胡錦華 婁月芬
藥物性肝損傷(drug-induced liver injury,DILI)是導(dǎo)致急性肝衰竭(acute liver failure,ALF)的常見原因之一。我國由于缺乏大規(guī)模流行病學(xué)數(shù)據(jù),故尚不清楚其確切的發(fā)病率。相關(guān)醫(yī)療機構(gòu)的報道中,急性DILI約占急性肝損傷住院比例的20%[1]。Liver Tox和Hepa Tox網(wǎng)站分別記錄了近700種和400余種常見藥物導(dǎo)致肝損傷的信息。國內(nèi)報道DILI相關(guān)藥物有中藥(23%)、抗感染藥物(17.6%)、抗腫瘤藥物(15%)、激素(14%)、心血管藥物(10%)、NSAID(8.7%)、免疫抑制劑(4.7%)、鎮(zhèn)靜和神經(jīng)精神類藥物(2.6%)等[1]。
全球?qū)ILI的關(guān)注度日益增加,國內(nèi)外一些指南對DILI的診斷和治療進(jìn)行了指導(dǎo)。但是目前的指南就DILI發(fā)生機制、新的診斷標(biāo)志、藥物治療方案等內(nèi)容有待進(jìn)一步拓展,本文就上述問題進(jìn)行綜述。
DILI發(fā)病機制復(fù)雜,傳統(tǒng)的觀點將DILI分為固有型和特異質(zhì)型。固有型DILI呈劑量依賴性,通??深A(yù)測,潛伏期較短;特異質(zhì)型DILI通常不具有劑量依賴性,難以預(yù)見,潛伏期差異大。目前認(rèn)為,DILI的發(fā)病機制主要包括4條途徑。
1.1 肝細(xì)胞凋亡和壞死 細(xì)胞凋亡與細(xì)胞能量代謝相關(guān),表現(xiàn)為細(xì)胞萎縮,染色質(zhì)濃縮,細(xì)胞外膜廣泛變形破裂,但細(xì)胞內(nèi)容物未釋放至細(xì)胞外。細(xì)胞凋亡的發(fā)生可分為內(nèi)在途徑與外在途徑。內(nèi)在途徑經(jīng)常是因為一些肝細(xì)胞內(nèi)部刺激因素(如毒素、輻射、生長因子的耗竭),激活了線粒體凋亡蛋白Bax、Bid、Bim[2];外在途徑與藥物及其代謝產(chǎn)物和死亡受體結(jié)合相關(guān),比如與TNF超家族結(jié)合[3]。
肝細(xì)胞壞死與凋亡最大的區(qū)別為壞死細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹和線粒體核碎片完全溶解,細(xì)胞內(nèi)容物釋放到細(xì)胞外。在對乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)或免疫介導(dǎo)的肝損傷、脂肪性肝病、酒精性肝病等肝病模型中,均發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞壞死受到線粒體中蛋白激酶1和蛋白激酶3的調(diào)節(jié)[4],且肝細(xì)胞的壞死常常伴隨炎癥反應(yīng)。
1.2 藥物代謝與轉(zhuǎn)運 親脂性藥物通常通過分解成更容易排出體外的水溶性藥物而被代謝,生物轉(zhuǎn)化是化學(xué)誘導(dǎo)毒性的關(guān)鍵要素。藥物代謝過程中有時會形成能與核酸、細(xì)胞蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合的代謝產(chǎn)物,從而導(dǎo)致DNA損傷、蛋白質(zhì)功能喪失和脂質(zhì)過氧化。藥物代謝酶的基因多態(tài)性也可能影響反應(yīng)性代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生,毒性代謝物可以激活特殊的免疫反應(yīng),并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體中共同加重肝損傷[5]。
肝內(nèi)藥物轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)參與內(nèi)源性化合物的攝取和流出,轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)的基因多態(tài)性和轉(zhuǎn)運體的抑制可誘導(dǎo)發(fā)生DILI。如,攝取轉(zhuǎn)運體有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽(OATP1B1)的基因多態(tài)性影響利福平介導(dǎo)的肝損傷[6]。小管轉(zhuǎn)運體多藥耐藥相關(guān)蛋白2(MRP2)與膽紅素和黃疸水平升高有關(guān),轉(zhuǎn)運體膽鹽排泄泵(BSEP)的活性最終引起膽汁淤積或混合型肝損傷[7]。
1.3 免疫反應(yīng) 某些藥物可以激活肝臟中的先天免疫系統(tǒng),出現(xiàn)自身免疫性肝炎樣表現(xiàn)。其機制涉及促炎細(xì)胞因子反應(yīng)、藥物半抗原化、新抗原形成、抗原呈遞等多方面因素。肝巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞大量激活會增加促炎細(xì)胞因子(如TNFα、IFNγ、IL1β)的聚集[8],進(jìn)一步損傷組織。藥物或其肝毒性代謝中間體作為半抗原角色修飾肝細(xì)胞蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為新抗原,誘導(dǎo)DILI向自身免疫性肝病發(fā)展,比如TNFα的單克隆抗體(簡稱單抗)英夫利西單抗、TNFα抑制劑(依那西普)形成免疫復(fù)合物誘發(fā)自身免疫性肝炎[9-10],均為罕見的藥物不良反應(yīng)。一些研究[11-13]結(jié)果證實,某些藥物代謝細(xì)胞色素氧化酶(CYP)同工酶基因多態(tài)性(CYP2C9、CYP1A2、CYP2A6)與替尼酸、雙肼屈嗪、來曲唑、瑞舒伐他汀等藥物誘導(dǎo)的自身免疫性肝病關(guān)系密切。人類白細(xì)胞抗原(H LA)基因編碼人類主要組織相容性復(fù)合物,具有抗原識別和免疫功能。有研究[14]報道,南美洲人種H LA-DRB1*13、HLA-DRB1*03、HLA-DRB*07,亞洲人種HLA-DRB*0405、H LA-DRB1*0401是藥物誘導(dǎo)的自身免疫性肝病的強易感因素。近年來,隨著免疫檢查點抑制劑細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白-4(CTLA-4)、程序性死亡蛋白1及其配體(PD-1/PD-L1)等生物技術(shù)藥物制劑的廣泛使用,陸續(xù)出現(xiàn)相關(guān)藥物引發(fā)自身免疫性肝病的報道[15-16]。另外,DILI與適應(yīng)性免疫反應(yīng)亦有關(guān),表現(xiàn)為過敏反應(yīng)相關(guān)癥狀,如皮疹、發(fā)熱、嗜酸性粒細(xì)胞增多癥和免疫疾病相關(guān)抗體檢測陽性。
1.4 線粒體損傷 肝臟的功能高度依賴于線粒體,許多藥物對肝臟的損傷主要通過干擾線粒體功能途徑實現(xiàn)[17]。線粒體功能障礙表現(xiàn)為線粒體DNA損傷和消耗、氧化應(yīng)激加劇、線粒體通透性改變。當(dāng)藥物應(yīng)激造成線粒體功能障礙以后,脂肪酸氧化過程遭破壞,造成乳酸增多和TG沉積,導(dǎo)致肝細(xì)胞脂肪變性發(fā)生[18]。藥物還能影響抗氧化系統(tǒng)功能,導(dǎo)致細(xì)胞氧化損傷。線粒體膜通透性增加,鈣離子內(nèi)流影響ATP合成酶,導(dǎo)致線粒體膜發(fā)生破裂,例如他汀類藥物能夠抑制脂肪酸β氧化,誘導(dǎo)線粒體通透性改變[19];又如IFNα和核苷類似物會干擾線粒體DNA的復(fù)制[20]。
線粒體功能障礙與一些應(yīng)激信號通路的激活直接相關(guān)。c-Jun氨基末端激酶(c-jun N-terminal kinase,JNK)通路能夠調(diào)節(jié)肝細(xì)胞的程序性死亡、再生與分化,一旦激活便可轉(zhuǎn)位入核,直接激活相關(guān)的線粒體蛋白質(zhì)和促凋亡蛋白質(zhì),例如bcl-2、bcl-XL、Bad、Bim、Bid、Bax、c-Jun、p53、c-myc等[21]。TNFα與肝細(xì)胞上的受體結(jié)合將活化NF-κB細(xì)胞存活途徑,并同時激活多條細(xì)胞死亡途徑,包括JNK、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、caspase-8途徑[22]。另外,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激也可以激活MAPK與JNK信號通路[23-24]。
DILI為排他性診斷,迄今仍缺乏簡便、客觀、特異的診斷指標(biāo),應(yīng)結(jié)合用藥史、臨床特征和肝臟生物化學(xué)(簡稱生化)指標(biāo)、藥物再刺激反應(yīng),以及其他肝損傷病因進(jìn)行綜合分析,影像學(xué)檢查與肝活組織檢查有助于臨床診斷和鑒別診斷。
2.1 目前臨床使用的生化指標(biāo) 目前鑒別DILI的生物標(biāo)志主要是反映肝細(xì)胞損傷的指標(biāo),如ALT、AST、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)、堿性磷酸酶(ALP),以及反映膽紅素和膽汁酸代謝的指標(biāo),包括總膽紅素、直接膽紅素、間接膽紅素、白蛋白、球蛋白、凝血酶原等。
國際醫(yī)學(xué)科學(xué)組織理事會(CIOMS)將DILI分為3型:①肝細(xì)胞損傷型,ALT≥3倍正常值上限(ULN),且R≥5;②膽汁淤積型,ALP≥2 ULN,且R≤2;③混合型,ALT≥3 ULN,ALP≥2 ULN,且2<R<5。R=(ALT實測值/ALT ULN)/(ALP實測值/ALP ULN)。若ALT和ALP達(dá)不到上述標(biāo)準(zhǔn),則稱為“肝臟生化檢查異?!薄3鲜?種分型外,還存在相對少見的肝血管損傷型DILI,但發(fā)病機制尚不清楚。
2.2 新的DILI相關(guān)生物標(biāo)志 DILI的相關(guān)生物標(biāo)志可以分成血清學(xué)和基因生物標(biāo)志兩大類。血清學(xué)標(biāo)志通常又表述成機制生物標(biāo)志,可以提供深入的DILI機制;另有一些血清學(xué)標(biāo)志在早期檢測DILI時非常敏感,有助于判斷損傷的嚴(yán)重程度,以及患者是否需要住院治療。基因檢測并不能完全預(yù)測DILI的發(fā)生,但是一旦發(fā)生肝損傷,基因檢測有助于判斷其是否由相關(guān)藥物引起,因此基因檢測可作為輔助生物標(biāo)志。
2.2.1 血清學(xué)生物標(biāo)志 谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase,GLDH)存在于大多數(shù)真核細(xì)胞的線粒體基質(zhì),在絕大部分組織中均有表達(dá),主要集中在肝小葉的中心區(qū)域,其重要功能是參與尿素循環(huán)和三羧酸循環(huán)的氨基酸代謝。近期研究[25]發(fā)現(xiàn),根據(jù)GLDH來判別ALT正?;颊叩母螕p傷預(yù)測值并不理想。因為GLDH能檢測出線粒體的毒性,其主要應(yīng)用價值為鑒別ALT異?;颊呤歉闻K還是肌肉受損[26]。
線粒體DNA(mt DNA)對線粒體損傷的判斷具有特異性,少有文獻(xiàn)報道m(xù)tDNA的臨床效用,但是其預(yù)測APAP誘導(dǎo)的ALF的作用與GLDH類似,甚至更好。
高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1,HMGB1)是一種高度保守的核蛋白,機械損傷和壞死的細(xì)胞可將核內(nèi)HMGB1釋放至細(xì)胞外,誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)。乙酰化的HMGB1(acetylated HMGB1,ac HMGB1)在APAP誘導(dǎo)的肝損傷患者中高度表達(dá)[27]。HMGB1可以視作肝細(xì)胞壞死的生物標(biāo)志,而ac HMGB1則可用于預(yù)測臨床前期ALF的炎癥程度。
角蛋白18(keratin 18,K18)是一種結(jié)構(gòu)蛋白,是細(xì)胞骨架的一部分。caspase裂解的K18(cc K18)在細(xì)胞凋亡開始時釋放,K18在細(xì)胞壞死時釋放。研究發(fā)現(xiàn),K18異常比ALT異常出現(xiàn)更早,是目前預(yù)測早期APAP肝損傷最好的生物標(biāo)志[25];另外,K18也可用于預(yù)測早期酒精性肝?。?8]。
谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferases,GST)是一組肝臟解毒酶。APAP過量致中毒時,GSTα的升高早于ALT,其半衰期比ALT和AST短,可更好地評估肝損傷的快速變化[29]。GST基因多態(tài)性(GSTT1-GSTM1)可導(dǎo)致GST活性降低,增加肝臟對藥物毒性的敏感性[30]。
巨噬細(xì)胞集落刺激因子受體1(macrophage colony-stimulating factor receptor 1,MCSFR1)可以預(yù)測急性DILI的不良預(yù)后[31]。
在藥物誘導(dǎo)的自身免疫性肝病這類特殊DILI患者中,早期可檢測出免疫球蛋白G(IgG)、抗核抗體(ANA)、抗平滑肌抗體(SMA)、抗肝腎微粒體抗體(LKM)、可溶性肝抗原抗體(SLA)等免疫學(xué)指標(biāo)異常[32]。
2.2.2 基因生物標(biāo)志 微RNA(miRNA)是目前最具潛在價值的基因標(biāo)志物,其中miRNA122具有肝細(xì)胞特異性,在服用過量APAP后數(shù)小時內(nèi)患者血漿中miRNA122水平升高,可以在ALT變化之前預(yù)測早期肝損傷的發(fā)生[25],在非APAP導(dǎo)致的DILI中也有預(yù)測價值[33]。研究[34]發(fā)現(xiàn),免疫分析儀檢測miRNA122可以使用毛細(xì)血管血樣,檢測方法簡便快速,miRNA122可能是未來能應(yīng)用于臨床的最合適的生物標(biāo)志。
基因檢測在評估懷疑藥物的肝毒性中占有一席之地,全基因組關(guān)聯(lián)分析(Genome-wide association study,GWAS)研究已經(jīng)確定了影響DILI易感性的關(guān)鍵H LA等位基因。目前已證實有多種藥物與HLA基因突變導(dǎo)致的DILI易感相關(guān)[35],如氟氯西林、阿巴卡韋與HLA-B*57∶01,卡馬西平與HLA-A*31∶01,氟吡汀與HLADRB1*16∶01-DQB1*05∶02,環(huán)匹必定、甲基多巴、依那普利、非諾貝特、特比萘芬、舍曲林、紅霉素與HLA-A*33∶01,噻氯匹定與HLA-A*33∶03,米諾環(huán)素與HLA-B*35∶02,抗結(jié)核藥物與H LADQB1*02∶01,拉帕替尼與HLA-DRB1*07∶01-DQB1*03∶03,奈韋拉平與H LA-DRB1*01∶02,希美加群與HLA-DRB1*07-DQA1*02等。
一些代謝酶的基因突變也與DILI易感性相關(guān)。葡萄糖轉(zhuǎn)移酶1A1(glucuronosyl transferase 1A1,UGT1A1)的基因突變時酶活性降低70%~80%,主要影響與膽紅素結(jié)合[36]。UGT1A1和UGT1A6可以影響APAP的葡萄糖醛酸化代謝,使患者肝毒性發(fā)生風(fēng)險增加[37]。另外,肝藥酶的基因突變體也會影響藥物的毒性。
3.1 基本治療原則 ①及時停用可疑致肝損傷的藥物,盡量避免再次使用可疑或同類藥物;②充分權(quán)衡停藥引起原發(fā)病進(jìn)展和繼續(xù)用藥導(dǎo)致肝損傷加重的風(fēng)險;③根據(jù)DILI的臨床類型選用適當(dāng)?shù)乃幬镏委?;④急、慢性肝衰竭患者必要時可考慮緊急行肝移植。
3.2 保肝藥物 目前國內(nèi)常用保肝藥物有以下幾類。①解毒類保肝藥物能提供巰基或葡萄糖醛酸,增強肝臟的氧化、還原、水解等化學(xué)反應(yīng)的解毒功能;或者絡(luò)合重金屬將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變成為水合物,通過尿液或膽汁排出體外,減少有害物質(zhì)對肝臟的損害,起到保肝、護(hù)肝的作用。代表藥物有N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、硫普羅寧、葡萄糖醛酸內(nèi)酯、青霉胺、水飛薊素等。肝細(xì)胞膜保護(hù)劑多烯磷脂膽堿在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與內(nèi)源性磷脂一致,對已破壞的肝細(xì)胞膜進(jìn)行生理性修復(fù),增加細(xì)胞膜的流動性。②利膽類保肝藥能促進(jìn)膽汁分泌,減輕膽汁淤滯。代表藥物有熊去氧膽酸(ursodeoxycholic acid,UDCA)、S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl methionine,SAMe)等。③抗炎類保肝藥主要是以甘草酸為主要成分的各種保肝藥物,通過抗炎作用治療各種肝臟疾病,如甘草酸二銨、甘草酸鎂、甘草酸二鈉等。④降酶類保肝藥有效降低肝臟轉(zhuǎn)氨酶水平,如聯(lián)苯雙酯、雙環(huán)醇,但這類藥物確切的降酶機制一直存在爭議。
NAC是目前唯一被美國FDA批準(zhǔn)用于治療對APAP過量引起DILI的藥物。美國胃腸病學(xué)會(ACG)指南[38]指出,早期急性肝損傷的成年人可考慮使用NAC,兒童不推薦使用。歐洲肝臟研究學(xué)會(EASL)指南[39]強調(diào),對重癥患者進(jìn)行良好的護(hù)理,在ALF過程中早期使用的NAC可以預(yù)防其進(jìn)展為更嚴(yán)重的肝性腦病。對某些藥物引起的肝損傷可嘗試相關(guān)特殊藥物治療(表1)[39]。當(dāng)所有其他方法都無效時,考慮為藥物誘導(dǎo)的自身免疫性肝炎,通常急性期予糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo),后期予6-巰基嘌呤、環(huán)孢素A、他克莫司、嗎替麥考酚酯等免疫抑制劑維持治療[40]?!端幬镄愿螕p傷診治指南》[41]指出,對于輕-中度肝細(xì)胞損傷型和混合型DILI,炎癥較嚴(yán)重者可試用雙環(huán)醇和甘草酸制劑,較輕者可試用水飛薊素;膽汁淤積型DILI可選用UDCA或SAMe;糖皮質(zhì)激素用于治療免疫機制介導(dǎo)的DILI,治療應(yīng)充分權(quán)衡獲益和可能的風(fēng)險。該指南還提出,無證據(jù)顯示2種或2種以上抗炎保肝藥物對DILI有更好的療效,因此不推薦抗炎保肝藥物聯(lián)用,也不推薦預(yù)防性用藥來減少DILI的發(fā)生。也有不同的觀點認(rèn)為,抗炎類保肝藥(甘草酸類制劑等)和非抗炎類保肝藥(如多烯磷脂酰膽堿)的聯(lián)合應(yīng)用有可能起到更理想的保肝效果,但同時也指出通常選用1或2種成分和作用機制不同的抗炎保肝藥物,種類一般不宜過多以免增加肝臟負(fù)擔(dān)[42]。
表1 特定致肝損傷藥物的特殊治療
3.3 其他治療 由于保肝藥物起效較慢,對于可預(yù)測性肝損傷,需立即清除體內(nèi)肝毒性藥物,通過催吐、洗胃、導(dǎo)瀉等迅速解毒,必要時進(jìn)行血液透析或灌注、血漿置換。對于重癥患者,如患者出現(xiàn)肝性腦病、凝血功能障礙等,應(yīng)考慮行干細(xì)胞移植或肝移植。
DILI是臨床前研究期間停止藥物開發(fā),以及藥品撤出市場最常見的原因,其發(fā)病機制復(fù)雜,無特殊診斷指標(biāo),無特異性治療方法,目前采用停止使用可疑藥物和支持治療的方法,DILI的診治仍然是具有挑戰(zhàn)性的臨床難題。雖然,我國現(xiàn)有多種保肝藥物被廣泛用于各種肝?。ò―ILI)的治療,但藥物治療方案缺乏可靠的循證學(xué)依據(jù)。如何明確DILI的發(fā)病機制,尋找簡便有效的特異診斷生物標(biāo)志,拓展保肝治療藥物的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)仍是未來研究需要努力的方向。