藥物性肝損傷臨床風險信號發現：挑戰與進展

景 婧， 何婷婷， 王睿林， 張 帆， 牛 明， 郭玉明， 朱 云， 肖小河， 王伽伯

1 解放軍總醫院第五醫學中心 a.中西醫結合診療與研究中心； b.全軍中醫藥研究所， 北京 100039；2 湖南中醫藥大學第一中醫臨床學院， 長沙 410208

藥物性肝損傷(DILI)是臨床多見的藥物不良反應之一，是指藥物本身和(或)其代謝產物等所引起的肝損傷，嚴重者可進展至急性肝衰竭，甚至發生死亡[1-2]。除少數固有型DILI外，絕大部分DILI屬于特異質肝損傷類型，涉及可疑損肝藥物在臨床頻繁使用，隱匿性較強，DILI早期識別難度較大[3-4]。此外，DILI患者多屬于特異體質，除藥物因素外，還可能受到遺傳、種族、年齡、性別、免疫等多種因素影響[5]，為DILI早期預警帶來了困難。DILI風險不易防控，是困擾臨床安全用藥的全球化問題，引起了醫務人員、臨床藥師及患者的高度關注。基于此，本文綜述國內外研究進展，探討生物標志物在DILI早期診斷、不良預后預測及易感人群識別方面的潛力和價值。以期為更好地發現、防范和規避DILI風險提供參考。

1 DILI臨床風險信號發現的難點和挑戰

DILI臨床風險信號是指臨床上對藥物因素引起的肝損傷具有警示或指示作用的一個或多個指標，有助于發現、防范和規避DILI風險的發生，對臨床安全用藥具有一定指導作用。這些風險信號不僅來源于DILI患者的實驗室指標、影像學檢查、肝活組織病理改變等臨床特征[6]，還包括部分對DILI發生及嚴重進展有預測價值的特異性生物標志物，可用于DILI早期識別及其不良結局評估。此外，篩選易感基因也可作為DILI臨床風險信號，對DILI易感人群的安全用藥監測有著重要的臨床指導意義。

不同于新藥研發和臨床試驗，DILI臨床風險信號發現與監測在日常診療過程中主要用于指導患者的安全合理用藥，防范DILI風險的發生，避免DILI患者病情進展甚至出現不良結局，是建立DILI風險防控措施的基礎和前提。然而，由于DILI發生率低、影響因素多、缺少特異的診斷標志物，使DILI風險難以有效防控，臨床風險信號不易及早識別和監測，其挑戰主要體現在以下幾個方面。

一是風險信號評價指標的靈敏度不足，缺少早期識別和診斷指標。既往研究顯示，由于缺乏敏感的DILI臨床風險信號，非諾貝特、甲氨蝶呤等藥物在長期治療過程中更容易發生慢性肝損傷，甚至進展至肝硬化，無法及早識別DILI和預測不良結局發生，使患者病情發生不可逆的臨床結局[7]。

二是風險信號評價指標的專屬性不強。由于DILI臨床表型復雜，臨床特征不典型，缺乏特異的診斷標志物，故使臨床風險信號的專屬性較為薄弱，很難準確地及早識別DILI及預測其不良結局的發生。生化學指標僅能反映肝損傷發生及其嚴重程度，但還無法區分肝損傷的致病原因是藥物因素還是非藥物因素。

三是針對易感人群識別的方法和指標還有待加強。及早識別易感人群有助于避免DILI的發生，對于DILI風險防控極為重要。但是，識別DILI易感人群的方法和指標仍較有限，且一直存在研究不足等情況。盡管部分藥物相關DILI的易感基因已被發現，但其適用人群有限，難以推廣應用于大部分DILI患者中。此外，針對DILI易感人群識別的指標，基因以外的生物標志物研究極為有限，有待進一步開展。

2 臨床常用的DILI風險信號發現與監測

DILI是影響安全合理用藥的重要臨床問題，也是國際肝病研究領域的難點和熱點問題之一。臨床風險信號發現與監測對早期識別DILI、評估其不良結局進展具有重要的指導意義，主要通過實驗室指標、影像學檢查和病理學改變等方面來體現，臨床適用范圍較廣，但仍存在一定局限性。

2.1 實驗室指標 生化學指標是臨床識別DILI和評估其嚴重程度的常用指標(表1)。很多生化指標不僅來源于肝內組織，還分布于肝外，故使其對DILI早期識別和預警的特異性受到了影響，臨床應用時應加以注意。

ALT、AST、ALP和膽紅素是當前廣泛使用的肝損傷生化指標[9]。其中，ALT對肝損傷的早期識別具有較好的敏感性和特異性，是最常用的DILI臨床風險信號。參考美國FDA關于藥物臨床試驗中因肝損傷而需要立即停藥的建議標準[10]，ALT伴/不伴AST水平超過3×ULN應高度懷疑DILI的發生。當患者合并肝病基礎時，其用藥前ALT、AST基線水平較ULN值更為重要，用藥后ALT伴/不伴AST超過2倍基線水平就應該警惕DILI發生的風險[8]。一旦這些常用的臨床風險信號發現并提示存在DILI風險時，應密切監測患者的肝生化指標變化，必要時予以停藥干預。國內外學者[8,11]提出，患者服用抗結核藥物后引起肝功指標波動，若ALT>3×ULN且無伴隨癥狀，應每周監測1次肝生化指標，直到肝損傷恢復；若患者伴隨基礎肝病等高危因素時，應在服藥后每2周監測1次肝生化指標，自第9周起改為每4周監測1次肝生化指標，直到抗結核療程結束。盡管如此，由于專屬性不足，ALT、AST等實驗室指標對早期識別DILI風險仍存在一定局限性。同時，較為合理的肝生化指標監測頻率也尚未形成統一的標準。

此外，多項臨床研究顯示，TBil、INR等實驗室指標有助于評估DILI嚴重程度甚至預后[12-14]。Hyman J Zimmerman 根據DILI患者的主要生化指標與肝損傷嚴重程度的關系，提出Hy’s定律，強調藥物引起的黃疸性肝細胞損傷型DILI患者的病死率較其他DILI升高，通常不小于10%[15]。一項單中心回顧性研究顯示，由TBil、INR、血肌酐構建的終末期肝病模型(MELD)很可能是DILI患者發病30 d后采取肝移植手術或發生死亡等不良結局的預測因子[14]。既往文獻[16]報道，DILI患者發病第2個月的TBil、ALP水平持續升高對DILI慢性化進展可能存在一定預測價值。然而，DILI預后容易受到不同地域患者的遺傳背景、用藥特點、基礎疾病等多種因素影響[12-13,17-18]，故這些實驗室指標及其構建的模型對DILI不良預后預測能力的可靠性和敏感性仍有待進一步研究驗證。

表1 可用于評價疑似DILI的實驗室指標[8]

注：ULN，正常值上限；CK，肌酸激酶。

2.2 影像學檢查 臨床上，所有疑似DILI的患者都應該常規進行B超、CT或MRI等影像學檢查以排除肝臟局灶性病變和膽道梗阻[8]。部分藥物(如氯胺酮過量、甲巰咪唑、紫杉醇等)引起的DILI可能會導致繼發性硬化性膽管炎等膽道病變[19-21]。結石或惡性腫瘤引起肝內外膽道梗阻的臨床表現與膽汁淤積型DILI相類似，需通過影像學檢查予以區分。此外，菊三七等含有吡咯生物堿(pyrrolidine alkaloid, PA)成分的中、西藥引起的肝竇阻塞綜合征/肝小靜脈閉塞征常見的影像學表現包括肝腫大、增強的門靜脈期可見地圖狀改變、肝靜脈顯示不清、腹水等，故CT、MRI檢查結果有助于PA-DILI患者的識別與評估，是值得參考的臨床風險信號之一[22-23]。但是，DILI患者以急性起病為主，大部分病例經停藥干預后能夠獲得治愈，肝臟形態結構很少發現異常改變，影像學檢查針對DILI的特異性和敏感性有限，只能作為DILI早期發現和預后評估的輔助手段。

2.3 肝組織病理改變 肝組織病理檢查不是DILI風險發現的常規檢查項目，但可作為鑒別其他肝病因素、評估肝損傷嚴重程度及預測不良結局的方法之一。Stine等[24]提出，組織病理檢查有助于區分自身免疫性肝炎和伴隨自身免疫現象的DILI。美國多中心前瞻性研究[25-26]顯示，肝纖維化程度、微泡性脂肪變性、膽管反應等病理改變能夠部分地預測DILI患者的不良結局。此外，組織學病理檢查可能對特定藥物相關DILI風險的識別與區分起到一定指示作用。PA-DILI患者易發生以肝小葉Ⅲ帶為主的肝竇擴張、充血、血栓等肝竇阻塞綜合征病理改變[22-23]。硫鳥嘌呤、硫唑嘌呤、奧沙利鉑等藥物相關DILI患者可能會發生肝內彌漫分布且無纖維分隔的小結節再生的典型病理特征[6]。然而，由于缺乏特異的肝組織病理改變，病理檢查針對DILI風險發現的適用范圍和臨床價值仍非常有限。同時，現有的DILI病理研究結果是否可靠，仍有待擴大樣本量加以驗證。

3 基于生物標志物的DILI臨床風險信號發現與監測

針對醫務人員、藥師及患者對臨床安全用藥和DILI風險防控的迫切需求，國內外研究者通過基礎研究和臨床試驗不斷探索，試圖篩選出更加可靠的生物標志物作為DILI臨床風險信號。與日常診療常用的生化指標、影像、病理等DILI風險信號相比，這些生物標志物的特異性更好、靈敏度更高，預測能力更強，更有利于及早識別肝損傷及其不良結局進展。

3.1 可用于早期發現DILI的生物標志物 近年來研究顯示，一些生物標志物可用于DILI的早期識別，對提高早期發現DILI的特異度和準確度有很大幫助(表2)。高遷移率族蛋白1(high mobility group box 1, HMGB1)是一種染色質結合蛋白，由靶向作用于Toll樣受體和晚期糖基化終產物受體的細胞壞死而釋放[28]。HMGB1能夠及早識別出對乙酰氨基酚(acetaminophen, APAP)引起的急性肝損傷，比臨床常用的轉氨酶更為敏感[29]。既往研究[30]顯示，miR-122對肝細胞特異性較好，且對APAP過量服用的人群也極為敏感，可在ALT水平升高之前預測出肝損傷的發生。最新研究[31]發現，線粒體基質酶谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase, GLDH)升高與ALT的相關性比miR-122更為密切，是用于DILI早期識別的有效生物標志物。上述研究中，生物標志物對肝損傷的預測能力均優于臨床常用的生化指標，但是將來能否推廣應用于臨床，還有待深入研究加以驗證。同時，這些用于固有型DILI早期發現的生物標志物研究也為特異質型DILI臨床風險信號發現和探索提供了思路和方法。

3.2 可用于預測DILI重癥化及不良結局的生物標志物 一旦進展至重癥DILI，如何防范不良結局的發生在臨床診療過程中非常關鍵，因此，探索能夠預測DILI重癥化及不良結局的生物標志物成為DILI研究的重要內容之一。一項臨床研究[32]顯示，HMGB1能夠反映APAP致急性肝損傷進展，預測不良結局的發生，特異性和敏感性均優于ALT。APAP致急性肝細胞壞死釋放HMGB1，從而誘發免疫細胞活化，加速肝細胞壞死，使肝損傷進一步加重[33]。既往文獻[27]報道，角蛋白18(keratin 18, K18)和骨橋蛋白(osteopontin, OPN)也可作為DILI重癥化的預測標志物，能夠及早識別急性DILI患者發生死亡等不良結局的風險。巨噬細胞集落刺激因子受體1(macrophage colony-stimulating factor receptor 1, MCSFR1)與肝病免疫炎癥活化密切相關，可間接地反映出肝損傷嚴重程度[27,34]。盡管上述生物標志物對DILI重癥化進展及不良預后有著一定預測價值，但是，它們的預測能力是否可靠還需更多的研究結果和科學證據支撐。

3.3 可用于識別DILI易感人群的生物標志物 個體差異很可能會影響機體對DILI的易感性，篩選特異的生物標志物將有助于及早識別DILI易感人群，指導DILI易感人群的安全用藥與監測，進一步有效地規避和防范DILI的發生。近年來，全基因組關聯分析用于不同的人類白細胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)基因等DILI易感基因的篩查，很有助于DILI易感人群的發現與監測(表3)。既往研究[36-37]顯示，阿莫西林-克拉維酸很可能會增加攜帶基因HLA-DRB1*15∶01人群發生DILI的易感性；攜帶基因HLA-B*57∶01人群也是氟氯西林致DILI的易感人群。常用中藥何首烏是近年來國內外最受關注的肝損傷熱點中草藥之一，本課題組通過基于大規模流行病學調查的病證毒理學研究，首次發現何首烏致特異質肝損傷易感人群的基因標志物HLA-B*35∶01，表明何首烏對絕大多數人來說是安全的，但對易感人群有肝損傷風險[35]。這些研究通過分析HLA基因分型來篩選DILI高風險人群的易感基因，側面印證了適應性免疫應答是DILI的重要發病機制之一[38]。此外，本課題組通過基于代謝組學的前瞻性研究[39]，針對何首烏致肝損傷易感個體代謝特征進行危險性分析，篩選出甘油磷脂代謝、鞘脂代謝、脂肪酸代謝等25種主要的差異代謝產物，能較好地區分何首烏致肝損傷易感人群，為代謝組學特征用于預測DILI肝損傷風險提供了研究思路和方法學參考。這些易感標志物不僅有助于及早識別DILI易感人群，還可用于DILI病因識別與鑒別診斷，值得臨床推廣應用[36,40]。

表2 可預測DILI發生及不良結局的生物標志物[27]

表3 可用于識別DILI易感人群的基因標志物[27,35]

注：1)治療對照組；2)人群對照組。

4 結語與展望

隨著社會經濟的發展，醫療水平的提高，民眾安全用藥意識逐漸增強，藥物安全性問題引起醫務人員、臨床藥師及患者的高度重視。DILI是臨床多見的藥物不良反應之一，一旦發生重癥化很可能會進展至急性肝衰竭，甚至發生死亡等不良結局。DILI臨床風險信號的早期發現與合理監測，有助于提高DILI臨床防治水平，是建立DILI風險防控體系的基礎和前提。

臨床常用的生化指標作為DILI風險信號發現和監測的手段，仍然存在一定的不足和局限性。加強研究和驗證新型的生物標志物，可更好地提高臨床發現DILI風險信號的能力，有利于提高DILI臨床防治水平，并為新藥臨床試驗和藥品上市后評價——更有效地發現DILI風險提供科技支撐。相關生物標志物在DILI早期診斷、不良預后預測及易感人群識別方面具有良好的研究前景，但其特異性和臨床應用價值有待進一步驗證，這是未來DILI研究的重要方向之一。值得一提的是，DILI風險信號發現不同于臨床診斷，強調更早地發現可能導致DILI的風險，從而更好地監測和防控患者的用藥風險。因此DILI風險信號發現可考慮采用低于臨床診斷的生化學標準。尤其是針對DILI易感人群，適當降低ALT等肝損傷生化指標的監測標準(如3×ULN)，根據風險程度合理地增加肝生化指標的監測頻率，將有助于早期發現DILI風險，指導及時停藥，以避免、防范DILI重癥化進展及不良結局的發生。