沈琴，王曉萍，強磊

(中國藥科大學基礎醫(yī)學與臨床藥學學院,天然藥物國家重點實驗室,江蘇 南京 211198)

藥物或其他外源性物質的引起的肝損傷稱之為藥物性肝損傷[1]。一般可以將藥物性肝損傷分為固有型肝損傷和特異質型肝損傷[2]。固有型肝損傷是可預測且具有劑量依賴性的；而特異質型肝損傷則難以預測，與藥物劑量相關性不大，與藥物、患者狀態(tài)和環(huán)境因素相關。最近，茅益民等學者對中國大陸地區(qū)的藥物性肝損現(xiàn)狀進行了回顧性研究，該研究共統(tǒng)計了2012至2014年間來自308家醫(yī)院的25 927例藥物性肝損傷患者的臨床數據，并推算出我國普通人群中每年DILI的發(fā)生率至少為23.80/100 000，而英國DILI的發(fā)生率為2.4/100 000[4]，美國為2.7/100 000[5]，遠高于西方國家，DILI已成為我國民眾服藥過程中不容忽視的問題。在可引起肝損傷的藥物中，中草藥和各種膳食補充劑占比最高，為26.81%，抗結核藥占21.99%、抗腫瘤藥或免疫調節(jié)劑占8.34%，抗生素和非甾體抗炎藥等也占有一定比例，如圖1所示。DILI的發(fā)病機制目前仍不甚明了，已有相當多的研究從各個方面探討了其可能的發(fā)生機制，本文結合國內外最新研究進展從藥物分類上對藥物性肝損傷的發(fā)病機制進行概述。

圖 1 各類藥物導致的肝損傷比例

1 中草藥和膳食補充劑導致的肝損傷

中草藥和膳食補充劑(herbal and dietary supplements,HDS)指的是廣泛的補充劑，用來補充飲食，包括維生素、礦物質、膳食元素、食物成分、天然草藥、草藥制劑和合成化合物，但不當的使用可能導致肝損傷[6]。

對于中草藥來說，由于其多為復方制劑、成分復雜且藥物相互作用，引起肝損傷的機制不明，使得由此導致的肝損傷往往不具有預測性[7]。一項回顧性研究[8]統(tǒng)計出在334例確認由單一中草藥引起的肝損傷案例中，何首烏占比最多，達108例，其次為補骨脂41例，延胡索36例，大黃24例，雷公藤18例，決明子18例。通過生物信息學技術[9]，從中草藥的化學結構入手，研究發(fā)現(xiàn)引起中草藥肝損傷最多的活性成分是生物堿和萜類化合物。何首烏主要由蒽醌類，如大黃素，大黃酚、大黃酸等化學成分構成。其中順式二苯乙烯苷是何首烏致肝毒性的關鍵成分[10]。在何首烏致肝損傷的大鼠模型中[11]，研究人員發(fā)現(xiàn)中、高劑量組大鼠血清的ALT、AST、ALP、TG、TBA水平均顯著升高，而T-Bil、D-Bil、TC、TP水平顯著降低，并通過代謝組學分析，證明了脂肪代謝、氨基酸代謝和膽汁酸代謝參與了何首烏致肝損傷的發(fā)生。最近的研究表明，何首烏主要破壞苯丙氨酸和酪氨酸的代謝，隨著給藥時間的增加，何首烏的毒性逐漸影響維生素B6、膽汁酸、膽紅素代謝，導致肝損傷加重，生化指標異常，腎毒性明顯[12]。在一項旨在識別何首烏致肝損傷易感性遺傳基礎的研究中，發(fā)現(xiàn)HLA-B*35∶01等位基因是何首烏致肝損傷的遺傳風險因子，也是預測人類何首烏致肝損傷的潛在生物標志物[13]。補骨脂是另一種常見的可導致肝損傷的草藥，主要的化學成分有黃酮類、香豆素類、苯并呋喃類、單萜酚類等。其中，補骨脂二氫黃酮和補骨脂二氫黃酮甲醚可直接造成肝損傷。補骨脂可通過膽汁酸轉運代謝失調導致膽汁酸淤積，大劑量的給藥則會引發(fā)肝細胞氧化應激和線粒體損傷，補骨脂也可通過脂代謝障礙引起肝臟脂肪變性[14]。

在美國，膳食補充劑不遵循與處方藥相同的標準，其有效性和安全性在上市前無須證實[15]。因此，許多膳食補充劑中存在大量潛在的、未知濃度的肝毒性成分，甚至與標簽注明成分不符的物質，使得因此導致的肝臟損傷表型表現(xiàn)和范圍不可預測，診斷更具挑戰(zhàn)性[15]。其中，綠茶提取物作為一種可引起急性肝損傷的單劑，受到了廣泛關注。用綠茶提取物處理大鼠肝原代細胞后，在100～500 μg·mL-1濃度范圍內，7種綠茶提取物均降低了線粒體活性，而在1～3 mg·mL-1濃度范圍內則顯著降低線粒體活性，大量肝細胞壞死伴隨著乳酸脫氫酶活力下降。在綠茶的成分中(表兒茶素、表沒食子兒茶素-3-沒食子酸酯、咖啡因、茶氨酸)，只有表沒食子兒茶素-3-沒食子酸酯具有細胞毒性，由此可見，高濃度綠茶提取物對大鼠肝細胞具有急性毒性作用，表沒食子兒茶素-3-沒食子酸酯是導致肝毒性的關鍵成分[16]。除此之外，高劑量的綠茶多酚(green tea polyphenols,GTPs)也具有肝毒性。在正常小鼠中，喂養(yǎng)1% GTPs后腎臟和肝臟中的氧化損傷增加了，同時抗氧化酶和熱休克蛋白(heat shock proteins，HSPs)的表達水平降低。但是，0.01%和0.1%的GTPs具有肝保護作用[17]。這說明，攝入中草藥和膳食補充劑一定要嚴格控制劑量和種類，密切關注身體的生化指標，防止肝損傷的發(fā)生。

2 抗結核藥導致的肝損傷

2020年，世界范圍內約有890萬～1 100萬人患結核病，而中國就有83.3萬例，發(fā)病率約為58/100 000[18]。目前臨床上用于治療結核病的主要藥物有異煙肼、利福平、吡嗪酰胺、乙胺丁醇、鏈霉素等，幾乎所有一線藥物均具有肝毒性，可導致抗結核藥物性肝損害(anti-tuberculosis drug-induced hepatotoxicity,ATDH)，但不同藥物的肝毒性有很大差異[19]。目前的研究表明，藥物的代謝和轉運、免疫反應和抗氧化反應都可能參與了ATDH的發(fā)生機制，涉及Ⅰ期代謝(CYP2E1、CYP2B6和CES1)、Ⅱ期代謝(NAT2、GST和UGT)、Ⅲ期代謝(ABCB1和SLCO1B1)、免疫反應(TNF-α和HLA-DQB1)和抗氧化反應(MnSOD、NOS2A、BACH1和MAFK)的基因與ATDH相關[20]。在藥物代謝方面，5種一線抗結核藥物(異煙肼、利福平、吡嗪酰胺、乙胺丁醇、利福布汀)和新批準的藥物貝達喹啉作用于人肝微粒體(human liver microsome，HLMs)后，檢測6種常見人肝臟尿甘二磷酸葡糖醛酸轉移酶(UDP-glucuronosyl transferase，UGTs)活性(UGT1A1、UGT1A4、UGT1A6、UGT1A9、UGT2B7和UGT2B15)，發(fā)現(xiàn)對其均有抑制作用，這些藥物同時也抑制人藥物代謝酶細胞色素P450(CYP1A2、CYP 2B6、CYP 2C8、CYP 2C9、CYP 2C19、CYP 2D6、CYP 2E1和CYP 3A)[21]。使用利福平和異煙肼治療結核可引起明顯的肝細胞損傷以及細胞死亡。在谷草轉氨酶水平升高，三磷酸腺苷合成下降的同時，動力蛋白相關蛋白(dynamin related protein 1，Drp1)過度激活且線粒體移位。這說明利福平誘導的肝毒性可能與線粒體功能障礙和Drp1介導的線粒體分裂密切相關[22]。在ATDH診斷方面，有研究發(fā)現(xiàn)人白細胞抗原(HLA)-B和HLA-DQB1的5-甲基胞嘧啶(5-mC)和5-羥甲基胞嘧啶(5-hmC)含量與ATDH有很強的相關性，可以將其作為ATDH的診斷標記物[23]。因此，開發(fā)出抗結核效果好、肝毒性低的藥物是目前結核病治療中亟須解決的問題。

3 非甾體抗炎藥引起的肝損傷

根據非甾體抗炎藥(non-steroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDs)的化學結構，NSAIDs可大致分為水楊酸類、芳基和雜芳基乙酸衍生物類、吲哚/茚乙酸衍生物類、鄰氨基苯甲酸類和昔康類(烯醇酸類)[24]。NSAIDs治療范圍廣泛，有鎮(zhèn)痛、解熱、抗炎等作用，在抗癌、抗血栓等方面也有一定的療效[25]。另一方面，NSAIDs在正常使用劑量下，約有10%的患者會產生不同程度的肝損傷[26]。不同的非甾體抗炎藥導致肝損傷的具體機制不盡相同，但大體可分為兩類：超敏反應和代謝異常[27]。葡萄糖醛酸化是含羧酸藥物(包括非甾體抗炎藥)在肝臟中的主要代謝途徑。代謝后形成的?；咸烟侨┧峤Y合物(acyl glucuronide conjugates，AGs)大部分可以通過膽汁或者尿液排出，但是由于AGs在生理pH下結構不穩(wěn)定，可發(fā)生水解或異構化，還可與內源性蛋白形成共價鍵，結合蛋白作為抗原誘導免疫反應。此外，AGs的暴露直接促進外周血單核細胞中炎性細胞因子的產生。因此，AGs引發(fā)的直接細胞毒性和免疫毒性可能是形成肝損傷的潛在機制。這些結果表明非甾體抗炎藥引起的肝損傷的發(fā)展可能取決于非甾體抗炎藥化學結構的立體選擇性特征。綜上，使用低葡萄糖醛酸化和低蛋白結合的NSAIDs對映體可降低肝損傷的發(fā)生率[28]。雙氯芬酸鈉可誘導肝細胞產生活性氧自由基(reactive oxide species，ROS)并導致溶酶體功能障礙，從而抑制自噬。由于細胞自噬受損進而無法維持線粒體的完整性，又進一步加重細胞ROS的產生，使得肝臟受損[29]。法尼醇X受體(farnesoid X receptor，F(xiàn)XR)是配體激活的轉錄因子，作為膽汁酸的細胞傳感器，它的高表達可以保護肝臟免受傷害。布洛芬、吲哚美辛和雙氯芬酸鈉這些非甾體抗炎藥可以降低FXR的信號，導致肝損傷[30]。由于幾乎所有的NSAIDs均可導致肝損傷，而NSAIDs又是臨床最常使用的藥物之一，所以規(guī)范NSAIDs的使用范圍和劑量，及時檢測肝臟相關指標，是預防NSAIDs導致肝損傷的有效手段。

4 抗腫瘤藥引起的肝損傷

根據最新的全球癌癥統(tǒng)計報告，在2020年世界范圍內約有19 292 789例新發(fā)癌癥患者，粗發(fā)病率247.5/100 000，較往年有顯著上升[31]。據估計，2018年中國新增癌癥病例430萬例[32]，新增癌癥死亡290萬例。癌癥已成為我國居民主要的死亡原因之一。目前主流的癌癥治療手段有手術治療、化療、放療和免疫療法，均能不同程度的引起肝損傷。化療相關肝毒性的主要機制是基于Ⅰ期氧化反應、免疫損傷或線粒體功能改變所產生的活性代謝物引起的[33]。目前已知，甲氨蝶呤可以抑制胞質NAD(P)依賴的脫氫酶和NADP蘋果酸脫氫酶，進而可以通過抑制戊糖循環(huán)酶活性來降低細胞中NADPH的可用性。使得谷胱甘肽還原酶無法利用NADPH維持谷胱甘肽的還原態(tài)，導致抗氧化能力大大降低，使細胞對ROS敏感，肝臟受到損害[34]。奧沙利鉑不僅會導致脂質過氧化增加，還會降低抗氧化谷胱甘肽水平，抑制各種抗氧化酶的活性，導致氧化和抗氧化系統(tǒng)之間的失衡，其致肝損傷的病理特征包括肝竇擴張、肝竇內血小板聚集、肝脂肪變性，以及肝呈藍色、脾腫大和血小板減少等[35]。紫杉醇誘導腺嘌呤核苷酸轉位酶和親環(huán)素復合物介導的線粒體通透性轉變，細胞色素氧化酶介導ROS生成，從而誘導自殺途徑，導致細胞毒性[36]。

近年來，以CTLA-4(cytotoxic T-lymphocyte associated antigen 4，細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4)單抗、PD-1/PD-L1(programmed cell death protein 1/programmed cell death-ligand 1，細胞程序性死亡-受體1/細胞程序性死亡-配體1)單抗等為代表的免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors，ICI)作為一種新的惡性腫瘤治療方法已被廣泛應用[37]，對于黑色素瘤[38]、非小細胞肺癌[39]、頭頸部鱗癌[40]等癌癥具有較好的療效，但也有一些患者出現(xiàn)臨床顯著的免疫檢查點抑制劑引起的免疫介導的肝損傷。將野生型和PD-1-/-小鼠分別給予CTLA-4阻斷抗體，IDO1(哚胺2,3-雙加氧酶1)抑制劑，從而導致了肝損傷和免疫細胞的浸潤，聯(lián)合用藥時肝損傷進一步加重，PD-1-/-小鼠的肝損傷要比野生型更加顯著。另一方面，CD8+T細胞的數量與肝細胞壞死程度呈正相關，同時CD8+T細胞也是免疫浸潤的主要細胞?？傊钄嗝庖邫z查點PD-1、CTLA-4和IDO1，發(fā)揮協(xié)同作用，增強T細胞在肝臟中的浸潤和活性，導致肝細胞死亡[41]。ICI除了可以激活抗癌T細胞反應，也可以激活B細胞并誘導自身抗體，而自身抗體的水平與肝損傷的嚴重程度相關。新的細胞死亡形式如焦亡、壞死和鐵死亡可能在肝臟疾病(包括DILI)的病理生理學中發(fā)揮關鍵作用[42]。

表1 不同種類藥物可能導致的肝損傷發(fā)病機制

5 目前治療DILI的方法及藥物

大多數DILI 患者的病情在停用致病藥物后可改善甚至痊愈，少部分進展為急性肝衰竭[43]。N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-cysteine，NAC)是治療對乙酰氨基酚導致肝損傷的特效藥，NAC的治療機制是清除體內多種自由基，因此臨床使用越早效果越好[44]。另有研究表明NAC也可以緩解其他藥物導致的肝損傷[45]。對于免疫檢查點抑制劑和生物制劑導致的肝損傷，可采用糖皮質激素治療[46]。異甘草酸鎂、熊去氧膽酸、水飛薊素等也常用于肝損傷的治療，但目前缺乏前瞻性的對照研究證實其安全性和有效性[47]。

6 總結與展望

肝臟作為人體重要的代謝相關器官，具有一定的解毒功能。在藥物發(fā)揮藥效的同時往往伴隨一定的毒副作用，所以肝臟易受到不同程度的損傷。不同種類的藥物造成的肝損傷程度與機制不盡相同，提示我們在藥物研發(fā)、使用過程中需要格外注意藥物性肝損傷問題。在美國，約25%的研發(fā)藥物由于可導致肝損傷而在臨床實驗中被叫停[48]。年齡、性別、基礎疾病以及環(huán)境等因素都會影響藥物性肝損傷的發(fā)生發(fā)展[49]。目前用于治療藥物性肝損傷的藥物大多特異性不強，臨床藥效不顯著。大部分的藥物性肝損傷患者在停止服藥后，肝損傷程度可得到緩解好轉，也有小部分會進一步發(fā)展為肝衰竭，甚至需要肝移植治療。因此，我們亟須繼續(xù)探索不同種類藥物導致肝損傷明確的分子機制，探索特異性強、靈敏度高的新靶點，為DILI的預防、診斷和治療提供新的行之有效的理論基礎。