长期低剂量红霉素对非囊性纤维化支气管扩张患者肺加重的影响：BLESS随机对照试验

重要性大环内酯类抗生素(如红霉素)可能改善非囊性纤维化(CF)支气管扩张的临床结果，尽管大环内酯类药物耐药的相关风险尚未明确。

客观的目的:评价低剂量红霉素治疗有频繁肺加重史的非cf支气管扩张患者12个月的临床疗效和耐药成本。

设计，设置和参与者对目前不吸烟且前一年有2次或2次以上感染加重史的成年非cf支气管扩张患者进行红霉素12个月随机(1:1)双盲安慰剂对照试验。这项澳大利亚研究于2008年10月至2011年12月在一所大学教学医院进行，参与者还通过其他中心的呼吸内科医生和公共广播广告招募。

干预措施每日两次乙基琥珀酸红霉素(400毫克)或相应的安慰剂。

主要结果测量主要终点是每位患者的方案定义的肺恶化(PDPEs)年化平均发生率。次要结局包括大环内酯耐药的共口咽链球菌和肺功能。

结果679名患者被筛选，117名患者被随机分配(58名安慰剂，59名红霉素)，107名患者(91.5%)完成了研究。红霉素显著降低了总体PDPEs(平均，1.29 [95% CI, 0.93-1.65] vs 1.97 [95% CI, 1.45-2.48]每位患者每年;发病率比[IRR]， 0.57 [95% CI, 0.42-0.77];P= 0.003)，并在预先指定的亚组中与基线铜绿假单胞菌气道感染(平均差异1.32 [95% CI, 0.19-2.46];P= .02点)。红霉素减少24小时产痰量(中位差4.3 g[四分位数间距[IQR]， 1 ~ 7.8];P= 0.01)和肺功能减弱下降(支气管扩张剂后呼气量在呼气前一秒变化的平均绝对差值预测为2.2% [95% CI, 0.1%至4.3%];P= .04)。红霉素增加了大环内酯耐药口咽链球菌的比例(变化中位数为27.7% [IQR, 0.04%至41.1%]vs 0.04% [IQR， - 1.6%至1.5%];差异25.5% [IQR,15.0% ~ 33.7%];P<措施)。

结论与相关性在非cf支气管扩张患者中，与安慰剂相比，使用红霉素12个月导致肺恶化率适度下降，大环内酯类药物耐受性增加。

试验注册anzctr.org.au标识符:ACTRN12609000578202

非囊性纤维化(CF)支气管扩张的病理生理通常被认为以气道对细菌病原体的炎症反应为特征，最近的数据提供了进一步的证据来支持这一“恶性循环”假说。¹然而，旨在在不同时间点中断这一循环的维持疗法的研究未能显示出令人信服的临床疗效证据，包括长期口服抗生素，²吸入妥布霉素,^3.吸入糖皮质激素,⁴和黏液溶解的。⁵直到最近,⁶尚无治疗非cf支气管扩张的有效方法。

维持性阿奇霉素可减少非cf支气管扩张的恶化⁶;然而，该研究的局限性⁷包括治疗期只有6个月，缺乏对大环内酯类药物耐药性发展的系统评估。红霉素提供大环内酯相关的临床益处⁸诱导大环内酯类药物耐药的风险低于阿奇霉素。^9-13它也比阿奇霉素便宜得多(在澳大利亚，每天两次400毫克的年费用约为190美元)¹⁴而阿奇霉素，500毫克，每周3次，费用为1200美元¹⁵)，甚至在发达国家以外的国家也能广泛使用。

支气管扩张和低剂量红霉素研究(BLESS)验证了低剂量红霉素可以减少有频繁肺恶化史的非cf支气管扩张患者肺恶化的假设。此外，这种治疗引起的细菌耐药性，可以说是长期大环内酯治疗相关的主要风险，在共生菌群中被精确量化。

年龄在20 - 85岁的成年患者，如果有高分辨率计算机断层扫描记录的支气管扩张，在过去12个月内至少有2次单独的肺部恶化需要补充全身抗生素治疗，并且每天有痰产生，则符合条件。参与者被要求在入组前至少4周临床稳定(定义为无加重症状，不需要补充抗生素治疗，呼气前第一秒用力呼气量[FEV])₁[在最近最佳记录值(如有)的10%范围内]。排除标准包括CF，当前的分枝杆菌疾病或支气管肺曲霉病，任何可逆的加重原因，维持口服抗生素预防，除短期外的大环内酯类药物使用，前4周内药物的变化，6个月内吸烟，以及可能与红霉素发生重要相互作用的药物或合共病。在随机分组之前，所有参与者的痰分枝杆菌培养结果均为阴性。该研究得到了英国卫生服务中心人类研究伦理委员会的批准，所有参与者都提供了书面的知情同意书。

这是一项随机，双盲，安慰剂对照的研究，口服红霉素乙基琥珀酸400毫克(相当于250毫克红霉素碱)，每天两次，持续48周，随后是4周的洗脱期。这项研究是在澳大利亚一所大学的教学医院通过呼吸内科进行的，该医院也是一个区域性的成人CF中心。除了招募在中心见过的人，我们还通过其他中心的呼吸内科医生和两个区域公共广播广告活动招募参与者。红霉素和安慰剂(喷雾干燥乳糖/硬脂酸镁)片由Alphapharm生产和供应，在形状、外观和味道上相同。

计算机生成的随机化序列，随机分为2、4和8组，并根据有无痰进行分层铜绿假单胞菌在筛选时，由药学系举办。独立试验药师按随机化顺序配药。试验参与者、试验主管和所有直接参与患者护理的工作人员在任何时候都不知道治疗分配。所有的研究测量、数据收集和数据输入在治疗代码被打破之前完成。

参与者在前8周到中心检查3次，在40周内共8次(在此期间，每4周也通过电话与他们联系，两次访问之间);在4周的洗脱期后的第52周，每位参与者进行了最后一次随访(eFigure 1）.在办公室访问和电话访谈中，我们记录了有关恶化症状的细节。在所有检查中，参与者提供24小时痰液收集，并完成肺活量测定和症状问卷(莱斯特咳嗽问卷)和生活质量问卷(圣乔治呼吸问卷[SGRQ])。在整个研究的不同时间点进行了许多其他评估，包括6分钟步行测试、心电图、痰液收集(用于微生物学和炎症细胞计数)、血液学静脉切片、临床化学和c反应蛋白测量、咽拭子用于口咽链球菌培养和大环内酯敏感性测试(根据Malhotra-Kumar等人描述的方法修改)。⁹(有关访问和所有方法的详细信息见eMethods。)

参与者被告知24小时联系方式，并被邀请在出现加重症状的任何时间(包括下班后)联系研究人员(M.L.M.或D.J.S.)，以确保这些症状得到前瞻性评估。参与者被指示确保抗生素处方是通过中心而不是其他来源提供的。我们两位(D.J.S.或M.L.M.)前瞻性地确定了方案定义的肺恶化(PDPE)的标准。抗生素处方由我们中的一位(D.J.S.)指导，由研究人员提供，并根据微生物学和抗生素耐受性进行标准化。不符合ppe标准的呼吸道症状恶化被称为ppenon-protocol-defined PEs(non-PDPEs)。在这些情况下，参与者被告知他们不需要抗生素，也没有提供处方。

主要终点是每位患者每年平均pdpe发生率，通过治疗意向进行分析(所有提供数据的随机参与者)。当参与者需要抗生素治疗痰量或脓量持续(bbb24小时)增加，并伴有至少2种其他症状的新恶化:痰量、脓量、咳嗽、呼吸困难、胸痛或咯血，则认为发生了PDPE。

次要终点包括受试者开始使用抗生素的所有肺部事件(即PDPEs加非PDPEs)的发生率、抗生素总天数、对大环内酯类药物耐药的共食口咽链球菌比例的变化、症状(莱斯特咳嗽问卷)、生活质量(SGRQ)、24小时痰重、FEV₁预测百分比，c反应蛋白水平，运动能力(6分钟步行测试结果)，痰细菌学和痰炎症细胞计数。安全性终点包括不良事件、肝功能检查结果和心电图。依从性在每次访问时通过药丸计数进行评估。根据痰的存在对ppe进行单一预先指定的亚组分析P绿脓杆菌在基线。

假设对照组的基线年加重率为2.9 (1.2)，¹⁶98名参与者在5%显著性水平下给出90%的权力，显示红霉素使恶化率降低28%，这比我们在未控制的试点数据中看到的降低50%的疗效估计保守得多。¹⁷假设流失率为20%，所需样本量增加到118。

使用泊松回归模型分析主要结果测量，评估事件和暴露(人-时间)，采用准似然因子(带过离散校正)，并纳入以下协变量:治疗分配、年龄、性别、吸烟史和存在P绿脓杆菌在基线。次要结局(包括亚组分析)根据结局和数据分布使用不同的测量方法进行评估，但包括协方差分析(使用基线值作为协变量，并提供符合正态性和线性的假设)、非参数检验和Fisher精确检验。使用Matthews和Altman描述的方法，通过测试亚组间治疗效果的异质性来评估相互作用。¹⁸将所有非累积终点作为第0周至第48周的变化进行分析，将安慰剂和红霉素之间的变化差异与缺失数据的最后观察结转(LOCF)分析进行比较，并作为敏感性分析，对缺失数据进行多次代入。所有报告的结果都是针对意向治疗人群的。除非另有说明，效果测量以95%置信区间报告。所有分析均为双侧分析P值<。0.05被认为是显著的。采用StatsDirect统计软件(2.7.8版)进行统计分析。

2008年10月至2011年12月，679名受试者被筛选，562名受试者被排除，117名受试者被随机分组(所有受试者的数据均纳入所有意向治疗分析)，107名受试者(91.5%)完成了治疗期(图1）.流失率低于预期，在98名受试者完成第8次访问后，试验招募停止;在这一点上，117名参与者进行了随机分配并开始了研究。以药丸数衡量，安慰剂组的总体依从性为96.5%，红霉素组为95.6%。基线人口统计数据见表1。病因为特发性(n = 65, 55.6%)、感染后(n = 34, 29.1%)、粉红病(n = 11, 9.4%)、纤毛功能障碍(n = 3, 2.6%)、既往支气管肺曲霉病(n = 3, 2.6%)和类风湿关节炎(n = 1, 0.8%)。另外四名参与者也同时患有类风湿性关节炎。

红霉素显著降低PDPEs(红霉素组76，安慰剂组114;平均，每例患者每年分别为1.29 [95% CI, 0.93-1.65]和1.97 [95% CI, 1.45-2.48];发病率比[IRR]， 0.57 [95% CI, 0.42-0.77];P= .003) (图2）.接受红霉素治疗的患者中，0个PDPE为20例(安慰剂组为16例)，1个PDPE为20例(12例)，2个PDPE为9例(12例)，2个以上PDPE为10例(18例)。16次静脉注射抗生素治疗ppe(5例红霉素组6次，7例安慰剂组10次)。

根据痰的存在预先指定亚组分析P绿脓杆菌基线(无论是筛查还是第一次访问)显示，红霉素治疗患者的pdpe较少(23名红霉素参与者中有36名pdpe，而18名安慰剂参与者中有52名;平均值，1.57 [95% CI, 0.94 - 2.19] vs 2.89 [95% CI, 1.83 - 3.95];差异为1.32 [95% CI, 0.19 ~ 2.46];P= .02点)。然而，相互作用检验无统计学意义(平均差异为0.88 [95% CI， - 0.41至2.17];P=)。(有关恶化的详细信息见eResults，并附上事件率的摘要eTable 1。)

有97例非pdpe(35例红霉素vs 62例安慰剂)，其中33例参与者服用抗生素(8例安慰剂参与者13例，10例红霉素参与者20例)。红霉素组的总呼吸事件(总ppdpe加非ppdpe)显著减少(111例对176例安慰剂组;平均每位患者每年1.88 [95% CI, 1.37-2.39] vs 3.03 [95% CI, 2.47-3.60];Irr, 0.58 [95% ci, 0.46-0.74];P<措施)。每位患者使用抗生素的总天数无显著差异(中位红霉素为10天[IQR, 0-24]，安慰剂为15天[IQR, 0-31];差，5天[IQR, 0-11];P=厚)。红霉素显著降低24小时痰重(图3)，并显著阻止了FEV的下降₁在整个研究中预测的百分比(表2）.事后分析使用所有FEV的平均值₁在治疗期间进行百分比预测测量，以减少可变性⁵证实了这个显著的效果(eResults）.使用多重输入分析的结果(eTable 2)与使用LOCF分析的结果相似(表2）.

红霉素对莱斯特咳嗽问卷得分无显著影响(eFigure 2)、SGRQ评分或痰中性粒细胞百分比，对c反应蛋白水平或6分钟步行测试结果(表2和eTable 2)。红霉素显著增加了大环内酯耐药共体口咽链球菌的比例(变化中位数为27.7% [IQR, 0.04%至41.1%]，而安慰剂为0.04% [IQR， - 1.6%至1.5%];差异25.5% [IQR, 15.0% ~ 33.7%];P<措施)。

痰微生物学的结果详细地描述在eResults和eTables 3- - - - - -6。简而言之，两组在开始试用药物后的任何时间出现新的痰病原体没有差异。然而，更多红霉素治疗的参与者(17名[30.4%]vs 6名安慰剂参与者[10.9%])的痰病原体根除(在基线样本中鉴定出致病菌的8次痰样本中痰培养阴性);优势比，3.6 [95% CI, 1.3-10.6];P= . 01)。

比较4周洗脱期结束时(第9次访问)和治疗期结束时(第8次访问)的结果，没有发现任何测量值(eResults）.

无死亡和1例非PDPE严重不良事件，1名安慰剂参与者因呼吸道病毒感染住院(不符合PDPE标准)。排除支气管扩张相关事件，15名安慰剂参与者(25.9%)和17名红霉素参与者(28.8%)报告了任何不良事件。2名受试者因不良事件停药:1名在安慰剂组(恶心)，1名在红霉素组(疑似校正QT间期[QTc]延长)。尽管该参与者的入组QTc为480 ms，但仍被随机分组，并在第24周QTc为470 ms时停止研究。停药后(未解盲)，QTc测量为470 ms。

安慰剂组和红霉素组在QTc的变化方面没有差异(根据Framingham方程)(中位数，0 [IQR， - 0.01至0.01]vs 0 [IQR， - 0.01至0.01];95% CI，−0 ~ 0.01;P=无误)。在研究期间，没有参与者出现新的心律失常。三名安慰剂参与者报告恶心;3名参与者(2名安慰剂，1名红霉素)出现急性鼻窦炎;结直肠癌(红霉素组)、类风湿关节炎(红霉素组)和冠状动脉疾病(安慰剂组)有单一的新诊断。

根据痰中性粒细胞程度和流感嗜血杆菌感染没有显示亚组获益的证据。基线肺加重率非常高的亚组(前一年≥5次加重)确实显示红霉素(P= 0.01)，但效果与发作次数较少的亚组无显著差异(相互作用检验，P= .053)。

在有频繁肺加重史的非cf支气管扩张患者中，低剂量红霉素可减少肺加重，减少痰产生，减轻肺功能下降，并可提高痰病原体根除率。BLESS是迄今为止发表的关于大环内酯治疗非cf支气管扩张最长的研究，是红霉素唯一的长期随机对照试验，也是迄今为止对大环内酯长期治疗的生态后果最全面的评估。

在安慰剂组中观察到的ppdes发生率低于预期，特别是因为超过三分之一的研究参与者报告在基线时每年至少有5次恶化。患者通常在试验外服用抗生素的许多恶化可能不符合PDPE的标准，而安慰剂事件发生率(包括非PDPE)与预期的恶化率保持一致(每个方案样本平均每年3.3)。

红霉素加重率的平均年化相对降低率(43%)大于我们的功率估计(28%);然而，每位患者每年急性加重的绝对平均减少(0.7次)略低于相应的假设(0.8次)。这可能反映了报告的事件发生率未调整的性质(将调整后的IRR应用于安慰剂组的发生率，绝对减少0.85)和观察到的低于预期的ppe发生率。亚组分析支持后一种解释，在研究入组前一年至少有5次发作史的患者中，ppdes绝对减少1.45。此外，PDPEs的绝对减少与红霉素相似¹⁹并高于阿奇霉素组(0.35)^20.在慢性阻塞性肺疾病中，尽管阿奇霉素在支气管扩张中的降低率略低于最近报道的0.98。⁶该研究中加重的定义与目前的研究不同(BLESS需要3种症状而不是2种症状的恶化)，使用较低的加重定义阈值(即pdpe加非pdpe)，在BLESS中观察到绝对减少1.15。

低剂量红霉素治疗耐受性良好，无胃肠道不耐受等不良事件的证据。据报道，每日口服红霉素的剂量至少是BLESS患者的两倍，心脏性猝死的风险会小幅增加。²¹与同时使用细胞色素P-450 3A (CYP3A)酶的强抑制剂密切相关。²²目前的研究没有解决这个问题，尽管没有证据表明QTc延长或心律失常。耳毒性未系统评估;然而，当剂量小于BLESS的8倍时，这种并发症并不常见。²³

如果SGRQ评分没有明显改善，确实表明红霉素治疗对生活质量没有好处，那么这种治疗的价值是值得怀疑的。然而，我们在几乎所有其他重要的临床指标上都看到了一致的、显著的益处。此外，红霉素有改善SGRQ评分的趋势，缺乏统计学意义可能反映了SGRQ在该患者群体中相对缺乏敏感性和该终点相对不足的结合。EMBRACE试验也未能证明SGRQ有显著改善。⁶

这项研究是在单一中心进行的。然而，筛选和随机分配的大多数参与者不是我们自己中心的患者，而是从其他中心招募的或直接从社区转诊的患者。因此，筛选的参与者在澳大利亚城市非cf支气管扩张患者中具有广泛的代表性，尽管大量的参与者被排除在外，表明了确保只有合适的患者被随机化的严密性。考虑到潜在的生态风险，我们的研究设计和结果强烈反对将这些结果更广泛地推广到支气管扩张患者。

痰P绿脓杆菌感染一直被证明与较差的结果有关，包括更多的肺部恶化，²⁴肺功能加速衰退;²⁵以及死亡率的上升。²⁶因此，具有基线的参与者比例相对较高P绿脓杆菌BLESS患者的气道感染预示着肺功能下降的高危人群。²⁷安慰剂组FEV的大小₁与迄今为止发表的最大的非cf支气管扩张研究中所见的相同⁵(使用相同的方法，48周内的3.4% vs 24周内的1.7%)。⁵红霉素在整个研究中对这种下降提供了显著的保护，这在最近发表的阿奇霉素研究中没有看到。⁶这一差异既反映了BLESS的高危患者群体，也反映了较长的治疗周期。此外，红霉素显著降低痰量可能是减少气道阻塞的关键因素，例如，如果参与者的基线痰量较低，那么阿奇霉素可能没有表现出同样的效果。保存肺功能是一项特别重要的发现，因为它表明红霉素除了改善发病率外，还可能影响该病的自然史。

尽管红霉素具有临床疗效，但共生口咽链球菌耐药性的增加必须抑制其广泛应用的热情。以前的临床大环内酯研究没有类似的结果，这些研究通常是在有限的预先确定的病原体中调查大环内酯类药物耐药性。^19，20.志愿者服用阿奇霉素3天的研究⁹大环内酯类药物耐药性最大平均增幅为60.4% (95% CI, 53.9% ~ 67%)，峰值增幅大于85%;红霉素4周后的BLESS相应值分别为36.0% (95% CI, 26.7% ~ 45.4%)和48.5%。阿奇霉素对大环内酯类药物较高的耐药率与先前有关人群增加的数据一致链球菌引起的肺炎阿奇霉素用量增加对大环内酯类药物耐药率的影响^11-13，27由于其较长的半衰期而产生的一种效应，这使得亚抑制浓度可以延长。²⁸由于没有对长期使用阿奇霉素和红霉素进行直接随机对照试验比较，因此不可能明确地得出红霉素更可取的结论，因为它引起的耐药性较小，尽管所有现有数据都支持这一解释。

大环内酯类药物对炎症性肺病的临床疗效机制尚不清楚。传统的抗生素机制不太可能对抗P绿脓杆菌。然而，有证据表明红霉素对细菌病原体的根除作用增强，大环内酯类药物显示出非常规的抗菌作用。²⁹包括变更的演示P绿脓杆菌红霉素体外暴露对呼吸道上皮粘附的形态学和抑制作用。^30.此外，红霉素显著减少痰的产生。这可能代表了粘液分泌的直接衰减，正如在小鼠和体外研究中所证明的那样。³¹虽然减少黏液的产生可能也是抗菌或抗炎作用的一个可预见的结果。³²

综上所述，长期低剂量红霉素可显著减少口咽链球菌的恶化，防止肺功能下降，减少痰量，并显著增加大环内酯类药物耐药性。大环内酯治疗引起的细菌耐药要求在临床实践中谨慎应用该治疗。需要进一步的研究来评估P绿脓杆菌频繁加重的感染个体可能是限制这种治疗的合适亚组。

通讯作者:David J. Serisier, MBBS, DM, FRACP，呼吸内科，9级，马特成人医院，南布里斯班，昆士兰4101 (david.serisier@mater.org.au）.

作者的贡献:Serisier博士可以完全访问研究中的所有数据，并对数据的完整性和数据分析的准确性负责。

研究概念与设计McGuckin, Bowler, Serisier。

数据的获取: Martin, Lourie, Chen, Brain, Biga, Schlebusch, Dash, Bowler, Serisier。

分析和解释数据McGuckin, Schlebusch, Serisier。

起草稿件: Serisier。

对手稿重要知识内容的批判性修改:所有作者。

统计分析McGuckin, Serisier。

行政、技术或物质支持Martin, McGuckin, Lourie, Brain, Biga, Schlebusch, Dash, Bowler, Serisier。

研究监督McGuckin, Lourie, Schlebusch, Serisier。

资金/支持:本研究由Mater成人呼吸研究信托基金内部资助。没有制药公司或其他机构(包括医学作家)在本研究中发挥任何作用。

保荐人的角色:资金来源在研究的设计和实施中没有任何作用;收集、分析和解释数据;或在手稿的准备、审查或批准中。

额外的贡献:我们非常感谢其他中心的呼吸内科医生的努力，他们直接推荐患者参与本研究，包括Khoa Tran, MBBS, Logan医院，Meadowbrook，澳大利亚;乔西·斯特劳德，MBBS，洛根医院，梅多布鲁克，澳大利亚;Luke Garske，澳大利亚Woolloongabba亚历山德拉公主医院MBBS;Bill Oliver, MBBS，查尔斯王子医院，切姆赛德，澳大利亚;山姆·金，澳大利亚斯普林希尔圣安德鲁斯医院MBBS;John Upham，博士，亚历山德拉公主医院，Woolloongabba，澳大利亚;Wayne Kelly, MBBS，布里斯班私立医院，布里斯班，澳大利亚。我们感谢Rebecca Keating, MN(澳大利亚南布里斯班Mater成人医院)在患者程序方面的协助，以及Mervyn R. Thomas，博士(澳大利亚图王empron信息学)在统计方面的支持。我们也感谢付金林博士提供的额外统计支持。所有得到承认的捐助者均未因其参与而获得经济报酬。我们非常感谢参与者愿意付出他们的时间和热情参与这项研究。