噻托溴銨藥理機制

噻托溴銨藥理機制第1頁/共53頁抗膽堿藥的簡史曼陀羅（洋金花）藍色——激情的愛。粉色——溫柔的愛。綠色生生不息的愛。黑色——神秘的愛。金色天長地久的愛。白色——純潔的愛。紅色——火熱的愛。紫色——浪漫的愛。第2頁/共53頁藥用價值曼陀羅花（洋金花）—麻醉，祛風(fēng)濕，止喘定痛，可治驚癇和寒哮。葉、花、籽—均可入藥，味辛性溫，有大毒。曼陀羅花、根、果實等含有的天仙子堿等生物堿具有很強的鎮(zhèn)靜效果，但如使用劑量太大，就會精神錯亂、意識模糊產(chǎn)生幻覺、昏迷麻痹等等的中毒反應(yīng)。肌肉松弛，汗腺分泌受抑制，因此古人將此花所制的麻醉藥取名為“蒙汗藥”。傳說中華佗的麻醉方劑麻沸散中便含有曼陀羅的成分。第3頁/共53頁歐洲、印度和阿拉伯國家認為的“萬能神藥”。麻醉劑和止痛劑，還作春藥和治癲癇、蛇傷、狂犬病。古埃及人宴客時，常會把曼陀羅花果拿給客人聞，因為曼陀羅花果富有迷幻藥的特性，可以讓客人有欣快感。第4頁/共53頁應(yīng)用記載印度最早明確記載曼陀羅用于治喘英國1802年首次報告用平喘中國《扁鵲心書》記載“山茄花”煙霧吸入——主要成分阿托品第5頁/共53頁常用的M受體阻斷藥異丙托溴銨噻托溴銨治療COPD治療哮喘第6頁/共53頁1.噻托溴銨的基礎(chǔ)藥理學(xué)2.噻托溴銨新的藥理作用(非擴支作用)3.噻托溴銨的臨床藥理學(xué)4.主要副反應(yīng)第7頁/共53頁氣道膽堿能受體亞型M1受體M1受體位于氣道的副交感神經(jīng)節(jié)中，調(diào)節(jié)副交感神經(jīng)節(jié)間傳遞。節(jié)前神經(jīng)釋放乙酰膽堿（ACh），作用于神經(jīng)節(jié)細胞的煙堿性受體，激動節(jié)后神經(jīng)。但只有部分節(jié)前信號傳遞至節(jié)后神經(jīng)。ACh激動節(jié)后神經(jīng)M1受體促進神經(jīng)節(jié)間的傳遞并增強膽堿能神經(jīng)的反射性支氣管收縮。M2受體M2受體位于膽堿能神經(jīng)末端，對乙酰膽堿的釋放起著負反饋作用。阻斷這些受體將導(dǎo)致乙酰膽堿釋放增加從而增強膽堿能神經(jīng)對支氣管的收縮作用。異丙托溴銨和氧托溴銨是非選擇性阻斷劑，因此會阻斷M2受體。這將導(dǎo)致乙酰膽堿釋放增加，從而減弱對M3受體的阻斷作用或作用時間。這也可能解釋為何有報道使用異丙托溴銨會帶來支氣管收縮的反作用。M3受體M3受體調(diào)節(jié)膽堿能神經(jīng)的刺激和膽堿能激動藥對于支氣管收縮的反應(yīng)。噻托溴銨作為抗膽堿能藥，僅選擇性的作用于M3受體，并且與M3受體的解離半衰期為35小時，因此一天只需給藥一次就能達到持久的支氣管擴張作用。第8頁/共53頁來自2006年的呼吸研究Figure1.氣道中的膽堿能控制機制(來自2006年的呼吸研究).第9頁/共53頁Figure.2.乙酰膽堿在過敏性哮喘的病理生理學(xué)的假設(shè)作用吸入的過敏原與肥大細胞上的免疫球蛋白（IgE）作用，引起肥大細胞脫顆粒和哮喘的速發(fā)相反應(yīng)（EAR）。肥大細胞脫顆粒也能激活嗜酸粒細胞和B細胞，后者產(chǎn)生IgE。過敏原經(jīng)由抗原呈遞細胞(APC)的主要組織相容性復(fù)合體(MHC)呈遞給T細胞受體(TCR)，激活T輔助細胞（Th2）。Th2細胞誘導(dǎo)B細胞產(chǎn)生IgE，Th2細胞也能激活嗜酸粒細胞和肥大細胞，從而啟動和維持哮喘的遲發(fā)相反應(yīng)（LAR）。乙酰膽堿（ACh）通過抑制肥大細胞的脫顆?？赡芸梢砸种葡璄AR。然而，通過增強淋巴細胞的存活和增值，ACh會增加淋巴細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。通過抑制肥大細胞脫顆粒，從而可能產(chǎn)生抑制哮喘的LAR

。?ve,抗炎作用;+ve,致炎作用;PAF,血小板激活因子;FcεR1,高親和力IgE受體.第10頁/共53頁Figure.3.乙酰膽堿在COPD病理生理中假設(shè)作用.吸煙直接導(dǎo)致肺氧化應(yīng)激反應(yīng)和激活炎癥細胞，包括上皮細胞和巨噬細胞。上皮細胞和巨噬細胞會激活CD8+T細胞和中性粒細胞。此外，中性粒細胞和巨噬細胞會釋放蛋白酶，這也可能是產(chǎn)生激素耐藥和纖維化的原因。中性粒細胞在COPD中是重要的效應(yīng)細胞，它會釋放氧化物和蛋白酶。氧化應(yīng)激和蛋白酶-抗蛋白酶失衡將導(dǎo)致COPD。

(例如，粘液分泌過多，細支氣管炎和肺氣腫)。乙酰膽堿（Ach）刺激上皮細胞和淋巴細胞的炎癥反應(yīng)，尤其是刺激上皮細胞釋放化學(xué)介質(zhì)從而誘導(dǎo)中性粒細胞向氣道聚集。Ach對中性粒細胞的作用還未知，但是尼古丁會誘導(dǎo)IL-8產(chǎn)生而且如果乙酰膽堿有類似的作用，將會增加中性粒細胞數(shù)量。因此，Ach也可能是前炎因子，因為Ach可抑制巨噬細胞。?ve,抗炎作用;+ve,致炎作用;IL-8(CXCL8),白細胞介素-8;TGF-β,轉(zhuǎn)化生長因子-β;CTGF,結(jié)締組織生長因子;IP-10(CXCL10),干擾素誘導(dǎo)型蛋白-10kDa;GROα(CXCL1),生長相關(guān)致癌基因-α;MCP-1(CCL2),單核細胞引誘物蛋白1.第11頁/共53頁表1:氣道炎癥中的膽堿能調(diào)節(jié)第12頁/共53頁表2:哮喘和COPD中的氣道重塑.膽堿能受體和乙酰膽堿在氣道平滑肌重塑中扮演重要角色，可能引起杯型細胞異常增生和粘液腺體肥大第13頁/共53頁噻托溴銨的基礎(chǔ)藥理學(xué)噻托溴銨的分子式：（1,2,4,5,7）-7-[2-羥基-2,2-二（2-噻吩基）乙酰氧]-9,9-二甲基-3-氧雜-9-氮陽離子三環(huán)[3.3,1.02.4]壬烷溴化物.第14頁/共53頁

hM1hM2hM3hM4hM5阿托品9.779.479.689.979.50NMS10.3110.2510.3210.429.59異丙托溴銨9.409.539.589.659.07哌侖西平8.63<7.07.037.917.32噻托溴銨10.8010.6911.0211.029.96阿地溴銨

10.7810.6810.7410.8410.26甘羅溴銨10.269.6710.0410.099.74表3不同膽堿能拮抗劑與5種人類膽堿能受體的親和力。不同膽堿能拮抗劑的平衡解離常數(shù)是通過對抗3HNMS異源競爭實驗來測定的。pKi值是至少3次獨立的實驗重復(fù)3次的平均值，檢測的標準誤差小于等于0.1。第15頁/共53頁起效時間是30min約3h達到峰值持續(xù)的使用能夠增加藥效，一周之后達到最大效應(yīng)18μg,一天一次，健康受試者的絕對生物利用度為19.5%第16頁/共53頁表4不同M1,M2,和M3受體抗膽堿能藥的Koff值和解離半衰期。解離常數(shù)使用MotulskiandMahan方法測定(1984),通過分析3HNMS的競爭性動力學(xué)曲線和不同抗膽堿能藥的濃度（圖2B，噻托溴銨）。顯示的數(shù)據(jù)是三次獨立試驗，每次試驗重復(fù)3次的Koff值平均值的標準誤和相當(dāng)?shù)慕怆x半衰期(小時).JPharmacolExpTher.2009Aug;330(2):660-8.第17頁/共53頁Fig.5.幾種不同的膽堿能拮抗劑的pIC50

值是通過異源親和力分析所得到。CHO-hM3細胞膜是在室溫下與[3H]NMS和幾種不同濃度的競爭物（異丙托溴銨，噻托溴銨，阿地溴銨和甘羅溴銨）一起培養(yǎng)，并在不同時間點（2，5，10，20，24h)過濾取樣。IC50

值根據(jù)sigmoidal函數(shù)算出。顯示的數(shù)據(jù)是三次獨立試驗，每次重復(fù)3次的標準誤的平均值。JPharmacolExpTher.2009Aug;330(2):660-8.第18頁/共53頁TABLE5

膽堿能拮抗劑對M1和M3受體作用不同膽堿能拮抗劑的pA2值是通過檢測CHO-hM1和CHO-hM3細胞系中的肌醇磷酸來測定的。根據(jù)Schild分析方法：通過外推法獲得拮抗劑（毒蕈堿和卡巴膽堿）濃度值的響應(yīng)轉(zhuǎn)變，從而測得pA2值，如圖.3。數(shù)值是三次獨立試驗，每個點重復(fù)3次的平均值。標準誤小于等于0.1，Schild斜率組間沒有顯著性差異。JPharmacolExpTher.2009Aug;330(2):660-8.第19頁/共53頁Fig.7.LAMA對因為乙酰膽堿導(dǎo)致的犬支氣管收縮作用。乙酰膽堿導(dǎo)致的支氣管收縮的麻醉犬進行氣管內(nèi)給藥（A，噻托溴銨；B，阿地溴銨；C，甘羅溴銨）并觀察其對氣管的保護作用。在給藥前（作為基線值）和給藥后180min注射乙酰膽堿（10μ

g/kg

i.v.)。每個數(shù)值是從4只不同動物中獲得的平均值標準誤。JPharmacolExpTher.2009Aug;330(2):660-8.第20頁/共53頁Fig.8.LAMAs在最大有效劑量時的作用持續(xù)時間（以犬為實驗對象）。將對麻醉犬進行氣道內(nèi)給抗膽堿能藥（時間為0）。監(jiān)測其對于因乙酰膽堿所致的氣道收縮的保護作用，直至24h。每個數(shù)值是從4只不同動物中獲得的平均值標準誤。JPharmacolExpTher.2009;330(2):660-8.第21頁/共53頁

噻托溴銨獨特的藥理作用

(非支氣管擴張作用)第22頁/共53頁抗炎作用（COPDandAstma）抗氣道重塑作用（Astma）抗纖維化作用（COPD）第23頁/共53頁噻托溴銨對吸煙所致小鼠COPD模型炎癥的抗炎作用

第24頁/共53頁FIG.9.TheJaeger-NYUNose-OnlyDirected-FlowInhalationExposureSystemisamodularsystemfornose-onlyexposureofrodentspeciessuchasmice,hamsters,rats,andguineapigs.第25頁/共53頁Fig.10.

噻托溴銨對吸煙誘導(dǎo)的氣道炎癥細胞聚集反應(yīng)的抑制作用.C57Bl/6小鼠在暴露香煙前吸5min，1h后吸煙，吸煙每天10支，時間4小時，每天1次，連續(xù)4天。最后一次吸煙18h后，麻醉小鼠，氣管插管，用PBS0.5ml沖洗支氣管，反復(fù)3次。記數(shù)支氣管灌洗業(yè)液中的細胞數(shù)。細胞白總數(shù)(A)，中性粒細胞/巨噬細胞/淋巴細胞(B).##P<0.01與對照組比較；**P<0.01與模型組，每組動物數(shù)n=8第26頁/共53頁Fig.11.

噻托溴銨抑制吸煙誘導(dǎo)的氣道炎癥炎癥介質(zhì)的作用.C57Bl/6小鼠在暴露香煙前吸5min，1h后吸煙，吸煙每天10支，時間4小時，每天1次，連續(xù)4天。最后一次吸煙18h后，麻醉小鼠，解剖胸腔，取肺組織，制勻漿，離心后取上清液測定炎癥介質(zhì)的mRNA.##P<0.01與對照組比較；**P<0.01與模型組，每組動物數(shù)n=5第27頁/共53頁Fig.12.

噻托溴銨對乙酰膽堿所致的C57Bl/6小鼠支氣管收縮的抑制。

動物暴露于噻托溴銨懸浮微粒(0.01-0.3mg/m)中5分鐘，一小時之后靜脈注射乙酰膽堿(62.5-1000mg/kg體重)，出現(xiàn)短暫的支氣管收縮(A).最大程度的支氣管收縮出現(xiàn)在每次乙酰膽堿推注之后的3分鐘內(nèi)。在進行下一次推注前，對小鼠肺容量進行恢復(fù)。(B)以空白對照組在使用62.5到1000mg/kgAch之間的AUC作為100%。IC50使用指數(shù)線性回歸分析法（可變斜度）進行計算，

并將限定設(shè)為0和100%。所有數(shù)據(jù)為平均值標準誤,每組動物數(shù)n=6-8。PulmPharmacolTher.2010Aug;23(4):345-54.第28頁/共53頁Fig.13.

噻托溴銨對吸煙誘導(dǎo)的氣道炎癥細胞聚集反應(yīng)的抑制作用.C57Bl/6小鼠在暴露香煙前吸5min，1h后吸煙，吸煙每天10支，時間4小時，每天1次，連續(xù)4天。最后一次吸煙18h后，麻醉小鼠，取肺做病理切片。記錄中性粒細胞和巨噬細胞H&Estaining第29頁/共53頁噻托溴銨對哮喘模型的作用

第30頁/共53頁Fig.1４.

噻托溴銨對乙酰甲膽堿誘導(dǎo)的小鼠哮喘模型的氣道高反應(yīng)性影響。卵白蛋白(OVA)致敏的小鼠吸入噻托溴銨(Tio)60

μg/ml或者vehicle，每天一次，連續(xù)7天。在噻托溴銨或者vehicle吸入后,小鼠接觸30分鐘的氣霧化的抗原或者生理鹽水(NS)。在最后一次接觸卵白蛋白（OVA)的24小時后，根據(jù)所描述的材料和方法，測定靜脈注射乙酰甲膽堿后的RL

和Cdyn

數(shù)據(jù)的表達形式為平均值±標準誤。

#P<

0.05,vs生理鹽水處理的小鼠和vehicle的處理小鼠(n

=

9,生理鹽水-vehicle組);P

<

0.05,OVA-處理的小鼠和噻托溴銨—(n

=

11,OVA-Tio60組)處理的小鼠vsOVA-處理的小鼠和vehicle處理的小鼠(n

=

9,OVA-vehicle組).第31頁/共53頁Fig.1５.

噻托溴銨對在支氣管肺泡灌洗液（BALF）中的炎癥細胞的作用。

在被OVA處理后24小時進行支氣管肺泡灌洗。記數(shù)BALF中白細胞總數(shù),分類記數(shù)200以上的細胞:嗜酸粒細胞，中性粒細胞和淋巴細胞。數(shù)據(jù)的表達形式為平均值±標準誤。#P<

0.05,vsNS-vehicle

小鼠(n

=

9);P

<

0.05,OVA-Tio60(n

=

8)vsOVA-vehicle(n

=

8).第32頁/共53頁Fig.1６.

噻托溴銨對哮喘小鼠肺中EOS,IL-4,IL-5,IFN-γ,MMP-9andTIMP-1的mRNA的表達的影響。在小鼠被OVA處理24小時后，從每只小鼠中提取100mg肺組織進行RNA分離，之后1μg的總RNA樣品等分被用于第一鏈的逆轉(zhuǎn)錄合成中PCR擴增的模板。PCR的產(chǎn)物用1.5%的瓊脂糖進行電泳分析，特殊的波段使用成像系統(tǒng)進行數(shù)字化。PCR反應(yīng)進行了3次重復(fù)試驗，每個獨立試驗mRNA的相對表達的標準化是通過用獨立的β-actin值將EOS和細胞因子的值分離所得，并且將NS-vehicle小鼠的mRNA表達的平均值作為1。A.IL-4,MMP-9,EOSandIL-5mRNA的表達;B.IFN-γandTIMP-1mRNA的表達.數(shù)據(jù)的表達形式為平均值±標準誤。#P

<

0.05,vsNS-vehicle組;P

<

0.05,vsOVA-vehicle組.第33頁/共53頁Fig.1７.

噻托溴銨對BALF中細胞因子水平的影響。小鼠按所述方法處理，在最后一次OVA處理后24小時，獲取支氣管肺泡灌洗液（BALF）。用ELISA分析BALF中IL-4和IFN-γ的水平。n

=

8(每組).數(shù)據(jù)的表達形式為平均值±標準誤。#P

<

0.05,vsNS-vehicle組;*P

<

0.05,vsOVA-vehicle組.第34頁/共53頁H&E染色PAS染色

馬森三色染色

NS-VEHICLE組

模型組

噻托溴銨組

Fig1８

.噻托溴銨對肺組織中嗜酸粒細胞、杯狀細胞和細支氣管周膠原質(zhì)沉積的影響。第35頁/共53頁Table6:以用生理鹽水或OVA處理的豚鼠為研究對象，比較空白組和噻托溴銨對抗重塑的影響。EurRespirJ2007;30:653–661第36頁/共53頁Figure19.

反復(fù)過敏原刺激和噻托溴銨或者布地奈德

對粘蛋白5A和C亞型(MUC5AC)-陽性的杯狀細胞數(shù)，

粘液腺區(qū),肺內(nèi)氣管軟骨的杯狀細胞的影響。h:生理鹽水;&:OVA.BM:基底膜。數(shù)據(jù)的表達形式為平均值±標準誤。*:p<0.05;**p<0.01;***:p<0.001.EurRespirJ2007;30:653–661第37頁/共53頁

Figure20.反復(fù)過敏原刺激和噻托溴銨對豚鼠肺中sm-MHC（心肌肌凝蛋白）表達的影響。用Western分析法分析蛋白質(zhì)匹配肺組織勻漿

來檢測sm-MHC重鏈。所顯示數(shù)據(jù)是以下幾組的光密度分析平均值±標準誤：5只動物接受生理鹽水處理(Saline);6只動物接受OVA刺激;8只動物接受噻托溴銨和鹽水處理(Tio);7只動物接受噻托溴銨處理和OVA刺激(OA+Tio)。**p0.01;***p0.001.顯示的斑點是其中具有代表性的。每條線代表不同動物。Figure21.反復(fù)過敏原刺激和噻托溴銨對上皮剝脫，氣管和開環(huán)制備的等測度收縮的影響。.

所顯示數(shù)據(jù)是以下幾組的平均值標準誤：5只動物接受生理鹽水處理(Saline);6只動物接受OVA刺激;8只動物接受噻托溴銨和鹽水處理(Tio);7只動物接受噻托溴銨處理和OVA刺激(OA+Tio)。*p<0.05;***p<0.001.AmJRespirCritCareMedVol171.pp1096–1102,2005第38頁/共53頁Table.7.空白組，噻托溴銨組和布地奈德組對在接受生理鹽水或者OVA刺激之后，嗜酸粒細胞對氣道壁的不同部位滲透的影響。數(shù)據(jù)形式是平均值±標準誤(每只動物的每類呼吸道結(jié)構(gòu)分析5或6次）。

嗜酸粒細胞用蘇木精一伊紅染色法鑒定。BM:基底膜.*:p,0.05;**:p,0.01;***:p,0.001vs生理鹽水處理的動物;#:p,0.05;+:p,0.01;###:p,0.001vsOVA處理第39頁/共53頁噻托溴銨的臨床藥理學(xué)第40頁/共53頁美國1965-1998間年齡校正死亡率的百分比變化00.51.01.52.02.53.0占1965年死亡率的百分比1965-98–59%–64%–35%+163%–7%冠心病中風(fēng)其他心血管疾病慢性阻塞性肺病其他第41頁/共53頁January2009TreatingCOPDandAsthmaMucusdoc@第42頁/共53頁表8

比較異丙托溴銨和噻托溴銨臨床適應(yīng)癥在歐美應(yīng)用的現(xiàn)狀異丙托溴銨噻托溴銨制劑干粉，氣霧劑，氣霧液干粉，氣霧劑，作用持續(xù)時間短效：3-6h長效：24h給藥次數(shù)3-4次/d1次/d受體的選擇性無選擇:M1+M2+M3選擇：M1+M3適應(yīng)癥穩(wěn)定的慢性COPD急性COPD惡化×急性哮喘發(fā)作×慢性哮喘××支氣管擴張××囊性纖