劉鴻凌
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藥物再激發危險性及肝細胞適應性研究進展
劉鴻凌
肝臟在受到外界病因(包括藥物)作用后的適應性反應及再次給藥危險性,是近年關注的熱點,尤其是在藥物性肝損傷(drug induce liver injury, DILI)領域[1-2]。既往研究更多是集中在探討肝損傷的機制,但對如何判斷損傷因素和適應性反應間的平衡或失衡,藥物再激發危險性等方面研究較少,本文就肝細胞適應性、可能機制、藥物再激發等方面最新研究進行如下綜述。
一、藥物再激發反應
近年來,新藥研發及臨床有效運用為眾多腫瘤、慢性丙型肝炎及免疫性疾病患者帶來曙光,然而隨之而來的藥物不良反應,尤其是藥物再激發(rechallenge)反應常導致治療中斷、甚至嚴重后果[3-6]。如何認識再激發的危險、識別終止治療時機、權衡患者利益/風險等面臨巨大挑戰。對于確需再激發患者,應仔細評估系統性的獲益和風險,包括:治療中是否觀察到患者療效上的獲益、是否有其他變更治療方案、去激發后肝損傷是否恢復、與藥物安全相關的HLA生物標記和過敏反應史、是否對患者治療中可能出現的獲益和風險進行知情同意等。一項前瞻性研究顯示,DILI中可疑藥物再激發與13%患者死亡率相關。與初始肝損傷相比,藥物再激發所致的肝損傷更為迅速(通常在數小時內),常伴有黃疸(64%)及超敏反應的臨床特征(39%),大部分患者需要住院治療(52%)[7]。
美國食品和藥物管理局(Food and Drug Administration, FDA)新藥上市前的肝臟安全性指南指出:當藥物再激發反應發生且丙氨酸氨基轉移酶(Alanine aminotransferase, ALT)水平顯著升高(>5倍正常值上限)時建議停用該藥物。停藥前需分析下列因素:患者是否能從該藥中獲益;是否有替代藥物;是否有數據表明該藥物確實有潛在的嚴重肝損[8-9]。因此在新藥的臨床試驗中,密切評估、綜合判斷、權衡利弊尤為重要。在新藥準入中,仍需密切關注肝臟適應能力、人白細胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)相關性,以及臨床試驗中的“安全”再激發問題[10]。
人為的藥物再激發必須滿足兩個前提:對包括倫理委員會/審查委員會在內的機構有充足的解釋理由,并能作為實踐指南的基礎。John.Senior等[7,10-11]通過異煙肼的使用歷史,強調了異煙肼在結核治療中安全性,如果患者出現乏力、惡心、納差、黃疸等癥狀,需評估肝損傷程度,如果出現嚴重肝毒性,必須停藥。
很多再激發陽性患者是由于免疫介導的超敏反應所致,再激發前,DILI可能與慢性肝損傷(17%)、中毒性表皮壞死松解征等難于鑒別[12-13]。Stanulovic等[14]建議建立包括肝酶、超敏反應特征、基因組學等方面的標準化臨床預警機制,以用于評估利益/風險評估,保證臨床藥物的有效性和安全性。
二、藥物特征與宿主相關作用
DILI為多因素所致、臨床癥狀不一,可引起嚴重的肝毒性。ALT升高發生率占處方藥的<0.001%~20%,大部分自行恢復,少部分引起嚴重肝損傷和肝衰竭[1,2]。其發生和表現由藥物和宿主共同作用所致。藥物因素包括理化特性、藥理特性、毒理因素、免疫因素。宿主因素包括遺傳變異、性別、年齡、種族、性激素水平、合并疾病、聯合用藥等。患者使用藥物種類越多,肝臟代謝和轉化負荷越重,更易產生細胞應激、炎癥及免疫反應,導致組織損傷,從而影響預后[4,9,13,15]。
藥物基因組學、動物實驗研究以及大樣本數據分析等最新發現,機體針對藥物性損傷刺激引起的免疫和炎癥反應,在DILI的發病中發揮顯著作用,很大程度上決定個體敏感性和發生嚴重DILI的可能性[16]。
某些藥物明確可誘導特異性T細胞反應,可能與其免疫表型與藥物相互作用,發生DILI風險高有關。組織損傷與修復平衡也與DILI預后密切相關,醋氨酚動物實驗數據表明,減少肝損傷或增強肝再生,可降低死亡率。相反,增強肝損傷和抑制肝再生的交感神經興奮劑,則與增加死亡率相關。抑制乙酰化組蛋白/去乙酰化可能影響肝再生,理論上可能影響DILI的臨床預后[7,17]。
三、肝細胞的適應性
藥物引起的細胞初始應激可促進細胞死亡和/或增加其對先天性或獲得性免疫系統毒性作用的易感性。母體藥物或其代謝產物可通過促進活性氧( Reactive oxygen species,ROS)產生,化學修飾蛋白(共價結合,靶向細胞內或細胞器,如負責信號傳導或轉錄的內質網、線粒體等),誘導細胞應激。對這些不同的應激,可產生許多適應性反應,后者可降低毒性作用,從而提高生存機會[18-19]。
肝細胞的適應性主要表現在下列幾個方面:(1)肝細胞在其微環境中處于“穩態”而化學物質等可造成不可逆的損傷,清除受損或受感染的細胞是器官或多細胞生物正常發展和保持穩態的關鍵。肝臟可通過再生、取代壞死的肝細胞而保持穩態。(2)細胞的適應本身是一種平衡:當發生可逆的損傷時,可通過調節細胞功能、基因表達、應激反應從而實現適應和存活;而發生不可逆的損傷時,對于應激/細胞因子/毒素不能正確應答而導致適應失敗、細胞死亡。(3)肝臟微環境本身包含一個以對于自身與非自身抗原均具有廣泛耐受性的非常特別的先天免疫系統并參與誘導外周免疫耐受。如果免疫耐受被打破則肝細胞就會成為免疫細胞的靶向。(4)壞死性凋亡,所有進行壞死性凋亡的細胞均表達受體結合絲氨酸蘇氨酸激酶3抗體(RIPK3)。(5)Caspase 8抑制劑對于壞死性凋亡是非常必要的[20]。
四、肝細胞對化學損傷適應的機制
DILI發病機制包括氧應激蓄積、反應性代謝產物、蛋白加合物免疫損傷、炎癥、細胞適應及再生障礙、轉運蛋白或藥物代謝受到抑制、線粒體功能障礙以及ATP能量消耗所致的凋亡、壞死性凋亡或壞死。藥物本身或其代謝物可通過促進ROS產生,化學修飾蛋白,誘導細胞應激。針對不同應激,可產生許多適應反應,從而降低毒性,提高生存機會[20-22]。
藥物再激發所致肝損傷也證明了DILI是由記憶性T細胞介導的經典免疫記憶反應;盡管繼續藥物治療,輕度的特異質性藥物反應常可自愈,即機體的適應性反應,可能涉及記憶性T細胞的清除。如再次用藥未迅速激發,表明記憶性T細胞缺乏、清除或者失能,同時也清除了免疫記憶[18,23]。
轉錄因子NRF2可調控機體藥物代謝、線粒體損傷和炎癥細胞產生的ROS。線粒體損傷有受調控的分裂融合、自噬及線粒體展開反應等形式。內質網應激是共價結合通用伴隨物,導致多褶蛋白聚集,引發轉錄因子或激酶介導的一種適應反應,并與細胞核發出信號,產生保護內質網的伴侶蛋白。此外,蛋白質合成被暫時抑制,選擇性mRNA被降解,以抑制超量外來蛋白。同樣,細胞器應激和ROS激活多種信號傳導激酶,從而增加毒性或激活防御因子(ERK、AMPK等),程序性死亡也可被上述適應性反應減輕[23-25]。
CD4+輔助T細胞(Th細胞)是參與DILI適應性免疫應答的主要免疫細胞。在藥物性肝損傷發展過程中,由這些免疫細胞分泌的炎癥介質,如IL-6、TNF、IL-4、IL-10、IL-17、IL-13、IL-1β、IFN-γ貫穿于免疫系統活化以及適應性免疫攻擊的全過程。已有報道,IL-17產生的CD4+輔助T細胞(Th17)參與DILI的進程,在各種可疑藥物導致損傷的發生之初,IL-17顯著升高,并與肝臟炎癥及損傷程度密切相關。而人類輔助性T細胞(Th22細胞)及其主要效應分子IL-22與肝細胞再生修復相關,在藥物性肝損傷患者中可以發揮保護作用,表明適應性免疫反應參與藥物性肝損傷的發病過程[9,18,26]。
藥物再激發反應臨床表現多樣,可引起嚴重后果,必須認識其危險性。對于確需再激發患者,應系統評估其獲益和風險。DILI為宿主和藥物本身因素雙重作用所致,其機理涉及基因組學、免疫細胞和炎癥因子等多種方面[9,11]。如何早期識別并增加細胞對免疫介導毒性作用的適應性,規避特定的基因型,尋求免疫適應和免疫耐受,從而減少機體損傷,可能是最終的出路[10,14,26]。
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(本文編輯:張苗)
解放軍第三○二醫院創新項目(YNKT2014008)
100039北京解放軍第三○二醫院肝移植研究中心
2016-06-08)