扑热息痛对严重疟疾患者氧化应激和肾功能的影响
扑热息痛对伴有血管内溶血的严重恶性疟疾氧化应激和肾功能的影响:一项随机对照临床试验
以血管内溶血和血红蛋白尿为特征的黑水热是恶性疟原虫引起的严重疟疾肾功能损害和死亡的重要原因。 最大的疟疾临床试验报告称,亚洲成人的黑水发病率为 5-7%,而接受青蒿琥酯或奎宁治疗的严重疟疾非洲儿童的黑水发病率为 4%。 孟加拉国吉大港的黑水热患病率为 15%,相关的肾衰竭发生率和死亡率分别为 42.9% 和 14.2%。
黑水热的基本特征是存在感染和未感染红细胞的血管内溶血以及游离血红蛋白的释放。 存在的细胞毒性游离血红蛋白可由于血红素氧化还原循环产生铁血红素和亚铁血红素而导致严重的氧化损伤,这会产生诱导脂质过氧化和随后产生 F2-异前列烷 (F2-IsoPs) 的自由基物质。 有证据表明,由血红蛋白催化的脂质氧化产生的 F2-IsoPs 是造成溶血性疾病和横纹肌溶解症中与肾损伤相关的氧化损伤和血管收缩的原因。
最近证明了扑热息痛的一种新机制,表明扑热息痛是血红蛋白催化的脂质过氧化作用的有效抑制剂,它通过将亚铁基血红素还原为其毒性较小的三价铁态并淬灭珠蛋白自由基。 在最近的概念验证试验中,治疗水平的扑热息痛被证明可显着减少氧化性肾损伤,改善肾功能,并通过抑制横纹肌溶解引起的肾损伤大鼠模型中血红蛋白催化的脂质过氧化反应来减少肾损伤。 由于患有严重疟疾的成年人表现出游离血红蛋白和尿液 F2-IsoP 浓度增加,研究人员假设扑热息痛的这种新型抑制机制可能通过减少血红蛋白诱导的脂质过氧化作用为该人群提供肾脏保护。 由于目前尚未就黑水热的适当药物治疗达成共识,因此这种安全且广泛使用的药物的潜在应用将大有裨益。
研究概览
详细说明
尽管有最好的杀寄生虫抗疟疾疗法——静脉注射青蒿琥酯,但严重疟疾的死亡率仍保持在 15% 左右。 与抗寄生虫药物相结合的辅助疗法有可能改善结果。 然而,目前尚无经证实的辅助疗法可用于治疗严重疟疾,与抗寄生虫药物联合使用可提高病死率。 该研究计划的重点是探索扑热息痛是否能预防严重疟疾中游离血红蛋白诱导的氧化损伤引起的肾功能障碍。
黑水热流行病学 早在 1800 年代,恶性疟原虫引起的并发严重疟疾的黑水热就被认为是发病率和死亡率的重要原因,平均死亡率为 25-30%。 病因和发病机制知之甚少,但其特征是大量血管内溶血和黑色或红色尿液排出,可导致肾功能损害和死亡。 这种表现与奎宁疗法有关,因为它的出现在 1950 年至 1980 年的氯喹时代几乎消失了。 自 1990 年以来,在非免疫和免疫个体的无疟疾和疟疾流行地区发现的病例数量再次出现,重新引起了人们对这种严重疟疾表现的兴趣。 最大的疟疾临床试验报告称,在接受青蒿琥酯和奎宁治疗的亚洲成年重症疟疾患者中,黑水热的发生率分别为 7% 和 4%,而在接受这两种药物治疗的非洲儿童中,黑水热发生率分别为 4%。 最近在一项初步研究中确定孟加拉国吉大港的黑水热患病率为 15%,相关肾功能衰竭和死亡率分别为 42.9% 和 14.2%。
黑水热的发病机制 尽管恶性疟疾和黑水热之间联系的确切机制尚不明确,但已提出多种解释。 已提出在 4 种特定情况下发生:(1) G6PD 缺乏症伴或不伴疟疾的患者服用抗氧化药物(伯氨喹) (2) G6PD 缺乏症和疟疾患者未经治疗和奎宁治疗 (3)当患有严重疟疾的患者(正常 G6PD)接受奎宁治疗时 (4) 当接触疟疾的人使用奎宁或相关氨基酒精药物进行自我治疗时。 然而,出现了新的黑水热情况,发生在 G6PD 水平正常的重症疟疾患者中,他们接受的是青蒿琥酯而非奎宁。
氧化应激和游离血红素的作用 黑水热的基本特征是感染和未感染的红细胞大量溶血并释放游离血红蛋白。 游离血红素具有高细胞毒性,是一氧化氮的重要清除剂,可促进内皮损伤,并被认为参与肾损伤和脑疟疾的发病机制。 当血管内溶血的程度超过血浆结合珠蛋白结合红细胞释放的血红蛋白的能力时,游离血红蛋白随后被肾小球过滤并进入肾小管。 在一系列肾活检中,在黑水热和血管内溶血患者的近端小管中存在细和粗的血红蛋白颗粒,而在远端和集合管中主要是血红蛋白管型和颗粒管型。 最近发现逆转游离血红素的氧化特性可以预防肾损伤,这一经典的肾小管沉淀肾损伤理论受到了挑战。 存在的游离血红蛋白是致病性的,因为亚铁血红素可以被氧化成三价铁状态 (FeIII),随后赋予血红蛋白过氧化物酶活性。 因此,血红蛋白可以还原氢过氧化物,例如过氧化氢 (H2O2) 和脂质氢过氧化物,从而产生血红蛋白的铁基态 (FeIV=O) 和珠蛋白蛋白自由基。
血红素 Fe(III) 蛋白 + H2O2 --> 血红素 [Fe(IV)=O] 蛋白• + H+ + H2O 铁基血红素和蛋白自由基可以通过游离和磷脂酯化不饱和脂肪酸的氧化产生脂质自由基。 膜磷脂的花生四烯酸侧链在复杂的脂质氧化级联反应中特别容易受到自由基介导的损伤,从而导致 F2-异前列烷 (F2-IsoPs) 和异呋喃 (IsoFs) 的产生。 有证据表明,在溶血性疾病和横纹肌溶解的情况下,由血红素蛋白催化的脂质氧化产生的 F2-isoPs 是氧化损伤和与肾损伤相关的血管收缩的原因。
扑热息痛和氧化应激 最近证明了扑热息痛的一种新机制,表明扑热息痛通过将亚铁基血红素还原为毒性较小的三价铁态并淬灭珠蛋白自由基,从而作为血红素蛋白催化的脂质过氧化反应的有效抑制剂。 这种效果在酸性环境中增强了 14 倍。 在最近的概念验证试验中,治疗水平的扑热息痛被证明可显着减少肾脏的氧化损伤,改善肾功能并通过抑制血红蛋白催化的脂质过氧化反应减少肾损伤,该过氧化反应由肌红蛋白的血红素部分的氧化还原循环介导,在横纹肌溶解引起的肾损伤大鼠模型中。
基本原理 由于患有与溶血相关的严重疟疾和黑水热的成年人表现出游离血红蛋白浓度增加、严重酸中毒和尿 F2-IsoP,研究人员假设扑热息痛的这种新抑制机制可能通过减少血红蛋白在该人群中提供肾脏保护-诱导的脂质过氧化。 由于目前尚未就黑水热的适当药物治疗达成共识,因此这种安全且广泛使用的药物的潜在应用将大有裨益。
拟议的活动 拟议的主要活动是对扑热息痛在严重恶性疟疾患者中进行的一项随机开放标签对照研究,以评估其对肾功能和氧化应激的调节作用。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Chittagong、孟加拉国
- Chittagong medical College hospital
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Ramu、孟加拉国
- Ramu Upazilla Health Complex
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准:
- 患者年龄 >12 岁
- 存在严重或中度严重的恶性疟原虫疟疾,伴或不伴黑水热,由无性形式恶性疟原虫血涂片阳性证实
- 入院时体温 >38 摄氏度或前 24 小时内发烧
- 患者或主治亲属能够并愿意提供知情同意书的书面知情同意书。 同意书和信息表将被翻译成孟加拉语并提供给患者副本。
排除标准:
- 患者或亲属不能或不愿给予知情同意
- 慢性肝病史
- 饮酒史(> 每天 3 杯)
- 对扑热息痛或青蒿琥酯治疗禁忌症或过敏
- 禁忌鼻胃管插入即面部骨折,出血素质
- 怀孕
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:扑热息痛
>50kg:扑热息痛 1gm PO/NG q6hourly 持续 72 小时且发热持续 24 小时(最大总剂量 4g/24 小时)加静脉注射青蒿琥酯 <50kg:扑热息痛 12.5-15mg/kg/剂量 q6hourly q6hourly 持续 72 小时且发热 24 小时(最大总剂量 5 剂量/24 小时;75mg/kg)加静脉注射青蒿琥酯 |
>50kg:扑热息痛 1gm PO/NG q6hourly q6hourly and affebrile 24h(最大总剂量 4g/24 小时)加静脉注射青蒿琥酯
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有源比较器:不含扑热息痛
无扑热息痛 + 静脉注射青蒿琥酯
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无扑热息痛 + 静脉注射青蒿琥酯
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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对乙酰氨基酚浓度的影响
大体时间:72小时
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比较治疗性扑热息痛浓度与不存在或低扑热息痛浓度对肾功能、峰值肌酐水平或谷肌酐清除率的影响,定义为在按水平分层的重度和中重度恶性疟疾患者中 72 小时与基线相比的变化血管内溶血(无细胞血红蛋白)。
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72小时
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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在急性肾损伤 (AKI) 的持续时间和 AKI 的发展方面比较治疗组和对照组。
大体时间:14天
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AKI 的持续时间将定义为在没有肾脏替代治疗的情况下直到血清肌酐恢复正常 (<1mg/dL) 所经过的时间长度。
AKI 的发展将使用急性肾损伤网络 (AKIN) 标准和肌酐增加 >= 0.5mg/dl 或 25% 进行评估。
每天通过液相色谱-质谱仪 (LC-MS/MS) 测量血浆扑热息痛浓度。
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14天
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比较氧化应激、游离血红蛋白和肾功能之间的组间相关性
大体时间:3天
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尿液和血浆 F2-异前列烷和异呋喃将通过气相色谱-质谱法测量。
无细胞血红蛋白在入院时通过酶联免疫吸附测定 (ELISA) 测量为血浆浓度,然后每天测量 72 小时。
入院时使用显色法测量血浆中的无细胞血红素,然后每天测量 72 小时。
入院时和每天 72 小时通过高效液相色谱法 (HPLC) 测量血红素与蛋白质的交联。
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3天
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评估黑水热及其与肾功能的关系
大体时间:7天
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每 6 小时使用标准化尿液颜色图表和尿液血红蛋白评估黑水热,直到组间临床恢复。
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7天
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死亡率和血液透析趋势
大体时间:4周
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比较各组之间的死亡率和血液透析趋势,并评估它们是否与氧化应激水平、游离血红蛋白和肾功能相关。
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4周
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血管内溶血的宿主因素
大体时间:4周
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根据 G6PD 状态的血管内溶血。
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4周
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退烧时间
大体时间:7天
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比较退烧时间定义为鼓室温度降至 37.5°C 以下并保持至少 24 小时所需的时间);发烧时间定义为个人体温高于 37.5°C 的持续时间(以小时为单位);治疗后 24 小时内高于 37.5°C 温度与时间曲线 (AUC-T°) 的面积。
每 6 小时测量一次耳温,直至退烧。
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7天
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寄生虫清除时间
大体时间:7天
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通过外周血膜显微镜检查评估的寄生虫清除时间将每 6 小时评估一次无性寄生虫血症的存在,直到连续 2 次血膜呈阴性。
将在各组之间比较寄生虫半衰期和清除时间。
寄生虫也将上演以评估隔离是否因温度降低而受到抑制。
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7天
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寄生虫隔离
大体时间:7天
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将在各组之间比较使用正交偏振光谱 (OPS) 成像通过直肠微循环中的毛细管流动评估的寄生虫隔离。
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7天
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急性肾损伤的评估
大体时间:7天
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通过肾前和肾损伤的血液和尿液生物标志物评估肾前和急性肾小管坏死,包括中性粒细胞明胶酶相关脂钙素 (NGAL) 和肾损伤分子 (KIM)。
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7天
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尿液脱水溶血评分
大体时间:72小时
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尿液颜色将通过标准化尿液颜色图表进行评估。
尿液颜色与尿液比重、尿液渗透压、尿液血红蛋白和肌酐清除率相关。
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72小时
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安全评估
大体时间:6周
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通过发生严重不良事件 (SAE) 的患者数量以及生命体征和实验室测量值相对于基线的变化来评估安全性。
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6周
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评估接受扑热息痛治疗的患者的抗疟药物敏感性
大体时间:72小时
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初步的体外研究表明,扑热息痛增强了青蒿琥酯的抗寄生虫作用,因为当扑热息痛被添加到培养的寄生虫中时,青蒿琥酯的抑制浓度降低了 50%。
我们将调查这种影响是否依赖于感染的恶性疟原虫寄生虫菌株
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72小时
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扑热息痛药代动力学
大体时间:72小时
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口服扑热息痛在严重和中度严重疟疾中的药代动力学模型
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72小时
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扑热息痛药效学
大体时间:72小时
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变量的药效学,包括温度和寄生虫血症。
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72小时
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血浆浓度与时间曲线下面积 (AUC)
大体时间:72小时
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扑热息痛
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72小时
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最大浓度(Cmax)
大体时间:72小时
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扑热息痛
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72小时
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Katherine Plewes, MD、University of Oxford
出版物和有用的链接
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
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上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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