藥物性肝損傷研究進(jìn)展

張顯彬 于眉 李玲 裴明明

藥物性肝損傷（DILI）是指由各類處方或非處方的化學(xué)藥物、傳統(tǒng)中藥、天然藥、生物制劑、保健品、膳食補(bǔ)充劑及其代謝產(chǎn)物乃至輔料等引起的肝損傷[1]。DILI 是一種臨床上常見的嚴(yán)重藥物不良事件，也是藥物開發(fā)過程中停止研究和退出市場的主要原因。DILI 輕微者可導(dǎo)致患者出現(xiàn)健康問題，嚴(yán)重者需要住院治療，甚至可能出現(xiàn)危及生命的肝衰竭，還有一部分患者需要肝移植治療。

1 DILI 的診斷標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)使用藥物后出現(xiàn)相關(guān)肝酶升高時，應(yīng)首先考 慮DILI，如2011 年DILI 診斷共識中指出：實驗室檢查發(fā)現(xiàn)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）≥5 倍正常上限（ULN），堿性磷酸酶（ALP）≥2×ULN 或ALT ≥3×ULN，總膽紅素（TBIL）＞2×ULN[2]，應(yīng)該考慮為DILI。肝酶升高與藥物攝入時間的關(guān)系仍是DILI 診斷的線索，因為到目前為止，還沒有建立一種快速、準(zhǔn)確診斷DILI 的單一方法。然而，依據(jù)肝酶異常升高診斷DILI 的準(zhǔn)確性較差，DILI 可引起ALT 和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST）升高，其他疾病如肌肉損傷[3，4]也可以引起ALT、AST 的升高，而ALP升高也可由與肝臟無關(guān)的疾病引起，如慢性骨骼疾病、腎功能障礙、急性炎癥性疾病或惡性腫瘤[5]。此外，ALT、ALP、TBIL、AST 均不是診斷DILI 的特異性指標(biāo)，且轉(zhuǎn)AST 升高在診斷DILI 時的敏感性也比較差。當(dāng)使用某種藥物時可能發(fā)生無臨床意義的短暫ALT 升高，盡管藥物持續(xù)使用，ALT 仍可恢復(fù)到正常的血清水平，這種現(xiàn)象稱為適應(yīng)。因此，目前臨床實踐中常用的實驗室檢查指標(biāo)對DILI 的診斷缺乏特異性，無法充分區(qū)分不同類型的肝損傷，也不能客觀反映肝組織損傷的嚴(yán)重程度，用于判斷預(yù)后的價值較低[6]。由此看來，DILI 的診斷是一種排除性診斷，在診斷DILI 時，其他可能引起肝損傷的原因需要評估并被排除。

2 DILI 的發(fā)病機(jī)制

肝臟在參與藥物或外源性毒物的代謝和分解中發(fā)揮著重要作用，保護(hù)人體免受潛在毒性化學(xué)物質(zhì)的侵害[7]。深入了解吸收后的藥物產(chǎn)生中間代謝產(chǎn)物的生物過程以及參與外源性物質(zhì)解毒和排泄的機(jī)制（其中大多數(shù)在基因控制下），對于理解DILI 的發(fā)病機(jī)制至關(guān)重要[8]。然而，由于DILI 臨床表現(xiàn)復(fù)雜多變，因此針對其發(fā)病機(jī)制提出了許多不同的假設(shè)[9]。

2.1 藥物因素藥物的理化性質(zhì)和毒理學(xué)特性與DILI 風(fēng)險有關(guān)[10]，藥物或其中間代謝產(chǎn)物首先會導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷，進(jìn)一步還可誘導(dǎo)獲得性和/或天然免疫反應(yīng)。有研究認(rèn)為，藥物或其中間代謝產(chǎn)物需要達(dá)到特定閾值水平才有可能導(dǎo)致DILI[11]。有學(xué)者指出，藥物的每日使用劑量與DILI 的嚴(yán)重程度之間存在關(guān)聯(lián)[12]。藥物的親脂性也與DILI 發(fā)生風(fēng)險有關(guān)，因為高親脂性可以提高肝細(xì)胞從血液中攝取藥物的效率，從而導(dǎo)致中間代謝產(chǎn)物的蓄積。

藥物形成中間代謝產(chǎn)物的潛力也與DILI 的發(fā)病機(jī)制有關(guān)[13]，因為藥物中間代謝產(chǎn)物本身具有毒性，并且能夠形成藥物-內(nèi)源性蛋白復(fù)合物，從而激活免疫反應(yīng)[14]。然而，已知不會形成中間代謝產(chǎn)物的藥物，如氟卡尼、馬拉韋羅或波生坦，也會導(dǎo)致DILI[15]。這一部分藥物引起DILI 的病理機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

2.2 代謝機(jī)制肝細(xì)胞在藥物作用下，在代謝過程中會出現(xiàn)多種應(yīng)激反應(yīng)，這被認(rèn)為是 DILI 發(fā)展的最初階段。藥物和/或其中間代謝產(chǎn)物通過共價結(jié)合或?qū)€粒體的直接損傷誘導(dǎo)初始細(xì)胞損傷，從而導(dǎo)致氧化應(yīng)激和應(yīng)激感應(yīng)信號通路的激活、線粒體功能的損傷和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）應(yīng)激。

通過闡明藥物解毒的機(jī)制，對于理解DILI 的發(fā)生發(fā)展過程至關(guān)重要。人CYP450 是位于肝細(xì)胞線粒體內(nèi)膜或滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的膜結(jié)合蛋白，其參與了藥物解毒過程中的氧化、過氧化和還原反應(yīng)。藥物代謝過程中產(chǎn)生的中間代謝產(chǎn)物是損傷肝細(xì)胞線粒體并直接導(dǎo)致氧化應(yīng)激急劇增加的主要原因[16]。氧化、過氧化和還原反應(yīng)過程中活性氧（ROS）的增加可直接損傷組織和肝細(xì)胞中的DNA、蛋白質(zhì)、酶和脂質(zhì)，并誘導(dǎo)免疫介導(dǎo)的肝臟損傷。一些藥物（如丙戊酸）可以誘導(dǎo)ROS 大量生成并觸發(fā)c-Jun 氨基末端激酶（JNK），進(jìn)一步導(dǎo)致肝細(xì)胞死亡[17]。ROS的大量生成導(dǎo)致肝細(xì)胞死亡的過程分為兩個階段：早期涉及糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）激活混合譜系激酶-3（MLK3），而晚期由凋亡信號調(diào)節(jié)激酶-1（ASK1）介導(dǎo)，從而激活JNK[18]，JNK 易位到線粒體并引發(fā)肝細(xì)胞死亡，導(dǎo)致線粒體ROS 急劇增加。在DILI 發(fā)生發(fā)展過程中，ROS 突然增加進(jìn)一步導(dǎo)致肝細(xì)胞功能的喪失，受損的肝細(xì)胞釋放更多的ROS，加劇整體氧化應(yīng)激，并最終導(dǎo)致肝細(xì)胞凋亡和壞死途徑的激活[19]。

藥物代謝活化過程中會產(chǎn)生大量的中間代謝產(chǎn)物，如不能及時降解并與體內(nèi)大分子物質(zhì)共價結(jié)合，可能引起肝臟毒性[20]。對于已退出市場或有肝毒性的藥物，中間代謝產(chǎn)物的形成已得到充分證明。例如，奈法佐酮通過CYP3A4 代謝，產(chǎn)生羥基奈法佐酮、三唑二酮和間氯苯基哌嗪等中間代謝產(chǎn)物。對乙酰氨基酚（APAP）的代謝活化過程可能是一個比較經(jīng)典的例證。APAP 在肝臟中被葡萄糖醛酸化和硫酸化，產(chǎn)生無毒代謝產(chǎn)物，但如果APAP過量使用，正常代謝途徑飽和，APAP 就會進(jìn)入另外一個代謝途徑。過量的APAP 會被CYP2E1 代謝為中間代謝產(chǎn)物N-乙酰基對苯醌亞胺（NAPQI），該代謝產(chǎn)物與谷胱甘肽（GSH）快速結(jié)合，產(chǎn)生無毒的巰基尿酸和半胱氨酸綴合物，通過尿液排出。當(dāng)肝臟GSH 水平有限時，游離未結(jié)合NAPQI 與半胱氨酸和賴氨酸殘基上的巰基反應(yīng)，在肝細(xì)胞線粒體中產(chǎn)生NAPQI 蛋白復(fù)合物（APAP 蛋白加合體），從而導(dǎo)致線粒體功能障礙[21]和肝細(xì)胞死亡。

通常，中間代謝產(chǎn)物水平的升高會抑制肝細(xì)胞解毒酶和內(nèi)源性抗氧化劑的能力。肝細(xì)胞的各種抗氧化物質(zhì)，包括在解毒中起關(guān)鍵作用的GSH、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶（GPX），在中間代謝產(chǎn)物水平升高時都會受到損害，從而引發(fā)氧化劑和抗氧化劑之間的不平衡，并產(chǎn)生氧化應(yīng)激。最重要的是，中間代謝產(chǎn)物水平升高往往導(dǎo)致GSH 缺乏，線粒體是受其影響最大的肝細(xì)胞器[22]。

2.3 膽管膽汁鹽輸出泵（BSEP）抑制BSEP 是唯一一種將原發(fā)性膽汁鹽輸出到膽管的肝細(xì)胞輸出系統(tǒng)。BSEP 抑制已被認(rèn)為是藥物誘導(dǎo)膽汁淤積的常見機(jī)制[23，24]，因為BSEP 的完全遺傳缺陷會導(dǎo)致膽汁淤積性肝損傷和肝衰竭[25]。有證據(jù)表明，一些藥物如波生坦[26]或曲格列酮[27]，通過抑制BSEP 誘導(dǎo)DILI，支持膽汁酸在肝細(xì)胞中的滯留可以誘導(dǎo)細(xì)胞應(yīng)激的假設(shè)。另一方面，對BSEP 或其他膽汁鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的抑制可以直接或通過釋放細(xì)胞因子來啟動免疫反應(yīng)[9]。然而，BSEP 抑制并不一定是發(fā)生DILI 的獨立風(fēng)險因素，還應(yīng)綜合考慮其他因素，如線粒體功能障礙[28]或多藥耐藥相關(guān)蛋白（MRP）的抑制[29]。

2.4 免疫系統(tǒng)激活DILI 期間的免疫反應(yīng)是病情發(fā)展的決定因素，有學(xué)者觀察到DILI 患者普遍存在免疫系統(tǒng)的激活[10，30，31]。免疫反應(yīng)可以引發(fā)炎癥反應(yīng)，涉及到先天免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。也有學(xué)者提出不同的假設(shè)來解釋藥物誘導(dǎo)的免疫系統(tǒng)激活[32]。

3 風(fēng)險因素

3.1 年齡來自美國藥物誘導(dǎo)性肝損傷網(wǎng)絡(luò)（DILIN）和西班牙DILI 注冊中心的大型前瞻性研究的數(shù)據(jù)表明，DILI 在老年和年輕參與者之間的分布沒有任何差異[33，34]。與年輕人相比，老年人患膽汁淤積性肝損傷的風(fēng)險更高，年輕人發(fā)生DILI 主要與肝細(xì)胞損傷有關(guān)[35～37]。某些藥物（主要是抗菌藥物和心血管藥物）誘導(dǎo)的DILI，年齡可能是其關(guān)鍵因素[38]。異煙肼和氟氯西林誘導(dǎo)的肝損傷風(fēng)險隨著年齡的增長而增加[39～41]。同時，丙戊酸相關(guān)的肝毒性在 10歲以下的兒童中更為常見[42]。

3.2 性別性別對DILI 發(fā)病率的影響尚不明確，在DILI 發(fā)病過程中，男性和女性的發(fā)病率基本平衡。然而，性別可能會影響由特定致病因素引發(fā)的DILI 的發(fā)生發(fā)展。例如，具有自身免疫疾病特征的女性患者，使用米諾環(huán)素和呋喃妥因后極易出現(xiàn)肝臟毒性。

3.3 飲酒飲酒對DILI 的影響仍然存在爭議，因為沒有證據(jù)表明酒精與DILI 易感性及患者出現(xiàn)不良結(jié)果無關(guān)。然而，飲酒（女性每天2 杯以上，男性每天3 杯以上，每杯按10g 乙醇計算）已被納入因果關(guān)系評估量表，作為DILI 的風(fēng)險因素進(jìn)行觀察[43]。研究表明，經(jīng)常飲酒可能與某些特定藥物（如異煙肼、甲氨蝶呤和氟烷）引發(fā)的DILI 密切相關(guān)[44]。

4 結(jié)論

在過去幾年中DILI 發(fā)病率不斷增加，DILI 的診斷仍具有挑戰(zhàn)性，因此，對于嚴(yán)重DILI 發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識至關(guān)重要。目前，我們對嚴(yán)重DILI 的病理生理機(jī)制尚缺乏深入了解，還沒有功能性動物模型用來研究該疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制，有待于進(jìn)一步探索。