藥物性肝損傷的研究進(jìn)展

楊 雪， 涂榮芳， 楊晉輝

昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 消化內(nèi)科， 昆明 650000

藥物性肝損傷(DILI)是指由各類處方或非處方的化學(xué)藥物、生物制劑、傳統(tǒng)中藥(traditional Chinese medicine，TCM)、天然藥(natural medicine，NM)、保健品(health products,HP)、膳食補(bǔ)充劑(herbal and dietary supplements，HDS)及其代謝產(chǎn)物乃至輔料等所引起的肝損傷，又分為固有型和特異質(zhì)型。固有性DILI目前已相對少見，是藥物及其代謝產(chǎn)物對肝臟產(chǎn)生的直接損傷，多與藥物劑量密切相關(guān)，常?？深A(yù)測；而特異質(zhì)型DILI在臨床上較為多見，個體差異較明顯，多與藥物劑量無相關(guān)性。相對于固有型而言，特異質(zhì)型更加難以預(yù)測，病情發(fā)展更快，故本文主要探討特異質(zhì)型DILI的相關(guān)生物標(biāo)志物研究進(jìn)展。

隨著人們對健康認(rèn)知觀念的發(fā)展，HP、草藥和HDS更多的被大眾應(yīng)用，再加之普遍認(rèn)為天然草藥無毒性，DILI的發(fā)病率近年來呈迅速上升趨勢，特別是HDS引起的DILI。美國藥物性肝損傷網(wǎng)絡(luò)(DILIN)與冰島前瞻性研究顯示，HDS分別占DILI病因的20%、16%[1]。

目前對DILI 的診斷仍主要依靠可疑藥物接觸史，排除其他肝病病因，及傳統(tǒng)生物標(biāo)志物ALT、AST、ALP[2]，仍缺乏簡便、客觀、特異的診斷指標(biāo)和特效治療手段。據(jù)報道，多數(shù)DILI患者的預(yù)后較好，但藥物誘發(fā)引起的急性肝衰竭(acute liver failure， ALF)、亞急性肝衰竭(subacute liver failure， SALF)病死率較高，美國ALF研究小組[3]發(fā)現(xiàn)3 周內(nèi)未行肝移植的DILI ALF患者生存率僅為27%，接受肝移植者生存率也僅有42%。

基于此，本文針對DILI的可疑藥物、危險因素、發(fā)病機(jī)制、病理特點(diǎn)、臨床分型和表現(xiàn)、診斷標(biāo)準(zhǔn)及評估、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的研究進(jìn)展情況進(jìn)行分析和論述。

1 可疑藥物

人們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|的藥物及保健品已超過30 000種，明確可以誘導(dǎo)肝損傷的藥物全球有1100種，有報道[4]表明，TCM/HDS(26.81%)和抗結(jié)核藥物(21.99%)是目前我國最常見的兩類，與冰島的一項前瞻性研究[5]HDS占DILI病因的16%相似，具體藥物占比見表1。

2 危險因素

2.1 宿主因素 DILI特別是特異質(zhì)型DILI有顯著的個體差異性，可能與藥物代謝酶、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和人類白細(xì)胞抗原系統(tǒng)(human leucocyte antigen， HLA)等遺傳因素，以及年齡、性別、基礎(chǔ)疾病相關(guān)的非遺傳因素有關(guān)[6]。

表1 引起DILI的藥物及構(gòu)成比

大量研究發(fā)現(xiàn)，HLA的基因多態(tài)性可能與DILI密切相關(guān)。多數(shù)研究[7-8]表明，女性發(fā)病時較年輕，易發(fā)展為肝細(xì)胞損傷型DILI，男性則以老年發(fā)病且為膽汁淤積型DILI多見?；A(chǔ)疾病如HBV或HCV感染、HIV感染、自身免疫性肝病、糖尿病[9]、腫瘤[10]及心臟病[11]均可能是某些藥物的易感因素。

2.2 藥物因素 藥物的化學(xué)性質(zhì)、劑量、療程均與DILI的發(fā)生有關(guān)。有研究[12]表明，親脂性藥物、高濃度藥物的服用及長療程藥物的使用可增加DILI的發(fā)生風(fēng)險。聯(lián)合用藥也會增加DILI的發(fā)生，尤其是抗結(jié)核藥與抗感染藥聯(lián)用占比最高[4]。

3 發(fā)病機(jī)制

DILI的發(fā)病機(jī)制尚未明確，通常分為有劑量依賴性的直接肝毒性與特異質(zhì)性肝毒性作用。Kaplowitz[13]提出了與特異性藥物相關(guān)的“上游”事件和與肝細(xì)胞損傷、防御失衡有關(guān)的“下游”事件的假說。2010年Russmann等[14]結(jié)合逐步發(fā)展的分子生物學(xué)技術(shù)對“上游、下游事件”假說更進(jìn)一步的闡述，提出DILI機(jī)制的三大步驟。(1)藥物或者其代謝產(chǎn)物的作用:①直接損傷引起肝細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)(內(nèi)在途徑)，②激活免疫反應(yīng)(外在途徑)，③直接損傷線粒體功能;(2)線粒體膜通透性改變;(3)線粒體膜通透性改變最終導(dǎo)致肝細(xì)胞的凋亡、壞死。下面圍繞以下幾個機(jī)制進(jìn)行闡述。

3.1 代謝酶系或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能異常 肝臟是藥物Ⅰ相代謝和Ⅱ相代謝的重要場所，內(nèi)富含以細(xì)胞色素P450為代表的代謝酶系。Ahmad等[15]研究表明,膽小管收縮和擴(kuò)張與Rho激酶(rho-Associated Kinases, ROCK)/肌球蛋白輕鏈激酶/肌球蛋白途徑的破壞有關(guān)，提出靶向ROCK/肌球蛋白輕鏈激酶途徑及其相關(guān)酶是膽汁淤積化合物的主要靶標(biāo)。解熱鎮(zhèn)痛類藥物如對乙酰氨基酚(acetaminophen，APAP)是引起DILI發(fā)生的最常見原因之一，APAP在肝臟代謝時僅產(chǎn)生少量反應(yīng)性代謝產(chǎn)物N-乙酰-對-苯醌亞胺(NAPQI)[16]，而治療劑量的NAPQI可與谷胱甘肽(glutathione， GSH)結(jié)合而解毒。過量后GSH被消耗殆盡，多余的NAPQI不能被分解，蓄積在細(xì)胞內(nèi)與蛋白質(zhì)結(jié)合，此時該藥物代謝產(chǎn)物損傷肝細(xì)胞?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多種代謝酶與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，但代謝酶、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對DILI的發(fā)生發(fā)展有何影響尚不清楚。

3.2 線粒體功能受損與氧化應(yīng)激 線粒體參與脂肪酸β氧化、三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化，是細(xì)胞中的造能結(jié)構(gòu)及細(xì)胞的動力源，并通過打開線粒體通透性過渡孔而參與細(xì)胞死亡。因此，目前考慮線粒體功能障礙可能是藥物誘導(dǎo)肝損傷的主要機(jī)制[17]。研究[18]指出，微泡性脂肪變性指向潛在的嚴(yán)重肝損害，而感染、細(xì)胞因子、先天性β氧化酶或線粒體DNA損傷，可能會導(dǎo)致藥物誘導(dǎo)的微泡性脂肪變性，游離脂肪酸及其一些代謝物的積累也可能在微泡脂肪變性的病理生理中起主要作用?？傊?，線粒體損傷易造成肝細(xì)胞損傷性肝炎，可通過藥物及其代謝產(chǎn)物的直接損傷抑制、解除呼吸的耦合或反應(yīng)性代謝物誘導(dǎo)線粒體通透性轉(zhuǎn)變等造成線粒體損傷。以APAP誘導(dǎo)的肝損傷為例，不能與GSH結(jié)合的游離NAPQI與線粒體蛋白結(jié)合抑制受損線粒體的修復(fù)，導(dǎo)致線粒體的氧化應(yīng)激[19]，進(jìn)一步導(dǎo)致線粒體膜通透性改變，造成肝細(xì)胞死亡。

3.3 免疫反應(yīng)

肝臟是機(jī)體重要的免疫器官，目前許多研究表明機(jī)體免疫是DILI發(fā)生的主要誘因，并提出了以下兩個假說。

3.3.1 半抗原假說 半抗原假說是藥物或其代謝產(chǎn)物共價與蛋白質(zhì)結(jié)合形成藥物/代謝產(chǎn)物-蛋白質(zhì)復(fù)合物，且被加工形成藥物/代謝產(chǎn)物-肽復(fù)合物后被T淋巴細(xì)胞識別, 激活CD8+T淋巴細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞，誘發(fā)免疫反應(yīng)[20-21]。藥物或其代謝產(chǎn)物不僅可與肝細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)(如麻醉吸入劑氟烷[22]、雙氯芬酸[23])形成復(fù)合物誘發(fā)免疫反應(yīng)，還可與血清內(nèi)蛋白質(zhì)(氟氯西林[24]、硫胺甲惡唑[25])形成復(fù)合物誘發(fā)免疫反應(yīng)。

3.3.2 基因多態(tài)性假說 基因多態(tài)性是指在一個生物群體中, 存在兩種或多種不連續(xù)的變異型或基因型或等位基因。目前很多研究表明，特異質(zhì)型DILI與HLA基因多態(tài)性相關(guān)。如Daly等[26]和Monshi等[27]提出氟氯西林誘導(dǎo)的DILI與 HLA B*5701 等位基因有關(guān)。另一方面，藥物代謝相關(guān)酶基因多態(tài)性也與部分DILI存在相關(guān)性。一項抗結(jié)核藥物誘導(dǎo)DILI的薈萃分析[28]提出，慢性N-乙?；D(zhuǎn)移酶2(NAT2)基因型、細(xì)胞色素P450 2E1(CYP2E1)*1A、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶M1(GSTM1)無效基因型與抗結(jié)核藥物性肝損傷相關(guān)。但現(xiàn)階段很難僅用基因多態(tài)性解釋或者預(yù)測DILI，尚需要更進(jìn)一步的研究。

除此之外，還有危險因子假說、免疫藥理效應(yīng)假說、免疫穩(wěn)態(tài)失衡假說、免疫炎癥假說等，但DILI的機(jī)制無法用單一假說進(jìn)行解釋 ，現(xiàn)仍需建立更多的免疫模型來輔助對DILI機(jī)制的探討。

4 臨床分型

4.1 基于發(fā)病機(jī)制的分型 基于發(fā)病機(jī)制，DILI可分為固有型和特異質(zhì)型[6]。固有型DILI多與藥物劑量有關(guān)；而特異質(zhì)型DILI較固有型常見，與藥物劑量無關(guān)，個體差異性較明顯，上文提及的免疫反應(yīng)假說均屬于特異質(zhì)型DILI的機(jī)制探討。

4.2 基于病程的分型 基于病程，DILI可分為急性和慢性，我國指南界定6個月內(nèi)癥狀消失、肝酶正常則為急性DILI[29]，若6個月后仍存在肝酶學(xué)指標(biāo)、膽紅素持續(xù)異常，或有門靜脈高壓，或有影像學(xué)證據(jù)指向慢性肝損傷則為慢性DILI[30]。臨床上由急性DILI發(fā)展為慢性DILI的患者較少見。

4.3 基于受損靶細(xì)胞的分型 按照國際醫(yī)學(xué)組織理事會(CIOMS)制定的分型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，即通過ALT和ALP實測值與其正常上限值的比較，可將DILI分為肝細(xì)胞型、膽汁淤積型、混合型、肝血管型。

5 臨床表現(xiàn)

多數(shù)患者可僅有肝臟酶學(xué)指標(biāo)改變而無明顯癥狀，部分患者可有乏力、食欲缺乏、惡心、嘔吐、黃疸、腹脹等癥狀[31]，且DILI在潛伏期差異較大。少數(shù)患者可能會出現(xiàn)過敏表現(xiàn)、肝外器官損傷的表現(xiàn)。病情嚴(yán)重者甚至?xí)霈F(xiàn)肝衰竭。

6 診斷標(biāo)準(zhǔn)與評估

6.1 Roussel Uclaf 因果關(guān)系評估法(RUCAM) RUCAM評分是目前設(shè)計最合理、要素最全面、操作最方便、診斷準(zhǔn)確率相對較高的 DILI 診斷工具[6]，包括發(fā)病時間、生化指標(biāo)變化特點(diǎn)、危險因素(飲酒、妊娠情況和年齡)、聯(lián)合用藥情況、除外其他肝損傷、藥物既往肝毒性史和再用藥反應(yīng)七大要素。根據(jù)以上要素的評分結(jié)果分為 5 級[32]：極可能>8 分；很可能6～8 分；可能3～5 分；不太可能1～2 分；可排除≤0 分。RUCAM量表不僅可廣泛用于個案及前瞻性、回顧性研究，也可用于任何類型藥物誘導(dǎo)的DILI。但RUCAM評分需要的臨床病例信息較詳細(xì)，評分項目較多，臨床上難以實現(xiàn)非專業(yè)研究員對其進(jìn)行量化，雖然Scalfaroa等提出了Pharmacovigilance-Roussel Uclaf因果關(guān)系評估方法(PV-RUCAM)，但仍需更多的前瞻性研究來添加新的和(或)經(jīng)過驗證的標(biāo)準(zhǔn)。

6.2 結(jié)構(gòu)性專家觀點(diǎn)程序(SEOP) 美國提出的SEOP需要3位及以上的專家進(jìn)行評估，并不適合臨床廣泛應(yīng)用，但可以作為RUCAM量表無法評估者或分值不高者的進(jìn)一步判斷。

6.3 病理檢查 肝活檢病理組織學(xué)檢查可對可疑DILI病例提供進(jìn)一步的診斷依據(jù)，但該操作屬侵入性操作，非必要時很難采取該檢查明確病因，且DILI的病理學(xué)特點(diǎn)為變性、壞死、淤膽和炎癥，這些改變并非DILI的特異性改變，故難以與其他肝病相鑒別。但當(dāng)存在不常見的炎細(xì)胞浸潤、肝腺泡3帶壞死、真性微泡性脂肪變、重金屬沉積等時, 應(yīng)考慮到DILI的可能[33]。

6.4 傳統(tǒng)損傷標(biāo)志物 血清ALT、ALP、GGT 和TBil等改變是目前判斷是否有肝損傷和診斷 DILI 的主要實驗室指標(biāo)。TBil、白蛋白、凝血功能、嗜酸性粒細(xì)胞值的改變也有助于診斷DILI及判斷患者的預(yù)后。

6.5 新型生物標(biāo)志物 傳統(tǒng)損傷標(biāo)志物缺乏特異性，隨著基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前有更多新型生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)。

以代謝組學(xué)為例，目前常用于尋找DILI生物標(biāo)志物的方法包括：超高效液相色譜/飛行時間質(zhì)譜(UPLC-TOF-MS)；超高效液相色譜/飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-TOF-MS / MS)；質(zhì)子核磁共振(H-NMR)氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)。有研究[34]發(fā)現(xiàn)，通過UPLC-TOF-MS從血清中鑒別出溶血卵磷脂C(LPC) 16∶0、LPC 18∶0、LPC 18∶2和LPC 18∶3下降；甘氨酰去氧膽酸、甘膽酸、膽紅素、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、肉豆蔻酰胺和次黃嘌呤升高。Kim等[35]通過H-NMR代謝組學(xué)方法得出DILI患者中血清代謝產(chǎn)物：乳酸、葡萄糖、3-羥基異戊酸酯、異亮氨酸、乙?；拾彼?、丙酮、乙酸鹽、谷氨酰胺、乙醇和異丁酸酯升高；尿液代謝物：檸檬酸鹽、甘氨酸、馬尿酸鹽升高；3-氯酪氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸下降。Gonzalez等[36]通過UPLC-TOF-MS / MS發(fā)現(xiàn)血清代謝產(chǎn)物sn-1單?；视土姿崮憠A、sn-2花生四烯酸二酰基甘油磷酸膽堿和鞘脂下降；二?；视土姿崮憠A、單酰基甘油磷酸乙醇胺和氨基酸升高。通過建立APAP誘導(dǎo)的大鼠DILI模型[37]發(fā)現(xiàn)，采用GC-MS法篩選出血清代謝標(biāo)志物：非酯化脂肪酸(NEFAs): C18∶1n9、C18∶1n7、C18∶2n6、C20∶3n6、C20∶4n6、C20∶5n3和C22∶6n3升高；必需脂肪酸除C12∶0以外均升高。

通過代謝組學(xué)技術(shù)不僅可以輔助DILI診斷，還可以對不同藥物引起的DILI進(jìn)行鑒別，對DILI的預(yù)后進(jìn)行早期評估。但代謝組學(xué)技術(shù)篩選特異性生物標(biāo)志物的過程繁復(fù)、花費(fèi)較高，且對標(biāo)本要求較高，代謝物易受環(huán)境、個體差異影響，難以滿足實驗的重復(fù)性。故目前暫無可以投入臨床使用的生物標(biāo)志物。其余組學(xué)如發(fā)現(xiàn)HLA等位基因能夠指向不同藥物誘導(dǎo)的DILI[19-20]的基因組學(xué)；發(fā)現(xiàn)血紅素加氧酶 1(HMOX1)[38]、高遷移率族蛋白 B1(HMGB1)[39]、谷氨酸脫氫酶(GLDH)[40]、巨噬細(xì)胞集落刺激因子受體 1(MCSFR1)[40]的蛋白組學(xué)，均對DILI有一定的指向性，但是目前均在實驗階段，需要尋找更加特異、穩(wěn)定的生物標(biāo)志物。

7 藥物性肝損傷的數(shù)據(jù)庫

目前肝損傷的數(shù)據(jù)庫包括LiverTox、LTKB、Open TG-GATEs、LTMap和Hepatox，常規(guī)數(shù)據(jù)庫包括T3DB、DrugBank、DITOP、DART、CTD和HSDB[41]。以下主要介紹LiverTox、Hepatox兩個數(shù)據(jù)庫。

7.1 LiverTox數(shù)據(jù)庫 2012年美國國立衛(wèi)生研究院及消化和腎病研究所(NIDDK)的肝臟疾病研究部門推出DILI相關(guān)的數(shù)據(jù)庫LiverTox，由三個組成部分[41-42]：(1)DILI介紹和概述；(2)藥物的背景、案例研究、產(chǎn)品包裝說明書、化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)、劑量建議和參考文獻(xiàn)的鏈接；(3)允許用戶直接向 LiverTox 網(wǎng)站報告DILI案例，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到美國食品藥品監(jiān)督管理局的藥物監(jiān)視通報程序。基于這些內(nèi)容，該數(shù)據(jù)庫很好的向醫(yī)務(wù)工作者提供病因、診斷和管理DILI的信息，為更好地診治提供幫助，但是目前信息的數(shù)據(jù)、連接需要進(jìn)一步完善。

7.2 HepaTox數(shù)據(jù)庫 2014年中國DILI的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺是由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院推出的全球第二個數(shù)據(jù)庫——HepaTox 網(wǎng)站(www．hepatox．org)。包括最新資訊、專題報道、研究項目、醫(yī)學(xué)知識、藥物信息、行業(yè)資源、專業(yè)術(shù)語、資料下載和在線應(yīng)用等九大版塊。向普通大眾及醫(yī)務(wù)工作者提供藥物信息咨詢、項目研究進(jìn)展、最新研究成果、基礎(chǔ)DILI知識，現(xiàn)有藥物信息已包括500多種，為DILI診斷提供依據(jù)。HepaTox的建立不僅僅向醫(yī)務(wù)人員及公眾普及、提供DILI咨詢，更是為以后通過此平臺的研究成果預(yù)測DILI并改善其診斷、治療做好準(zhǔn)備。

8 小結(jié)

總之，DILI是一種發(fā)病機(jī)制尚未明確、個體差異較明顯的肝損傷疾病。盡管現(xiàn)有研究已對新型生物標(biāo)志物進(jìn)行了大量的研究，但在運(yùn)用于臨床前仍需要更多前瞻性研究。目前DILI研究領(lǐng)域已建立和應(yīng)用LiverTox及HepaTox等網(wǎng)絡(luò)互動平臺，為醫(yī)務(wù)工作者提供誘發(fā)DILI藥物的信息及DILI的科學(xué)知識普及，為診斷、治療DILI提供依據(jù)，是目前DILI研究領(lǐng)域的重大進(jìn)展之一。