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醛脱氢酶（ALDH）是I相反应中非常重要的氧化酶超家族之一，由一组NAD+依赖性酶组成，主要作用是不可逆的催化内源性和外源性醛，避免醛在人体内蓄积中毒[1]。在哺乳动物组织中均存在ALDH，其中肝脏表达水平最高，其次是肾脏、子宫和大脑，目前在人体内发现了19种不同的ALDH[2]。ALDH2是已知的19种ALDH中分布最广泛和表达最高的同工酶，是一种具有相同亚基的四聚体蛋白（图1），由位于12号染色体长臂（12q 24.2）上的ALDH2基因编码而成的517个氨基酸组成。其亚基均是由3个结构域组成：催化结构域、NAD+结合结构域和寡聚结构域[3]（图1）。
图 1 ALDH2结构示意图
ALDH2是对体内外活性醛代谢的最重要的一种酶，因其对酒精代谢解毒而闻名[4]。ALDH2代谢的活性醛主要有乙醛、丙烯醛、3,4-二羟基苯乙醛（DOPAL）、丙二醛（MDA）和4-羟基壬烯醛（4-HNE）等[5, 6]。其中很重要的是4-HNE，它是由人体脂质过氧化反应时活性氧（ROS）攻击双分子层细胞膜上的多不饱和脂肪酸而生成的有毒醛类物质，是目前研究最多的生物活性醛类物质之一[7, 8]。脂质过氧化以及它产生的4-HNE与许多疾病的发生有关，ALDH2能有效清除这些醛，因此是人体内重要的抗氧化应激损伤因子之一，越来越多被关注和研究。
ALDH2基因具有多态性,易发生基因突变，其点突变命名为ALDH2*2，是人类最常见的基因突变之一。全球估计有5.6亿人（约占世界人口的8%）都携带这种基因，尤其在东南亚人群中约有35%～45%为携带者。携带者分布中心位于我国南部地区，特别是我国长汀县约有65%的人口携带这种突变基因[9]。造成这种基因突变的原因是ALDH2基因在12外显子42421碱基上腺嘌呤取代鸟嘌呤，从而在转录翻译成ALDH2时其487位点的谷氨酸被赖氨酸（Glu 487 Lys）取代（图1），从而导致ALDH2结构不稳定以至活性降低。通常，ALDH2野生型和变异型等位基因有3种类型：野生型纯合子（ALDH2*1/*1）、杂合子（ALDH2*1/*2）和变异型纯合子（ALDH2*2/*2）。由于突变对编码ALDH2*1等位基因的野生型单体产生显性影响，所以凡是携带这种突变基因的人ALDH2活性均有所下降，ALDH2*1/*2相比于ALDH2*1/*1活性降低约50%，而ALDH2*2/*2活性几乎完全丧失[10]。
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ALDH2是人体内重要的抗氧化应激损伤因子，突变基因携带者会增加与活性氧介导的氧化应激损伤相关疾病的风险。氧化应激损伤将导致脂质过氧化，这一过程会产生毒性醛，引发细胞稳态受损、酶失活、DNA损伤和细胞死亡，从而导致或加剧疾病的发生。研究不断发现与ALDH2密切相关的氧化应激损伤相关疾病，如心血管疾病、神经退行性疾病、肝脏疾病、癌症、糖尿病、范可尼贫血、骨质疏松症、疼痛等[3]，下面将重点介绍最常见的几类疾病的相关研究。
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心血管疾病是全球发病率以及死亡率最高的疾病，这其中主要包括心肌梗死、心脏肥厚和心力衰竭。研究发现，这些疾病的发生均与ROS诱导的应激损伤有关，ROS能使生物膜中的多不饱和脂肪酸过氧化，产生活性醛，从而影响人心肌的正常功能[11-13]。研究表明，心肌缺血再灌注损伤（IRI）与急性缺血性脑卒中（AIS）均与氧化应激产生过度4-HNE有关，而ALDH2是醛代谢解毒主要依赖，所以ALDH2介导的活性醛解毒是一种缺血再灌注损伤的内源性保护机制[14]。
近期研究发现，ALDH2还与心律失常相关。心房颤动（AF）是最常见的心律失常，其特征是过快的心房激活，不同步的心房收缩和不规则的心室率[15]。研究发现，ALDH2在 AF相关氧化应激反应中发挥心脏保护作用，同时ALDH2活性降低将导致AF的阈值水平低下，导致AF易感性增加。ROS诱导脂质过氧化产生活性醛，同时活性醛反过来会触发更高的ROS水平，ROS与醛类物质均可能导致心律失常。过量的ROS产生主要离子效应、肌细胞电偶联和异常分子机制的影响而与房颤相关，而活性醛会导致心肌细胞内ATP浓度严重下降，并引起与心律失常发展有关的电生理变化，也能显著抑制大鼠心室肌细胞内向整流钾电流（IK1）从而触发AF[16]。ALDH2与心律失常有着紧密联系，由于ALDH2对ROS与醛类物质均有抑制作用，所以激动ALDH2抗心律失常治疗途径可能有较好前景。
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神经退行性疾病是由神经元或其髓鞘失去正常活性导致的，往往随年龄增长越来越严重，从而出现功能障碍，这其中最常见的是帕金森病（PD）和阿尔茨海默病（AD），它们的特征均是氧化应激诱导的脂质过氧化、线粒体功能障碍和醛产物的积累导致记忆丧失、认知能力下降和神经退行性变[3]。
PD是由黑质多巴胺能神经元缺失引起。大量研究表明，黑质多巴胺能神经元与强活性的DOPAL蓄积有关，动物实验证明DOPAL是一种神经毒素，注射DOPAL可诱发帕金森病[17, 18]。ALDH2是DOPAL代谢的关键酶，能将DOPAL转化为无毒的3,4-二羟基苯乙酸，所以ALDH2被认为对PD具有神经保护作用。
AD是另一种常见的以认知功能障碍为特征的神经退行性疾病。一些研究表明ALDH2与AD的发生有关，Ohsawa等[19]建立了携带ALDH2*2基因小鼠模型，发现由于ALDH2活性下降，小鼠的tau蛋白过度磷酸化而导致的4-HNE积累，使小鼠显示出与人类AD相似的年龄依赖性记忆障碍和神经病理。尸检报告发现，AD患者的颞皮层和壳核中的ALDH2活性明显高于健康对照组，这可能是因为AD患者大脑的ROS诱导氧化应激以至醛的增加，ALDH2活性的升高是为促进醛的代谢[20]。因此，较高的ALDH2活性被认为对AD的存活具有保护作用。
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肝脏疾病，包括非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）、肝炎、酒精性肝病（ALD）、药物性肝损伤（DILI）和原发性胆道胆管炎（PBC）等，每年全世界约有200万人死于该类疾病。有研究表明肝脏是ALDH2表达水平最高的器官，也是乙醇代谢的主要部位，而ALDH2是乙醇代谢的主要酶。此外，过量饮酒可增加细胞色素P450 2E1（CYP2E1）的表达和活性，CYP2E1的活化会促进ROS的形成进而导致乙醛的产生[21]。ALDH2活性对肝脏的影响是复杂的， ALD发生是长期大量饮酒导致的，这在很大程度上受到ALDH2变异的影响，ALDH2活性降低导致乙醇代谢过程中乙醛在肝脏蓄积，从而导致ALD。其他NAFLD、肝炎、DILI和PBC也均与ROS诱导的氧化应激有关，在这些肝脏疾病中ROS升高导致肝脏细胞脂质过氧化产生4-HNE。一组体内实验表明，敲除ALDH2基因将加重肝脏疾病，而相应提升ALDH2的表达水平可以延缓疾病进一步发展[22]。
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研究表明，ALDH2与许多癌症发生有关，如肝癌、结直肠癌、胃癌、食管癌、肺癌、膀胱癌等。乙醛、4-HNE和MDA等有毒物质，在细胞中的积累会引起醛类诱导的DNA链间交联，从而进一步诱导这些癌症的发生和发展[23, 24]。对于庞大的ALDH2*2携带人群来说，ALDH2低活性更易引起毒性醛的蓄积，患上癌症风险更大。同时研究也证实了ALDH2在大多数肿瘤中相对于正常组织表达水平上存在缺陷，此外，ALDH2的缺失往往提示恶性表型和不良预后，有助于提高癌症患者的准确诊断和及时干预[25]。对于携带ALDH2*2癌症患者，可能不仅ALDH2活性低导致毒性醛蓄积诱导癌症的发展，还可能因患有癌症使得患者ALDH2表达降低，这种双重效应使得患者症状加重。鉴于此，对于与ALDH2相关的癌症，可将ALDH2作为新的靶点，激动ALDH2活性是一个可能的新治疗方法[26]。
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近些年新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引起的新冠肺炎持续大流行，在全球范围内造成严重的公共卫生威胁。现在对其治疗的方式大多还是以疫苗的预防作用为主，提前接种能够在很大程度上避免重症和死亡[27]。近几年的研究发现，ALDH2基因rs671多态性可能与免疫系统存在一些联系。随后在最新研究中发现ALDH2基因突变携带者在接种疫苗前后4个月，其体内SARS-CoV-2 刺突蛋白S1 IgG水平与rs671变异等位基因数量呈负相关。该研究结果首次表明了ALDH2的变异等位基因rs671与COVID-19 mRNA疫苗的免疫原性减弱有关[28]。因此，对突变基因携带者来说，提高ALDH2活性可能可以辅助疫苗作用，加强疫苗在病毒免疫应答流程快速产生抗体，这将对新冠后时代提供一个新的解决方式。
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铁死亡是近年来发现的一种铁依赖的、非凋亡的新型细胞死亡模式，在其发生过程中通常伴有大量铁积累和脂质过氧化，其中最主要特征是累积大量ROS[29]。近期研究发现，在某些疾病发生时ALDH2与铁死亡之间存在着一些联系，在一定程度上，铁死亡的发生将使得细胞中ALDH2的表达减少，提高ALDH2活性能够减少细胞铁死亡。
急性肺损伤（ALI）是败血症的常见并发症，在2022年Cao等[30]采用盲肠结扎穿刺法（CLP）建立脓毒症所致小鼠肺损伤模型，经过CLP处理的小鼠肺组织形态遭到破坏，脂质过氧化损伤，铁含量增加，肺环加氧酶2（PTGS2）蛋白表达增加，同时谷胱甘肽过氧化酶4（GPX4）蛋白表达减少，还下调了ALDH2的表达。而在对照组，加入ALDH2激动剂处理后，发现ALDH2表达增加，肺损伤减轻，ROS水平降低，组织铁含量和PTGS2蛋白表达降低，GPX4蛋白表达升高，这表明了ALDH2的激活能抑制铁死亡。另一组加入铁死亡抑制剂铁抑素Fer-1处理组，ALDH2蛋白表达增加，铁死亡被抑制也促进ALDH2的表达。这些研究表明在急性肺损伤中ALDH2和铁死亡存在很大联系。
最近研究发现，在临床相关心脏骤停（CA）和心肺复苏（CPR）后的肺损伤存活猪模型中，均观察到肺铁死亡，其表现为铁过量和醛产物增加，抗氧化剂减少。然而，当使用ALDH2激动剂处理的CA/CPR组，肺铁含量和醛产物均降低了，同时抗氧化剂增加。ALDH2激动剂能够抑制铁死亡并有效缓解CA/CPR后的肺损伤，其可能是ALDH2激动剂治疗缓解CA/CPR后肺损伤的作用机制[31]。Yu等[32]发现CPR后肾和肠损伤猪模型中，肾脏和肠道细胞发生铁死亡，其肾脏和肠道中铁过量，MDA和4-HNE含量及酰基辅酶A合成酶长链家族成员4（ACSL4）表达显著增加，GPX4表达显著降低，然而用ALDH2激动剂处理的CPR组，上述变化显著逆转，铁死亡得到有效的抑制。由此可见，ALDH2激动剂处理可通过抑制细胞铁死亡来缓解CPR后肾脏和肠道损伤。
近期Zhu等[33]针对阿尔茨海默病APP/PS1小鼠模型，发现ALDH2能通过抑制ACSL4依赖的铁死亡从而缓解由AD引起的心血管功能障碍，结果还表明ALDH2可通过调节脂质过氧化和铁死亡在AD诱导的心脏异常中起重要保护作用。
综上所述，铁死亡与ALDH2之间的关系密切，但以上联系的具体机制仍有待进一步研究。目前铁死亡相关疾病的研究还有很多，涉及神经系统、心脏、肺部、肾脏、胰腺疾病等[34]。如果能够进一步明确ALDH2与铁死亡在生物作用机制上有直接关系，那提高ALDH2活性对铁死亡相关疾病的患者将是一种新的可能治疗手段。
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ALDH2是人体氧化应激损伤防护的重要环节，提高ALDH2活性具有重要意义，对人数众多的突变基因携带者尤其重要。提高ALDH2活性有利于氧化应激损伤导致的毒性醛的代谢，具有降低心血管疾病、神经退行性疾病、癌症、肝脏疾病等的患病率的潜在作用，同时也可能改善这些疾病预后。最近研究又表明，提高ALDH2活性在某些疾病中能够缓解铁死亡。因此，ALDH2逐渐成为相关疾病治疗的潜在靶点。最近十多年，研究报道了多个类型的小分子激动剂，不过总体来说仍处于研究起步阶段。
2008年Chen等[12]首次通过高通量筛选发现小分子Adla-1, 它能有效的对ALDH2野生型和ALDH2*2突变型产生激活作用。在体外实验中，Alda-1能将失活变体ALDH2*2 激动活性最高提高至10倍，同时也能最大程度的提高野生型ALDH2的活性至2倍。在体内实验中，能使缺血性脑损伤大鼠减少60%的梗死面积。研究证明，Alda-1与ALDH2催化区伸向蛋白表面的入口部位结合（图1），通过变构效应稳定ALDH2的结构从而发挥激动作用[35]。但是Alda-1的水溶性较差，且生物活性也有待提高（图2）。
图 2 已报道的ALDH2小分子激动剂
针对Alda-1存在的问题，为了得到生物活性与水溶性更好的ALDH2激动剂，2018年本课题组Hu等[36]直接对Alda-1进行了结构修饰，以期提高它们的水溶性和生物活性。在合成所得到的三类新化合物中，化合物的水溶性均有所提高，其中两类化合物表现出较好的激动活性，其中化合物I-6活性最好。而后2020年Cheng等[37]鉴于Alda-1构效关系不完善以及活性不佳等问题，也对Alda-1进行了结构改造，设计并合成了系列Alda-1类似物，其中部分目标化合物的活性高于Alda-1，活性最好的化合物为3k。2021年，Lee等[38]研究发现了一种新的ALDH2激动剂AD-9308（结构未公开），它比Alda-1活性更好，且有较好水溶性和高选择性。研究发现AD-9308在治疗由4-HNE介导的糖尿病引起的心肌病时，能有效地激活ALDH2，从而降低糖尿病小鼠的血清4-HNE水平和心脏组织中的4-HNE蛋白加合物，同时改善心肌纤维化、炎症和细胞凋亡。这一研究结果表明了ALDH2激活对4-HNE介导疾病的治疗潜力，也表明了对新的ALDH2激动剂研发的重要性。
2021年，Chen等[39]发现厚朴中一种天然活性分子厚朴酚（Magnolol），能通过激动ALDH2活性从而抑制心脏成纤维细胞的增殖和胶原合成，进而抑制心肌纤维化，且有助于预防心血管疾病，包括心力衰竭。虽然其精确作用机制尚不清楚，不论作用位点是否与Alda-1一致，鉴于其源于天然产物，为ALDH2激动剂的发现提供了一个新方向。
2021年，本课题组通过计算机模拟筛选发现了一类全新骨架的ALDH2激动剂N-苄基苯胺类化合物C6[40]，其在体外ALDH2活性实验中最大激动倍数为Alda-1的104%，在体内能使缺血性脑损伤大鼠模型减少约70%的梗死面积。该化合物的发现首先是通过两轮模拟筛选、基于药效团和结构平行筛选以及基于命中化合物的子结构搜索，发现N-苄基苯胺对ALDH2有激动活性，然后对其进行了结构优化，最终得到了具有良好体内外活性的化合物C6。
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ALDH2不仅与氧化应激损伤相关疾病存在联系，也和铁死亡相关疾病存在间接联系，虽然有些机制尚不明确，但毫无疑问把ALDH2作为治愈或缓解相关疾病的靶点，是很有前景的。原因有两点，第一是在一些体内外实验中已经证明了激动ALDH2活性确实能够缓解相关疾病症状，而如果针对这些疾病以前的药物靶点存在耐药性或药效不好的问题，ALDH2不乏是一个全新的选择；第二是ALDH2基因突变的携带者广泛存在，特别是东亚人，对于这类人更易因为内源性醛的蓄积从而加重一些疾病的症状，激活ALDH2能够辅助相应疾病的治疗。目前，ALDH2小分子激动剂的研究还比较有限，报道的激动剂还存在结构类型少、生物活性不高和成药性有待提高等诸多问题。期望随着研究的深入，未来会有更多、更好的ALDH2小分子激动剂问世。
Progress on the relationship of aldehyde dehydrogenase 2 with human diseases and its small-molecule activators
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摘要: 醛脱氢酶2（ALDH2）是人体内重要的抗氧化应激损伤因子之一，而较高比例的东亚人携带ALDH2失活突变基因。与ALDH2密切相关的疾病有很多，如心血管疾病、神经退行性疾病和肝脏疾病等。近期研究还发现ALDH2与铁死亡也有联系。正因如此，ALDH2逐渐成为上述相关疾病治疗的潜在靶点，研究者报道了其多个类型的小分子激动剂，展现出一定的应用前景。本文重点介绍ALDH2的结构、功能、与人类疾病的关系以及其激动剂的研究进展。Abstract: Aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) is one of important factors against from the damage under oxidative stress in human body. A high proportion of East Asians carry ALDH2 inactive mutation gene. There are many diseases closely related to ALDH2, such as cardiovascular diseases, neurodegenerative diseases and liver diseases. Recent studies also have found that ALDH2 is associated with ferroptosis. Therefore, ALDH2 has becoming a potential target for the treatment of the above related diseases. Several types of small molecule activators with potential value of clinical application have been reported. The research progress on the structure and function of ALDH2 , the relationship with human diseases and its activators were summarized in this paper.
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Key words:
- aldehyde dehydrogenase 2 /
- oxidative stress injury /
- mutant /
- ferroptosis /
- small-molecule activators
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人口老龄化、慢性病发病率增加、高价新药持续推出等因素使得全球医疗卫生支出迅速增长。为了控制药品费用，降低医疗费用开支，各国政府纷纷出台鼓励仿制药品研发和使用的政策[1]。研究显示，2003年—2012年，仿制药的替代为美国节省了超过1.5万亿美元的费用[2]。2018年，我国三级医院的患者门诊年人均费用为322.1元，其中药品费用占42.2%[3]，通常发达国家药品费用占20%[4]。而我国，广大公众的医疗消费水平还不高，质优价廉的仿制药仍是满足我国公众基本用药的重要来源和手段。近年来，国务院从国家战略层面提出开展仿制药质量一致性评价，以提高仿制药质量和用药可及性。尤其是在2018年11月，为了降低医疗开支，控制药品费用，国家组织了在北京、天津、上海、重庆4个直辖市和沈阳、大连、厦门、广州、深圳、成都、西安7个城市(简称“4+7”城市)试点药品集中带量采购。各试点城市委派代表组成联合采购办公室，代表公立医疗机构实施集中采购，兼顾药品采购数量和中标价格，通过以“量”换“价”的方式，促进仿制药替代原研药使用，达到合理降低药品费用的目的[5]。2019年2月29日，上海市发布了《关于本市执行“4+7”城市药品集中采购中选结果的通知》，正式公布了“4+7”中选品种及执行时间，要求上海市所有医保定点医疗机构于3月20日正式统一执行。
本研究通过评估该政策实施对上海市某公立三级综合医院门诊治疗心血管疾病的仿制药与原研药的利用情况的影响，分析仿制药替代策略带来的经济效益，为完善相关药物政策提供实证依据。
1. 资料与方法
1.1 目标疾病与目标药物
本研究根据《中国高血压防治指南2018年修订版》[6]中常用降压药及《冠心病合理用药指南第2版》[7]中常用治疗冠心病药对照该院药品使用目录，选择使用比例高，既有仿制药又有对应原研药的口服固体制剂品种。由于缓、控释剂型与普通制剂成本不同，所以本研究均选取相同剂型药物。另外，为了进行对比，单独选取了中选带量采购品种的原研药福辛普利作为对照（该药品没有对应仿制药品种），分析其在带量采购政策实施前后的药物利用状况的变化，并与其他仿制药进行比较。
共选取高血压和冠心病的目标药物11种，分别是治疗高血压的降压药物：硝苯地平、氨氯地平、缬沙坦、厄贝沙坦氢氯噻嗪、坎地沙坦、替米沙坦、替米沙坦氢氯噻嗪、奥美沙坦；治疗冠心病的药物：氯吡格雷、阿托伐他汀、瑞舒伐他汀。其中氨氯地平、厄贝沙坦氢氯噻嗪、氯吡格雷、阿托伐他汀、瑞舒伐他汀5个仿制药品种为带量采购目录品种（其对应原研药未中选带量采购），即中选品种，其余6个仿制药及其对应的原研药品种均为非带量采购目录品种，即未中选品种。
1.2 数据来源
数据来源于上海市某三级医院的药品信息管理系统，分别抽取2018年4月1日至9月30日及2019年4月1日至9月30日该院用药数据，包括药品使用量、销售金额等。本研究采用世界卫生组织（WHO）官方网站提供的药物限定日剂量（defined daily dose, DDD）确定各药物的DDD值。因为高血压的复方制剂厄贝沙坦氢氯噻嗪和替米沙坦氢氯噻嗪无法在WHO网站直接查询到DDD值，所以根据WHO发布的《ATC分类和DDD分配指南（2020）》[8]分配原则，可以采用日维持剂量，且DDD值为每日给药的片数。
1.3 方法
1.3.1 使用数量和使用金额占比
医院药品零加成后，医院销售价等于采购价，统一采用药品采购价作为研究对象。研究时间分两组：政策实施前（2018年4月至9月）和政策实施后（2019年4月至9月）。研究中某一种药物的使用数量可以标化为该药品的用量(DDDs)，DDDs =某药品的消耗总剂量(mg)/该药DDD值(mg), DDDs反映了某药物的使用人数和人均使用频率，该值越大，表明使用人数越多或人均使用率越高[9]；用一个DDD的购买费用作为该药物的日费用，以此反映该药物的可负担性。日费用(DDDc)=[某药品采购价/该药每盒的剂量(mg)]×该药DDD值(mg)。
中选和未中选原研药或者仿制药的使用数量和金额占比为该组内对应类型原研药或仿制药的DDDs和使用金额，分别除以原研药和仿制药的使用数量总DDDs和使用总金额。原研药或者仿制药的使用数量和金额占比为两种类型的原研或仿制药使用数量和金额占比的总和。
1.3.2 日费用及使用数量
以每组中选和未中选原研药或仿制药DDDc的加权平均费用作为研究对象，观察政策实施前后两种类型原研药及仿制药的日费用和使用数量的变化情况。原研药和仿制药DDDc是所有原研或仿制药DDDc的加权平均价格。
1.3.3 潜在费用节省率
因为药品的品种一直处于动态变化之中，而且每年的就诊人数在不断增长，本研究分别将政策实施前后的仿制药及原研药的数据进行分析，得到每个目标药品的日费用比及潜在费用节省情况。
仿制药与原研药的日费用比=仿制药DDDc/原研药DDDc×100%。
潜在节省的药品费用是指如果药物使用量不变，以仿制药替代原研药可以节省的费用。潜在费用节省率是指某药品节省的费用除以该原研药在4月至9月的使用金额。
节省费用(P)=Σ(原研药DDDc-仿制药DDDc)×原研药DDDs
潜在费用节省率=（P/原研药4月至9月使用金额）×100%
2. 结果
2.1 使用数量和使用金额占比
政策实施前后原研药和仿制药使用数量及使用金额占比见表1。
表 1 带量采购政策实施前后原研药和仿制药使用数量及使用金额占比(%)时间 未中选药品数量占比 中选药品数量占比 未中选药品金额占比 中选药品金额占比 原研 仿制 原研 仿制 原研 仿制 原研 仿制 2018.04-09 38.74 6.08 45.58 9.60 26.44 2.39 59.59 11.59 2019.04-09 33.89 7.95 24.22 33.94 38.93 4.76 39.23 17.07 由表1可知，政策实施后，未中选和中选的原研药使用数量占比都呈现下降趋势，分别下降了12.52%和46.86%。未中选原研药使用金额占比呈现上升趋势，上升了47.24% ，而中选原研药使用金额占比下降了34.17%。未中选和中选的仿制药使用数量占比和金额占比都呈上升趋势，使用数量占比分别上升了30.76%、253.54%，使用金额占比分别上升了99.16%、47.28%。所有目标药物原研药使用数量和使用金额占比呈现下降趋势，使用数量占比下降更快。使用数量占比由84.32%下降至58.12%，降幅为31.07%；使用金额占比由86.02%下降至78.16%，降幅为9.14%。仿制药的使用数量和使用金额占比都呈现上升趋势，其中使用数量占比上升更快，上升了167.09%，使用金额占比上升了56.22%。
2.2 日费用及使用数量
带量采购政策实施前后目标药品原研药和仿制药DDDc、DDDs及使用总金额见表2和表3。
表 2 带量采购政策实施前后原研药和仿制药的日费用(单位：元)时间 未中选药品的DDDc 中选药品的DDDc 仿制药DDDc 原研药DDDc 仿制药/原研药价格比(%) 原研 仿制 原研 仿制 2018.04-09 4.61 2.65 8.83 8.16 6.02 6.89 0.87 2019.04-09 4.46 2.33 6.29 1.95 2.02 5.22 0.39 表 3 带量采购政策实施前后原研药和仿制药的总用量及总金额时间 未中选药品DDDs 中选药品DDDs 仿制药DDDs 原研药DDDs 使用总金额（万元） 原研 仿制 原研 仿制 2018.04-09 633 248 99 460 745 059 156 859 256 319 1 378 307 1 104.35 2019.04-09 611 842 143 490 437 290 612 604 756 095 1 049 132 700.72 由表2和表3可知，政策实施后，总的药品使用数量增加了10.44%，使用总金额却下降了36.55%。11种目标药物原研和仿制品种的DDDc均呈下降趋势，但是仿制药下降幅度更大，降幅达到66.45%，而原研药价格降幅为24.24%；仿制药与原研药在两组中加权平均日费用的比值从0.87下降到0.39，费用差距明显变大。未中选的原研药DDDc下降了3.25%，中选的下降28.77%；而仿制药则分别下降了12.08%、76.10%。相比于政策实施前，原研药使用量呈现下降趋势，下降了23.88%；而仿制药使用量呈现上升趋势，上升了194.98%，仿制药使用率明显提高。其中未中选和中选的原研药使用数量分别下降3.38%、41.31%；仿制药分别增加44.27%、290.54%。对照药品中选原研品种福辛普利的DDDs由3099增加到5451，增加了75.90%，DDDc由4.20元下降至1.26元，下降了70.00%。福辛普利日费用下降幅度与中选仿制药品种相似，且远高于未中选原研药的下降幅度，但其使用量的增加幅度不如中选仿制药品种，可能与该药本身临床应用较少有关。
2.3 仿制药与原研药日费用比和潜在费用节省率
带量采购政策实施前后各目标药物仿制药与原研药日费用比和潜在费用节省率见表4和表5（表格中药企名称为简称）。
表 4 带量采购政策实施前11种药物仿制药与原研药日费用比及潜在费用节省率药品名 仿制药DDDc（元） 原研药DDDc（元） 原研药企 仿制药/原研药日费用比 原研药DDDs 潜在节省费用（万元） 硝苯地平控释片 2.64 4.02 拜耳 0.66 151 130 20.79 氨氯地平片① 1.95 4.43 辉瑞 0.44 165 592 41.18 缬沙坦胶囊 2.58 5.17 诺华 0.50 165 494 42.89 厄贝沙坦氢氯噻嗪片① 2.62 4.53 赛诺菲 0.58 70 791 13.52 坎地沙坦酯片 2.18 5.17 武田制药 0.42 51 107 15.26 替米沙坦片 2.00 2.66 勃林格殷格翰 0.75 132 790 8.82 替米沙坦氢氯噻嗪片 4.60 5.49 勃林格殷格翰 0.84 21 644 1.93 奥美沙坦酯片 4.66 6.49 第一三共制药 0.72 111 083 20.30 氯吡格雷片① 10.08 17.13 赛诺菲 0.59 151 375 106.83 阿托伐他汀钙片① 6.12 8.53 辉瑞 0.72 240 765 57.99 瑞舒伐他汀钙片① 6.88 7.53 阿斯利康 0.91 116 536 7.52 潜在节省费用总计 337.03 费用节省率，% 35% 注：①表示该药品为“4+7”带量采购目录中药品 表 5 带量采购政策实施后11种药物仿制药与原研药日费用比及潜在费用节省率药品名 仿制药DDDc（元） 原研药DDDc（元） 原研药企 仿制药/原研药
日费用比原研药DDDs 2019年实际
总节省
费用（万元）潜在节省费用
（万元）硝苯地平控释片 1.62 4.02 拜耳 0.40 172 242 –8.19 41.26 氨氯地平片① 0.59 3.26 辉瑞 0.18 102 340 40.45 27.28 缬沙坦胶囊 2.53 5.01 诺华 0.51 153 188 6.96 37.92 厄贝沙坦氢氯噻嗪片① 2.18 3.67 赛诺菲 0.59 42 280 15.96 6.31 坎地沙坦酯片 2.18 4.45 武田制药 0.49 49 105 4.48 12.56 替米沙坦片 1.54 2.54 勃林格殷格翰 0.61 119 014 3.64 11.82 替米沙坦氢氯噻嗪片 4.60 5.39 勃林格殷格翰 0.85 16 639 1.37 1.31 奥美沙坦酯片 4.59 6.49 第一三共制药 0.71 101 654 3.89 19.27 氯吡格雷片① 3.34 13.10 赛诺菲 0.25 74 032 191.82 72.26 阿托伐他汀钙片① 0.94 6.11 辉瑞 0.15 137 977 123.19 71.29 瑞舒伐他汀钙片① 1.31 5.54 阿斯利康 0.24 80 661 20.07 34.13 节省费用总计 403.63 333.99 费用节省率，% 61% 注：①表示该药品为“4+7”带量采购目录中药品 政策实施前后，11种目标药物仿制药与原研药的日费用比分别在0.42～0.91、0.15～0.85之间。两组中日费用比差异最大的分别是坎地沙坦酯片和阿托伐他汀钙片，最小的是瑞舒伐他汀钙片和替米沙坦氢氯噻嗪片。该政策实施后，原研药和仿制药销售总金额减少了403.63万元。如果将政策实施前后目标药品原研药全部替换成仿制药，则该医院分别可节省潜在费用为337.03、333.99万元；潜在费用节省率为35%、61%。由于带量采购政策实施后，除硝苯地平、替米沙坦、阿托伐他汀和瑞舒伐他汀外，原研药品种使用数量下降，而原研药与仿制药DDDc差值下降并不明显，导致潜在节省费用减少了66.41万元，故政策实施后潜在节省费用下降不是十分明显。因为潜在节省费用变化不大，而原研药使用金额却大幅下降，所以潜在费用节省率相对于政策实施前变化十分明显。
3. 讨论
3.1 带量采购政策对仿制药替代和药品费用的影响
带量采购政策实施后，仿制药使用数量DDDs大幅增加，原研药使用数量下降，患者的药品费用明显减少。仿制药使用数量急剧上升是因为大部分中选品种为仿制药，该政策执行下，医院每月必须要完成约定额度的中选品种使用数量，否则将受到处罚，如政府部门减少对医院改革的奖励资金、取消医院的医保定点资格以及降低医院的等级等[10]。同时对医生处方用药产生一定的行政压力，如医院对未优先使用带量采购药品的医生进行经济惩罚和约谈等，利用行政措施促使医生使用中选品种。由于以量换价政策的实施，药品价格降低，在医生和药师的用药教育下，部分患者愿意接受效果相同而价格更低的仿制药进行治疗。并且中选药品价格下降对未中选的药品产生“波纹效应”[11]，导致药品的整体价格下降。
3.2 带量采购政策对仿制药使用的数量和金额占比产生影响
政策实施后，11种目标药品仿制药使用数量及金额占比上升明显，如仿制药使用金额占比分别由13.98%上升到21.84%，这一结果与北京市85家二、三级公立医院调查的结果相似，其心血管类仿制药金额占比为18.93%[12]。然而，长期以来，在医师和患者中业已形成了仿制药质量和疗效远不及原研药的认知。只有保证仿制药质量和效果与原研药相同，仿制药才能真正的替代原研药，因此我国仍需要加快仿制药一致性评价。研究中发现仿制药使用率低于原研药，可能与医生的处方习惯和患者对仿制药的态度有关。本文未中选品种有一半以上，医生受到的带量采购政策的约束较少，在临床诊疗过程中，可能会优先选择同样治疗心血管疾病且存在原研产品的药物。虽然药监部门宣称仿制药与原研药拥有相同的质量和疗效，但临床疗效评价的真实世界证据的缺乏，使医生和患者对于仿制药的效果仍然有很多顾虑[13]。因此，政府部门应鼓励相关企业和医疗机构开展仿制药与原研药一致性研究，确证仿制药在临床实际使用过程中是否能够真正有效替代原研药，并及时公布相关研究结果。同时，需要制定更详细的临床用药指南来规范医师的处方行为；完善奖励机制，鼓励医生和药师优先使用仿制药，如向医生和患者普及仿制药的相关知识，提高仿制药的替代使用率。对仿制药宣传教育活动进行适当的资金支持；扩大在权威媒体上的宣传；积极进行社区教育，帮助患者了解仿制药和一致性评价制度，减少医患之间的矛盾。
3.3 带量采购政策对原研药与仿制药价格差异的影响
政策实施后11种目标药物的原研药比仿制药价格高出548.03%～17.15%，大部分药品超过了原研与仿制药价格差应在30%以下的规定[14]。这一结果与我国某省198个样本药品调查结果吻合，该省原研药与仿制药价格差异倍数的均值为3.6倍[15]。原研药因其质量优势通常与仿制药实行区别定价，缺乏竞争导致价格水平较高，仿制药竞争激烈导致价格较低。并且带量采购政策实施后，仿制药价格下降明显，原研药价格降幅较小，导致原研药与仿制药价格差进一步增大。因此，政府应该发挥主导作用，加强对原研和仿制药品价格的监管力度；药品企业在降价时，应该以保证药品质量为前提，遵循经济规律，避免出现过去集中招标采购的断供和弃标现象。
综上，带量采购政策实施后，心血管类原研药使用数量和金额下降，仿制药使用数量上升，患者的药品费用支出减少；仿制药的替代率仍然较低，存在很大的费用节省空间；原研药与仿制药价格差距增大。本文中，带量采购政策实施对药物利用的经济性方面产生了积极影响。带量采购的目的，通过促进竞争，推动药品降价和仿制药替代，通过量价挂钩、及时回款降低医药企业销售费用和财务成本，进一步降低药品价格。通过设定质量门槛，让患者以更低廉的价格用上质量高效的药品。本文发现政策实施后药品价格下降，仿制药替代效应明显， DDDc下降的同时DDDs上涨，总体使用金额下降，改革基本达到预期目标。当然，带量采购还面临着如何保障质量、如何提升药品企业参与一致性评价的积极性、医院使用中选药品的积极性等挑战，需要配套政策加以完善。比如，应当进一步加大仿制药替代原研药的政策宣传，扩大政策实施的范围，加快仿制药一致性评价进程和采取措施避免原研药与仿制药价格差距的扩大。
本研究不足之处是在上海市的1家公立三级医院进行的研究，仅选择了治疗心血管疾病的11种药物，分析范围有一定局限性。未来的研究可以进一步扩大研究范围，将该城市不同级别医院都作为研究对象，按照治疗的不同疾病，分析各药品的原研药和仿制药使用情况，提供更全面的参考。
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图 1 ALDH2结构示意图
注：左图中每种颜色代表一个ALDH2四聚体亚基，右图以粉红色亚基为例标注亚基的3个结构域，黄色CPK模式显示为E487K氨基酸残基，紫色显示为ALDH2激动剂Alda-1。
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