药物性肝损伤研究进展

作者：陈成伟 南京军区上海肝病临床研究中心

 

　　目前，药物性肝损伤（drug-induced liver injury，DILI）越来越引起人们重视。在美国，DILI是导致急性肝功能衰竭的首要原因，为之而设立的药物性肝损伤研究网络（DILIN）旨在探索一种用以诊断、评估DILI的标准化方案。近日，美国国立卫生院相关工作组总结出一个包括临床特征在内的、用以诊断DILI的框架图，有助于减少高危潜在肝毒性药物的暴露，提高患者的安全性。

 

药物性肝损伤的基因学研究

 

　　药物主要在肝脏代谢，长久以来，药物代谢酶是DILI研究的重要靶点。

 

　　1. 药物代谢酶

 

　　细胞色素P450

 

　　细胞色素P450（cytochrome P450 proteins，CYP）是肝脏药物Ⅰ相代谢的主要酶类。与DILI相关的CYP主要有CYP1A2、CYP2A6、CYP2D6、CYP2E1和CYP3A4等。如果这些酶类出现遗传多态性，则使原药或其中间代谢产物造成积累，从而导致DILI的发生。

 

　　尿核苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶

 

　　遗传缺陷疾病及抗惊厥药物可致尿核苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（uridine diphosphate glucuronosyltransferases，UGT）活性降低。Gilbert’s综合征患者服用对乙酰氨基酚后，肝损害的易感性增加。此外，苯巴比妥和苯妥英可抑制UGT活性，并可作为CYP的诱导剂，促进毒性代谢产物N-乙酰醌亚胺（NAPQI）的生成。

 

　　N-乙酰转移酶2

 

　　一些药物及其中间体（如异烟肼）需N-乙酰转移酶2代谢解毒。若该酶发生遗传多态性，将会导致DILI发生。

 

　　谷胱甘肽S转移酶

 

　　谷胱甘肽S转移酶（glutathione S-transferase，GST）是一种重要的Ⅱ相药物代谢酶，通常作为结合酶起双重作用，在药物Ⅰ相代谢过程中通过“中和”效应避免肝损伤，同时参与肝脏解毒功能的下游机制。GSTT1-GSTM1空白基因型的患者，在应用抗菌药、非甾体类抗炎药、抗结核药物、曲格列酮以及他克林等药物时，发生DILI的风险显著增加。

 

　　以胰岛素增敏剂噻唑烷酮类的曲格列酮为例，该药在临床试验2 510例患者中ALT>3倍正常值上限（ULN）发生率为1.9%，安慰剂组为0.6%，治疗组12例ALT≥10×ULN，5例≥20×ULN，而安慰剂组为0，这实际上已为上市后提供了可预测的不良事件。曲格列酮所致的DILI中，CYP2C19*2等位基因变异占46%。以后又发现这些患者Ⅱ相代谢酶GST也存在遗传多态性，GSTT1和GST1M两基因缺陷，与ALT和AST升高密切相关。

 

　　2. 人类白细胞抗原

 

　　6号染色体上高变异的人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）与免疫反应密切相关，它在药物基因学的研究中具有特殊意义。特异性HLA基因型与阿莫西林-克拉维斯所致肝损伤强相关，从而成为DILI研究的重要靶点之一。一项研究显示，HLA-DRB1*1501位点与胆汁淤积型DILI强相关，但引起肝损伤易感性增加的确切机制有待探索。

 

　　3. 线粒体氧应激相关酶

 

　　线粒体超氧化物歧化酶（superoxide dismutase 2，SOD2）主要用于清除线粒体的超氧化物，但其基因变异可增加抗结核药物致肝毒性的易感性，谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase 1，GPX1）可抑制线粒体氧应激的产生，同样由于其基因多态性，抑制作用大大降低。

 

　　4. 跨膜转运蛋白

 

　　药物及其代谢产物通常不是通过被动扩散的方式穿过肝细胞膜，而是通过顶端或小管膜上的特定药物转运体出入肝细胞。典型的基侧膜的转运体包括有机阴离子转运体和有机阴离子转运多肽家族；具有代表性的流入胆汁的转运体包括小管转运体多耐药相关蛋白2（MRP2）、乳腺癌抗癌蛋白和多耐药糖蛋白1（MDR-1）和胆盐输出泵（BSEP）等。大多数导致胆汁淤积的药物都有几个属于转运蛋白ATP结合盒（ABC）超家族，存在于肝小管表面。环孢菌素、易福平、雌二醇直接或间接抑制BSEP蛋白、MRP2和MDR3。转运蛋白的基因变异不仅可导致肝脏疾病，而且可诱导特异性药物介导的转运损伤，形成个体易感性。

 

线粒体损伤机制

 

　　Kaplwitz认为DILI发病机制的3个主要连续步骤为：①药物及其代谢产物首先引起直接的细胞应激（内源性途径）；②触发免疫反应（外源性途径）；③直接损伤线粒体功能，同时可能直接导致线粒体膜通透性的改变，触发细胞凋亡或坏死。

 

耐受性、适应性和易感性

 

　　在继续应用肝损害药物的情况下，由药物引起的血清ALT水平升高多数仍可消退。血清ALT水平的短暂升高可反映某种药物的确可引起肝损伤，但其后在继续应用这种药物的情况下，肝脏可能已产生“适应性”改变，而不出现明显损伤。

 

　　一项研究观察了机体对异烟肼等药物引起的DILI的适应性。在某精神病医院的一次肺结核暴发之后，201例结核菌素皮肤试验阳性的男性患者开始预防性服用异烟肼。研究者每月收集患者及107例皮试阴性且未服用异烟肼的居住在相同条件下的患者的血清标本，连续一年。结果显示，在治疗期间有3例患者血清ALT水平升高达[15~30]×ULN，伴血清总胆红素升高（>3 mg/dL）。尽管继续异烟肼治疗，但每例患者的血清指标异常均恢复到基线水平，提示对异烟肼产生适应性耐受。作者由此推论：上述现象提示这样一种可能，进展为临床药物性肝炎的患者，其肝脏未能适应或产生足够的修复机制，以应对异烟肼的刺激。潜在的适应机制包括肝酶表达和转运蛋白的改变，以及免疫机制。

 

关于Hy’s法则

 

　　符合Hy’s法则包括以下三个方面：①药物可导致肝细胞损伤，通常表现为ALT和AST升高>3ULN或更高；②在转氨酶升高>3×ULN患者中，少数会表现出血清总胆红素>2×ULN，这些患者无胆道阻塞的证据，无胆囊或胆道疾病引起的指碱性磷酸酶增高，亦无肿瘤、吉尔伯特综合征或使用阿扎那韦等导致的糖脂化作用受损；③没有其他可以解释转氨酶和胆红素同时升高的原因，比如甲、乙、丙型病毒性肝炎，酒精或自身免疫性肝炎，或是服用另外可导致肝损伤的药物。

 

　　在临床试验中若发现1例属于Hy’s法则的不良反应是令人担忧的，如果出现2例则强烈提示该药在扩大人群的应用中可能引起严重的DILI。

 

DILI生物学标志物

 

　　英国爱丁堡皇家医院的研究人员对对乙酰氨基酚过量所致的DILI患者监测发现，以下生物学标志物的升高可识别对乙酰氨基酚过量的DILI患者以及ALT在正常范围内患者的急性肝损伤的后续进展：肝细胞损伤分子标志物microRNA-122，坏死性分子标志物如高迁移性组合蛋白1（HMGB1）和半胱天冬酶裂解角蛋白18（K18），以及线粒体功能障碍分子标志物谷氨酸脱氢酶（GLDH）。这些生物学标志物的临床开发有助于提高DILI的临床决策速度。

 

DILI诊断新理念  

 

　　2011年，国际严重不良反应协会（iSAEC）组织专家工作组对DILI的临床表型统一分类进行讨论，并颁布了DILI标准化命名的国际共识。在DILI临床生化指标的阈值上，将ALT值提高到5×ULN以上。这样可将不重要的自限性药物相关事件和NASH等排除，低水平阈值也易导致不必要的检查和不恰当的停药。iSAEC定义了符合以下任何一条，可达到DILI生化学诊断标准：①ALT水平≥5倍ULN；②ALP水平≥2×ULN，特别是伴有5’核苷酸酶或GGT升高，但没有骨病者；③ALT水平≥3×ULN，同时总胆红素≥2×ULN。

 

DILI治疗药物

 

　　N-乙酰半胱氨酸（N-acetyl cysteine，NAC）为小分子单肽，具有脂溶性特性，易进入细胞内发挥作用（如清除自由基），其所含的巯基代谢产物可刺激还原型谷胱甘肽合成，提高非酶抗氧化物水平。大量的基础研究提示，NAC作用的靶细胞主要包括肝脏的肝细胞、内皮细胞、库普弗细胞以及红细胞、肺泡上皮细胞，这也可部分解释为何其临床上可用于呼吸系统疾病和相关肝病的治疗。

 

　　2011年，NAC作为唯一被FDA批准用于治疗对乙酰氨基酚中毒引起肝功能衰竭的药物，在同年美国肝病研究协会（AASLD）发布的急性肝功能衰竭（ALF）诊疗指南中被推荐。此外，NAC可用于毒蕈所致的ALF的治疗。2012年，欧洲肝病研究协会（EASL）关于酒精性肝病的临床实践指南提出，NAC和皮质类固醇具有协同效应，推荐两药联用可改善重度酒精性肝炎患者1个月生存率，并可能降低肝肾综合征和感染的发生。