发现注射上述药物后 2 种动物血压明显下降,同时伴有呼吸和心率的变化, Wistar 大鼠注射 C48/80, 1%吐温 80 及 5%CrEL血浆组胺水平显著上 升, Beagle 犬静脉注射(给药体积为5mL?kg-1) C48/80, 1%吐温 80, 5%CrEL, 75%RCM泛影葡胺,万古霉素( 50 mg?kg-1)后,血浆组胺水平显著上升,都无 IgE 的变化,其中 1%吐温 80, 5%CrEL, 75%RCM泛