老年人藥物性肝損傷的臨床特點及發病機制

林佳瑤 張 玉 (復旦大學附屬華山醫院老年科，上海 200040)

由于藥物及其代謝產物的毒性作用或機體對藥物產生過敏反應，對肝臟造成損害，即為藥物性肝損傷(DILI)。在已經上市的藥物中，約有1000種被報道可能引起肝臟損傷〔1〕。在歐美國家，DILI占全部藥物不良反應的6% ～8%，約25%的急性肝衰竭患者和近50%的肝功能異常患者與用藥有關〔2〕。老年人藥物肝損是臨床用藥過程中需要特別關注和監測的問題。

1 老年人DILI的臨床特點

肝臟對藥物的易感性隨年齡增長而增加。老年人更容易發生PILI。在英國一項大型多中心的結核病臨床研究表明，相同劑量的異煙肼，肝臟毒性發生率在50歲以上患者為20.83/1 000，約為25～34歲患者的5倍(4.4/1 000)〔3〕。相似的結果也出現在利福平、阿莫西林/克拉維酸鉀的研究中〔4〕。老年人DILI起病隱匿，臨床癥狀和體征缺乏，其中無癥狀的轉氨酶升高者占半數以上，最常見癥狀為乏力、納差、惡心嘔吐等消化道反應，其次為黃疸、低熱、皮膚瘙癢和皮疹，均缺乏特異性。在DILI臨床分型中，中青年人群以肝細胞型肝損傷為主;而膽汁淤積型肝損傷在老年人群中更常見，表現為堿性磷酸酶水平明顯升高，轉氨酶水平僅輕度升高。膽汁淤積型肝損傷停藥后肝功能恢復時間較慢，部分可長達1年。國內臨床病例統計顯示，引起老年人DILI以心血管藥物最多，其次為抗生素和抗腫瘤藥物。中草藥和抗結核藥物引起的肝損傷也并不少見〔5〕;而在歐美國家，非甾體類抗炎藥(NSAIDs)所致的肝損傷占全部DILI的50%以上，其中最常見的藥物是對乙酰氨基酚。

2 老年人DILI的易感因素

2.1 營養狀況和飲食 營養因素主要影響不同個體所具有的保護性物質如還原性谷胱甘肽、維生素(Vit)C、VitE及自由基清除劑的水平。營養不良會導致肝內保護性物質減少，肝酶的活性受到影響。高脂飲食促進肝臟脂肪浸潤，引起脂肪肝、肥胖和代謝綜合征，使自由基產生增加而損傷肝細胞。飲食能調節肝臟一相酶系，即細胞色素P450酶(CYP450)和二相酶系(谷胱甘肽轉移酶、葡萄糖醛酸轉移酶等)的基因表達，從而影響藥物的代謝。Murray等〔6〕發現高脂肪和高碳水化合物飲食，可上調CYP2E1和CYP3A4基因表達;而某些飲食如葡萄柚汁及長期吸煙、飲酒等生活方式可較強地抑制部分CYP活性。據上海市疾控中心和復旦大學公共衛生學院對上海市老年人膳食及體格狀況的調查發現，60.7%的老人膳食欠合理，其中奶制品，水產品攝入不足。老年人中超重占40%，肥胖8%，過輕4%，有近一半人超重或肥胖〔7〕。而肥胖被認為是DILI的危險因素之一。

2.2 肝臟的生理改變 老年人肝臟發生退行性改變，肝實質細胞數量減少，體積縮小。15～20歲的肝臟質量最重，之后逐漸減輕，至60歲以后呈直線下降。組織學方面，高齡者肝細胞內脂肪浸潤、線粒體數目減少、細胞空洞形成，肝臟血流也明顯減少。在功能上，老年人肝臟合成蛋白的能力下降，血漿白蛋白處于較低水平。肝臟首過效應減弱，影響藥物的肝臟攝取率。肝內代謝酶的活性衰退，對部分藥物如苯妥英鈉、普萘洛爾(心得安)的滅活減弱，藥物在體內分布和作用時間延長。

2.3 藥代動力學特點 老年人在體內藥物代謝的重要環節，如吸收、分布、肝臟代謝、腎臟排泄等方面均發生改變。胃酸分泌減少，胃排空速度減慢，可能延遲藥物到達小腸的時間和吸收，這一變化主要發生在口服藥物。老年患者體內脂肪含量相對增加，脂溶性藥物分布廣，半衰期縮短。血清白蛋白濃度較低，蛋白結合率高的藥物如磺胺類、華法林等體內游離型藥物濃度升高，使藥效增加。老年人腎單位數量逐漸減少，腎小球濾過率下降，在應用以腎臟排泄為主的藥物，如地高辛、左氧氟沙星等時，應調整劑量。

2.4 慢性肝病基礎 老年患者伴有慢性肝病的概率增加，包括病毒性肝炎、膽道疾病、酒精性肝損傷、非酒精性脂肪性肝炎、肝臟腫瘤、低血壓、充血性心力衰竭、自身免疫性疾病、人免疫缺陷病毒(HIV)感染、遺傳或代謝性肝病等。研究顯示，感染、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)和HIV患者中DILI的發生率升高，Lee等〔8〕報道結核病患者合并 HBV或HCV感染，在接受抗結核化療過程中出現更多的藥物不良反應。Tarantino等〔9〕認為非酒精性脂肪性肝炎是孕育藥物肝臟毒性“肥沃的土壤”。Arteel〔10〕發現氧化應激存在于酒精濫用、HCV感染、鐵沉積和慢性膽汁淤積中，過度的氧化應激可能直接損傷肝細胞結構，并影響某些CYP450的表達，協同作用于DILI的發生。目前臨床工作中，腎功能不全患者可以明確根據肌酐清除率(Ccr)來調整藥物劑量;但對于肝功能不全，只能通過丙氨酸轉移酶(ALT)、天冬氨酸轉移酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)/膽紅素等指標來估計肝臟損傷程度，缺乏明確的藥物劑量調整參考標準。

2.5 合并用藥 老年人因伴發疾病多，合并用藥的情況十分普遍，藥物不良反應的發生率與用藥的種類和數量密切相關，主要原因是藥物之間存在相互作用。目前認為，合并用藥導致DILI的原因有:(1)交叉過敏:化學結構相似的藥物先后應用可能產生交叉過敏反應，引起或加重肝損傷。(2)競爭性抑制:肝代謝酶活性有限，藥物間易發生競爭性抑制。是否發生肝損傷取決于兩藥對酶的親和力、有效血藥濃度和中毒濃度。如紅霉素與環孢素同時應用互相競爭CYP3A，環孢素濃度過高可發生肝損傷。(3)誘導及增強酶活性:CYP450酶的活性易受藥物誘導。苯巴比妥、利福平等能通過核受體激活相應基因轉錄，從而增加CYP450酶表達，使酶活性增強，加速藥物代謝。(4)抑制酶活性:酶抑制劑(西米替丁等)可抑制部分CYP450酶活性，使其他經該酶代謝的藥物血藥濃度升高，藥效增強〔11〕。

3 DILI發病機制的探討

雖然DILI的具體發病機制目前仍不明確，但主要有兩個途徑:非免疫機制和免疫機制。非免疫機制涉及藥物在肝內代謝的三相反應，免疫機制包括非特異性免疫和特異性免疫反應。此外，特殊人類白細胞抗原(HLA)基因單倍型、細胞因子調節異常和線粒體DNA突變等也參與了DILI的發病。

3.1 非免疫機制 藥物在肝內代謝的三相反應藥物在肝臟內進行生物轉化的過程，分為三個階段:第一階段 (第一相)是通過氧化、還原和水解反應，改變藥物的結構，增加其水溶性。該反應在肝細胞微粒體內進行，CYP450是參與藥物一相代謝的主要酶系。第二階段 (第二相)為結合反應，在細胞質中進行，以一相反應產生的代謝產物為底物，在轉移酶類的作用下與極性配體如乙酰基、葡萄糖醛酸、谷胱甘肽等基團結合，進一步增加其水溶性，以便排出體外。第三相反應即通過耗能的主動轉運將代謝產物排泄入膽道。三相反應中任一環節受遺傳、生理狀況改變、飲食和藥物等作用影響，都可能導致DILI的發生。

3.1.1 影響第一相反應的因素 通常情況下，藥物經酶代謝成無毒產物，但在某些情況下也可生成有活性甚至有潛在毒性的產物。其活性產物造成肝細胞損傷有兩條途徑:①直接毒性作用:藥物活性代謝產物直接與細胞內大分子如DNA、蛋白質共價結合，破壞細胞結構，導致細胞凋亡和壞死。②藥物代謝過程中形成活性氧自由基和親電子產物，參與氧化DNA引起細胞突變，脂質過氧化破壞細胞結構，大量鈣離子內流激活鈣依賴蛋白酶和核酸酶直至細胞死亡。典型的例子是四氯化碳(CCl4)〔12〕。

不同人群之間，同一人群不同個體之間，CYP450基因遺傳多態性有顯著差異，包括編碼結構基因的多態性，調控序列和轉錄因子基因多態性，目前證實只有 CYP2D6、CYP2C9、CYP2C19和CYP2A6同時具有基因多態性和藥物代謝的多態性，即各基因型的酶活性明顯差異，表現在對相應藥物上呈高代謝型、低代謝型和中間代謝型。以CYP2D6為例，辛伐他汀、β受體阻滯劑、三環類抗抑郁藥物等主要經過該途徑代謝。CYP2D6基因位于第22號染色體，其遺傳缺陷通過常染色體隱形方式遺傳。大多數人屬高代謝型和中間代謝型。在高加索人群中，約有5%～10%的人為低代謝型，在美國黑人僅2%，亞洲僅1%〔13〕。常規劑量的辛伐他汀可在CYP2D6低代謝者的肝細胞內蓄積，干擾脂肪代謝引起肝磷酯蓄積，出現類似酒精性肝損傷的臨床表現〔14〕。

當CYP450活性降低，藥物在肝內蓄積過度而引起肝損傷。影響CYP450表達的因素有年齡、性別、營養狀況和飲食、基礎疾病及藥物相互作用等。

3.1.2 影響第二相反應的因素 乙酰化是第二相結合反應中的重要步驟，通常情況下藥物乙酰化成無毒的水溶性產物，但某些情況下也可生成毒性物質。人體內N-乙酰基轉移酶2(NAT2)基因位于第8號染色體，具有高度的基因多態性和個體差異，人群中分為快、慢代謝型兩種，其中野生型NAT2*4的純合子和雜合子屬快代謝型，而突變型NAT*5、*6和*7等代謝相對緩慢。抗結核藥異煙肼主要經NAT2代謝，在NAT2作用下分解為異煙酸和乙酰肼，后者與肝細胞內大分子結合造成肝細胞壞死。快代謝者乙酰肼產生過多，容易導致肝損傷〔15，16〕。NAT2也可被其他肝藥酶誘導劑(如苯巴比妥)激活而增加乙酰肼的產生。

第二相反應酶如谷胱甘肽-S-轉移酶(GST)和錳超氧化物歧化酶(MnSOD)是體內對抗細胞氧化應激的保護酶，在人群中，GST亦存在基因多態性，在部分抗菌藥物和非甾體類抗炎藥肝損患者中，GST-T1和GST-M1兩基因缺陷與轉氨酶升高密切相關〔17〕。MnSOD基因型 C/C，C/T活性較基因型 T/T強30% ～40%。在一項115例DILI患者入組的臨床研究中發現，具有C/C，C/T基因型的個體DILI的發生率明顯高于對照組〔18〕。這可能與氧化應激反應增強有關。

3.1.3 影響第三相反應的因素 膽汁和藥物代謝中間產物最后經毛細膽管上的MRP2/MDR3等肝膽轉運器，通過主動轉運方式排泄入膽道。影響膽汁排泄的因素能導致肝損傷的發生。膽汁排出不暢時，膽汁淤積能通過Fas和線粒體途徑引起肝細胞凋亡，藥物代謝產生的毒性產物加重了肝細胞損傷。部分藥物抑制肝細胞膜上的轉運體功能和基因的表達，或通過誘導炎征反應阻礙膽汁分泌，甚至引起膽管消失綜合征，進而發展為膽汁性肝硬化，這類藥物有長春新堿、避孕藥、環孢素A等〔19〕。已報道伴MRP2/MDR3基因缺陷的人群更易發生藥物性膽汁淤積〔20〕。

3.2 免疫機制 目前認為許多藥物如麻醉劑氟烷、部分頭孢類和大環內酯類抗生素等引起的肝損傷是過敏反應即免疫介導的肝損傷。免疫應答的發生，在直接毒性作用的基礎上進一步加重肝細胞的損傷，從而加重了病情的發展。

3.2.1 非特異性免疫在DILI中的作用 肝臟的非特異性免疫系統是防御的第一道屏障。藥物引起的應激反應，肝實質細胞受損，激活肝臟非特異性免疫系統中的組織巨噬細胞、庫普弗細胞(kupffer細胞)、中性粒細胞、淋巴細胞等，被激活的細胞產生釋放一系列炎癥因子和肝毒性介質，加速肝損進程。部分炎癥因子可再招募其他炎性細胞，被趨化的中性粒細胞進一步釋放細胞因子，其中某些介質(如 IFN-γ、TNF、Fas、Fas 配體)直接參與損傷肝細胞并加速細胞凋亡。這一現象在對乙酰氨基酚過量的動物試驗中已被證實，缺失以上炎癥介質的轉基因小鼠能產生對藥物肝臟毒性的抵抗作用〔21〕。同時非特異性免疫也是肝臟保護物質的主要來源。kupffer細胞同時分泌IL-6、IL-10等細胞因子，用于抵抗炎癥反應，促進肝細胞再生。因此肝臟非特異性免疫系統在維持肝臟的免疫應答和免疫耐受之間的平衡起重要作用。

3.2.2 特異性免疫在DILI中的作用 DILI的一些臨床表現如發熱、皮疹、關節炎、嗜酸性粒細胞增多等，都提示了DILI的進程中有特異性免疫機制的參與。藥物屬小分子物質，不足以直接作為抗原引起免疫反應，目前對藥物誘導的特異性免疫應答主要基于半抗原學說。藥物及其活性代謝產物(作為半抗原)，與細胞內蛋白質(如膜受體、代謝酶等)結合，形成具有免疫原性的藥物(半抗原)-蛋白復合物，被宿主的免疫系統識別，誘導特異性抗體的產生。DILI患者的血清能檢測到相應抗體支持了該學說，如華法林引起的肝損傷患者體內可檢測到CYP2C9抗體，而阿米替林經 CYP2D6代謝，可產生針對CYP2D6的自身抗體〔22〕，都說明了特異性免疫機制在DILI中的重要作用。

3.3 其他發病機制 特殊HLA基因單倍型可能參與DILI的發病。HLA系統具有高度的基因多態性，不同個體因遺傳和突變形成了多種特殊HLA基因單倍型，編碼特殊的HLA分子。最早于1999年就報道與DILI有關的HLA基因單倍型是HLA DRB1*1501、HLA-DRB5*0101、HLA-DRB1*0602，約 57% 的阿莫西林/克拉維酸鉀誘導的肝損患者攜帶以上基因型，而在健康的骨髓捐獻者中僅12%攜帶〔23〕。英國學者接著證實了HLA-DRB1*15與阿莫西林/克拉維酸鉀性DILI的關聯性。2002年印度學者報道了抗結核藥物引起的DILI患者攜帶HLA-DRB1*0201基因型、缺失HLA-DQA1*0102基因型的比例都明顯高于對照組〔24〕。因HLA-II類分子是外源性抗原的遞呈分子，啟動免疫應答，誘導各種免疫應答，協助T細胞活化，調節免疫反應強弱等，可能以參與特異性免疫機制的方式參與DILI的發病。

此外，某些藥物(如丙戊酸鈉、水楊酸類、抗逆轉錄病毒藥物等)能引起線粒體DNA突變，從而導致DILI的發生〔25〕。Aithal等〔26〕報道IL-10、IL-4和IL-4受體數量異常與雙氯芬酸引起DILI有關，即患者中IL-10分泌增多而IL-4表達減少，認為細胞因子失調可能參與DILI的發生

DILI的發病機制不是孤立的，可以同時發生，互相影響，因此需全面綜合的分析。目前很多藥物在人體內的代謝途徑尚未完全清楚，缺乏系統可靠的DILI的檢測方法和標準。

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