摘要
这项研究的目的是评估中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂AZD9668 (60mg,每日两次口服,持续4周)在囊性纤维化中的安全性和对临床结果和炎症和组织损伤生物标志物的影响。
这是一项随机、双盲、安慰剂对照研究。主要观察指标为痰中性粒细胞计数、肺功能、24小时痰重、BronkoTest®日记卡数据和与健康相关的生活质量(修订的囊性纤维化生活质量问卷)。次要终点包括痰中性粒细胞弹性蛋白酶活性、痰和血液、尿液和血浆中的炎症生物标志物desmosine(一种弹性蛋白降解标志物)、AZD9668水平和安全参数(不良事件、常规血液学、生物化学、心电图和痰细菌学)。
56例患者随机分组,其中27例患者接受AZD9668治疗。AZD9668对痰中性粒细胞计数、中性粒细胞弹性蛋白酶活性、肺功能或临床结果(包括生活质量)无影响。在AZD9668组中,痰炎症生物标志物有减少的趋势,白细胞介素-6、RANTES和尿凝血氨酸的变化具有统计学意义。两组间不良事件发生模式相似。
AZD9668组痰炎生物标志物持续减少,尿中脂氨酸的减少表明AZD9668影响中性粒细胞弹性蛋白酶对弹性蛋白的切割。
支气管扩张、慢性阻塞性肺病(COPD)和囊性纤维化(CF)是炎症和损伤驱动的呼吸系统疾病,有大量需求未得到满足。
慢性支气管内感染及脱水、增厚的分泌物导致气道阻塞[1,2]。慢性感染与过度的炎症反应相关,气道中促炎细胞因子白细胞介素(IL)-8水平高,肺部中性粒细胞浸润[3.,4]。气道中中性粒细胞的存在,以及由此产生的高浓度中性粒细胞蛋白酶,提示它们是与CF相关的蛋白水解性肺破坏的发病机制的贡献因素[1,3.,4]。
中性粒细胞弹性酶(NE)是一种关键的蛋白水解酶,涉及中性粒细胞驱动的炎症性肺病的发病机制和进展。它是促炎症的[5,6],刺激粘液分泌过剩[7- - - - - -9],损害粘液纤毛清除,使中性粒细胞炎症持续存在[1,3.]并直接导致肺组织损伤[10,11]。NE抑制剂的使用,如α1抗胰蛋白酶(α1-AT)在CF患者中的应用[4,12],因此是治疗这些疾病的一种合乎逻辑的方法,并提供了解决当前未满足的医疗需求的潜力。
AZD9668是一种口服人NE抑制剂。临床前研究表明,它可可逆地抑制NE活性,在生化和细胞实验中具有很强的效力和选择性,并在在活的有机体内肺部炎症和退化的模型[13]。良好的药代动力学特征,允许口服,以及由于其与靶酶可逆相互作用而降低的毒性风险,表明AZD9668代表了一个重大进步与以前的NE抑制剂[13]。因此,AZD9668被开发为COPD的对症治疗和疾病改善的一种可能的治疗剂,但也可能有益于CF和其他以中性粒细胞性炎症为特征的气道疾病。
由于CF是一种孤儿病,在有限的可用患者中对新疗法进行有效和适当的评估是重要的。常用的结局指标包括临床疗效指标(生存期、肺加重期和住院率)、替代终点(1秒用力呼气量(FEV))1),或FEV的下降速度1)和生物标记[2]。鉴于蛋白水解性肺破坏是CF的一个关键特征,还需要相关的、可重复的损伤/组织退化标记物,以评估新治疗的有效性。
本信号搜索研究的目的是对AZD9668的疗效和安全性进行初步评价与安慰剂,并检查其对炎症和组织损伤生物标志物的影响。
方法
研究设计
这是一项随机、双盲、安慰剂对照、平行组、IIa期研究(NCT00757848)。在长达4周的磨合期后,患者被随机分配到28天的AZD9668或匹配的安慰剂治疗。
病人
男性和女性(绝经后或手术无菌)患者≥16岁,临床诊断为CF,一种FEV1≥40%预测值,实验室正常值,肾功能正常(肾小球滤过率>70 mL·min−1)均符合资格。
排除标准包括任何可能干扰研究评估的非cf相关肺部疾病。
治疗
患者随机分组(1:1)通过计算机生成的随机方案,到AZD9668 60毫克b.i.d。或者匹配的安慰剂。所选剂量接近以往健康志愿者AZD9668研究中使用的最大剂量[14]。继续接受标准CF治疗;在随机分组前的8周和4周内,不允许口服皮质类固醇和非预防性抗生素。
评估
主要终点为:痰绝对和百分比中性粒细胞计数;24 h痰量;肺功能;BronkoTest®日记卡数据;和生活质量(QoL),以修订的CF生活质量问卷(CFQ-R)衡量[15]。
次要终点为:痰中NE活性;痰炎生物标志物;血液炎症生物标志物;尿锁链素;安全;血浆和诱导痰液中AZD9668浓度的变化。血浆桥氨酸是一个探索性结果。
对于痰生物标志物,将基线时获得的两个诱导痰样本(第1a和第2次访问)的平均值与治疗最后一周获得的两个样本(第3a和第4次访问)的平均值进行比较(图1)。使用两个测量值的平均值来减少生物标志物估计值的方差。
统计分析
对于中性粒细胞计数和生物标志物数据,使用ANCOVA来确定AZD9668:安慰剂的比例。基线数据(对数尺度)和国家作为协变量。对于其他疗效结果,ANCOVA用于分析AZD9668与安慰剂之间从基线到第28天的变化差异,其中治疗方法和国家为固定因素,基线值为协变量。
由于这是一项探索性研究,样本量并不是基于获得检测特定效应的能力。假设记录数据的标准偏差为1,这样痰液中中性粒细胞数量减少50%就不会被遗漏(80%幂),40例患者(每个治疗组20例)的样本量被认为是足够的,双侧p值<0.1具有统计学意义。没有针对测试的多重性进行调整。
道德方面
研究方案和修正案由一个独立的伦理委员会批准,并符合赫尔辛基宣言和国际协调会议/良好临床实践。所有患者均提供知情同意书。
关于排除标准、禁止治疗、痰采样、生物标志物分析和评估时间表的进一步方法细节可在在线补充材料中找到。
结果
病人
第一名患者于2008年10月30日入组,最后一名患者于2009年8月4日完成研究。共有70名患者被纳入研究,其中56名被随机分配到治疗组;29例给予安慰剂,27例给予AZD9668 60 mgb.i.d.在这些随机接受治疗的患者中,27名(93%)安慰剂患者和24名(89%)AZD9668患者完成了研究。病人的性格表现在图2.
安慰剂组的所有患者接受了至少一剂量的研究治疗,并有剂量后疗效数据(安全性和疗效分析集,n=29)。AZD9668组的一名患者在随机分组后没有接受任何研究药物治疗,并被排除在安全性和有效性分析组之外。AZD9668组的另一名患者没有剂量后疗效数据,因此被排除在疗效分析集之外。因此,对于AZD9668组,安全性分析集有26例患者,疗效分析集有25例患者。
总体而言,两个治疗组在大多数人口统计学和患者特征方面很好地匹配(表1)。研究中只有一名女性。FEV1在接受AZD9668治疗的组中,无论在筛查还是在随机分组中,都较低。
主要结果变量
中性粒细胞绝对计数和百分比计数
治疗结束时,安慰剂组的几何平均绝对中性粒细胞计数较低(11.13 ×106·g−1)高于AZD9668组(14.10 ×106·g−1);但组间比值差异无统计学意义:0.97 (90% CI 0.69-1.38;p = 0.891) (表2)。同样,在治疗结束时,AZD9668与安慰剂之间的中性粒细胞百分比计数无统计学差异;最小二乘均值差1.25% (90% CI -2.53-5.04;p = 0.581) (表3)。中性粒细胞计数基线变化的个别患者数据显示在在线补充图E1中。
痰量与肺功能
24小时痰量、FEV分析1肺活量慢,用力肺活量(FVC),用力呼气流量为FVC和FEV的25-75%1% pred显示各组间无统计学差异(在线补充表E1和图E2),且每日在家测量的肺功能变量无差异(BronkoTest®日记卡数据)(在线补充表E1)。
CF的体征和症状
治疗组之间在呼吸症状评分或缓解药物使用方面无统计学差异(在线补充表E1)。在研究期间,安慰剂组有多达7名(24%)患者使用抗生素/类固醇,AZD9668组有10名(40%)患者使用抗生素/类固醇。在线补充资料总结了伴随用药的使用情况。除“情绪”(p<0.05)和“进食”(p<0.1)外,各个CFQ-R类别无统计学意义上的变化,AZD9668组记录了恶化(在线补充表E1)。
次要结果变量
痰中NE活性
AZD9668的几何平均基线NE活性高于安慰剂组。治疗结束时,安慰剂组NE活性比值增加(51%),AZD9668组下降(5%)。AZD9668组NE活性降低了37%与安慰剂组(比0.63;90% ci 0.30-1.31);然而,这并不具有统计学意义(p=0.292) (表4)。NE活动基线变化的个体患者数据显示在在线补充图E3中。
炎症生物标记
总的来说,除了白三烯B外,所有痰炎生物标志物都有减少的趋势4(LTB4) (即。AZD9668组中肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-6、IL-8、IL-1β、RANTES(活化后,正常t细胞表达和分泌后调节)和单核细胞趋化蛋白-1的变化,IL-6 (p<0.01)和RANTES (p≤0.1)的变化具有统计学意义(图3;联机补充表E2)。两组之间在血液炎症生物标志物的变化方面没有统计学上的显著差异(数据未显示)。
安全
总体而言,安慰剂组有14例(48%)患者报告了治疗引发的不良事件(AEs),而AZD9668组为12例(46%)(在线补充表E3);安慰剂组和AZD9668组分别报告了54例和32例ae。
安慰剂组的两名患者报告了严重的不良事件(肺加重和肺炎),安慰剂组的两名患者因不良事件(非心源性胸痛和肺炎)而停止治疗。没有死亡或其他重大事件(在线补充表E3)。
总的来说,治疗组之间的声发射谱(首选术语)相似。最常见的AE报告是头痛,AZD9668组报告的患者数量多于安慰剂组(在线补充表E3)。
两组在痰细菌学、血液学或临床化学参数、生命体征、心电图或体格检查方面无明显临床差异。AZD9668组的一名患者显示肌酸酐磷酸激酶、丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶和乳酸脱氢酶增加,在治疗的第7天和28天达到峰值。剧烈运动与最初的增加暂时相关;然而,没有足够的信息来解释第28天的第二次增加,这意味着不能排除与研究药物的关系。
痰、血浆中AZD9668阳性
血浆和痰上清样品中AZD9668浓度的测定证实,AZD9668水平与既往支气管扩张患者的研究相当[16]。
讨论
用AZD9668 60 mg治疗b.i.d。与安慰剂相比,超过28天对CF患者的症状、肺功能、痰中性粒细胞计数、痰重量或痰NE活性均无影响。然而,除了LTB4, AZD9668治疗确实导致痰炎生物标志物的一致降低,这对IL-6和RANTES具有统计学意义。AZD9668治疗也显著降低游离和总尿脂氨酸、弹性蛋白降解的生物标志物。AZD9668组血浆中凝血氨酸也有降低,尽管存在差异与安慰剂效果不显著。AZD9668总体耐受良好。
鉴于CF疾病中痰的蛋白水解活性,识别CF中指示气道炎症和肺组织损伤程度的生物标志物具有重要意义。结构损伤的生物标志物可能使早期干预和监测疾病过程中肺组织变化的能力成为可能。纤维氨酸是一种存在于弹性蛋白中的交联氨基酸,在基质降解过程中被释放出来,可在COPD患者的痰、血和尿液中检测到[17- - - - - -20.]被认为是肺组织损伤的潜在生物标志物。我们的研究表明,AZD9668治疗后尿和血浆中凝血氨酸持续降低,是少数几项治疗剂对凝血氨酸水平显示积极影响的研究之一,这表明AZD9668可能在中性粒细胞驱动的疾病状态下具有改善疾病的潜力。一种相关的NE抑制剂ZD0892也可降低烟致肺气肿豚鼠模型灌洗液中凝血氨酸的水平[11]。另一项CF患者研究测量了因肺加重而住院治疗的患者痰液中的氨沙氨酸,发现在住院的第一周,痰液中氨沙氨酸水平显著下降(p=0.04) [21]。Desmosine水平也与血浆c反应蛋白(p=0.03)、痰IL-8 (p<0.01)和痰NE蛋白(p<0.01)的降低呈正相关。在一项对39例CF患者的研究中,Downeyet al。(22]的研究结果显示尿中凝血氨酸水平与生存率呈负相关,研究开始1年后对患者数据的分析显示,与幸存者相比,非幸存者尿中凝血氨酸水平显著高于幸存者(p<0.0001)。也有证据表明,在吸烟者和慢性阻塞性肺病患者中,氨脂氨酸的尿排泄增加[20.,23,24]。瑞典双胞胎登记处最近的一项研究评估了桥氨酸和肺功能之间的关系[25]。本研究发现尿中脂氨酸与FEV呈显著负相关1与残气量(RV)、RV/总肺活量呈正相关,且在COPD患者中相关性显著增强。
目前的研究还表明,AZD9668治疗可导致痰炎生物标志物的一致减少模式。血浆炎症生物标志物未观察到治疗效果。血浆炎症生物标志物的结果与COPD纵向评估以确定预测性替代终点(ECLIPSE)研究中的评估一致,该研究报告了痰和血液中的中性粒细胞测量与全身生物标志物之间的弱相关性[26]。NE抑制剂研究中的生物标志物分析也具有挑战性,因为与临床上有意义的抗炎作用相关的NE抑制的合适生物标志物目前尚不清楚。
目前研究中观察到AZD9668对中性粒细胞计数、NE活性和肺功能测量的影响缺乏可能是由于各种原因。我们的研究是一项简短的、信号搜索的、原理证明的研究,在少量患者中进行,并且与较大的个体间变异相关,导致较大的置信区间。这项研究的持续时间很可能太短,无法研究AZD9668的疾病修饰作用。通常需要更长的研究时间才能检测到对肺功能和终点(如生活质量)的影响。
先前对支气管扩张患者的分析表明,血浆和痰上清液中存在预期浓度的AZD9668 [16],在我们的研究中,在血浆和痰中测量到的AZD9668浓度证实了暴露在药理学相关水平,预测抑制NE。然而,一种可能性是需要更高浓度的AZD9668才能在气道中达到足够的NE失活水平。其他的可能性是AZD9668可能没有到达其作用地点或在其作用地点被灭活。已知NE的内源性抑制剂失活,如α1-AT,可因肺组织中存在的氧化剂而发生[27,28],尽管目前尚不清楚小分子药物在患者体内是否容易出现类似的失活过程。
缺乏效果的另一个可能原因可能与靶标特异性有关。AZD9668已被证明有选择性地靶向NE [13];然而,气道炎症和蛋白水解活性是由许多不同的机制和几种其他中性粒细胞蛋白酶驱动的。例如,在CF患者的支气管肺泡灌洗液中发现了高水平的组织蛋白酶G和蛋白酶3 [29,30.]。此外,中性粒细胞基质金属蛋白酶胶原酶(MMP-8)和明胶酶(MMP-9)在CF患者的支气管肺泡灌洗液中也被高浓度检测到[31,32]。如AZD9668所示在活的有机体内抗炎作用[13],它可能会影响ne独立的抗炎途径,导致炎症生物标志物的减少,以及桥氨酸水平的降低。
进一步的解释是NE在转运过程中破坏了细胞外基质。一般认为高浓度NE会导致基质蛋白的蛋白水解损伤。然而,由于弹性蛋白酶在中性粒细胞从循环迁移到气道的过程中被释放,可能由于启动的增加,中性粒细胞释放更多NE,或者中性粒细胞数量的增加导致更多NE。因此,AZD9668在细胞外基质中可能比在NE浓度更高的气道中更活跃。这可能解释了在气道中中性粒细胞数量或NE活性没有太大变化的情况下,氨脂氨酸浓度的降低。另外,痰基质的复杂生物学可能在痰NE测定的高患者间变异性中发挥了作用。这种可变性,加上样本量小,可能在一定程度上解释了东北偏东活动减少的趋势,但缺乏统计学意义。
我们的研究结果表明,AZD9668在CF患者中是安全的,耐受性良好,对炎症的痰生物标志物有一致的影响,但对NE活动或肺功能影响不大。这些数据与其他研究NE抑制剂的数据相似。一项初步研究,调查吸入重组人α的安全性和有效性1-AT (NE的内源性抑制剂)作为CF的治疗,发现模糊不清的重组α1-AT安全且耐受性良好,但对绝对痰NE水平、NE活性和其他炎症标志物的影响有限[12]。另一项针对CF的II期试验显示α无影响1-AT对肺功能(FEV1),但确实导致α的增加1-AT水平和游离NE活性降低,中性粒细胞数量,铜绿假单胞菌集落形成单位、IL-8和TNF-α水平和完整的免疫球蛋白G [4]。
目前的研究结果提示AZD9668在具有中性粒细胞驱动成分的炎症性呼吸道疾病(如CF)中具有作用。为了进一步研究AZD9668对中性粒细胞数量、NE活性和肺功能的影响,并确认抑制NE作为一种治疗方法的有效性,需要进行更长时间、更多患者的研究。此外,这些结果指出了氨脂氨酸作为肺组织降解的生物标志物的潜在用途。
致谢
我们感谢研究人员和患者参与本研究。主要研究人员:T. Pressler (Rigshospitalet, Copenhagen, Denmark);M. Griese(路德维希·马克西米利安大学,德国慕尼黑);R. Fischer(慕尼黑大学医院,德国慕尼黑);他走时。豪雅(德国汉堡Othmarschen公园儿童和青年诊所);H. Wirtz(莱比锡大学医院,德国莱比锡);B. Bewig(石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医院,德国基尔);H. Mazurek(波兰华沙结核病和肺病研究所);E. Amelina (Roszdrav肺科研究所,俄罗斯); F. Karpati (Karolinska University Hospital, Stockholm, Sweden); L. Mared (Lund University Hospital, Lund, Sweden); A. Hollsing (Uppsala University Hospital, Uppsala, Sweden); A. Lindblad (Gothenburg Children's Hospital, Gothenburg, Sweden); M. Gilljam (Sahlgrenska University Hospital, Gothenburg, Sweden); S. Elborn (Belfast City Hospital, Belfast, UK); M. Walshaw (Liverpool Heart and Chest Hospital, Liverpool, UK).
医学写作协助是由英国Macclesfield的Complete Medical Communications的V. Munoz提供的。
脚注
这篇文章有补充资料可从www.www.qdcxjkg.com
临床试验
这项研究注册在www.ClinicalTrials.gov标识符编号NCT00757848.
支持声明
这项研究由阿斯利康公司资助。
权益声明书
对这篇手稿的所有作者和研究本身的兴趣声明可以在www.www.qdcxjkg.com/site/misc/statements.xhtml
- 收到了2011年11月8日。
- 接受2012年1月3日。
- ©2012人队