池肇春
池肇春,青島市市立醫(yī)院消化內(nèi)科 山東省青島市 266011
藥物是人類為預(yù)防、診斷或治療疾病,或?yàn)楦纳粕砉δ芎吞岣呓】邓?隨著用藥種類增多,又常常缺乏正規(guī)的用藥方法,因此由藥物引起的不良反應(yīng)的發(fā)生率居高不下.藥物性肝損傷如此常見(jiàn),追究其原因除藥物質(zhì)量低劣外,不合理用藥是主要原因,包括藥物的濫用、誤用、患者及其家屬的醫(yī)藥素質(zhì)知識(shí)水平低等.此外還有缺乏科學(xué)管理、醫(yī)德醫(yī)風(fēng)等社會(huì)問(wèn)題.因此加強(qiáng)藥物管理,提高用藥的安全性,減少不良反應(yīng)的發(fā)生率勢(shì)在必行.鑒于上述原因有必要對(duì)近幾年藥物性肝損傷的現(xiàn)狀和進(jìn)展作一介紹和評(píng)述,為我國(guó)做好藥物性肝損傷的防治搭建一個(gè)學(xué)習(xí)平臺(tái).
我國(guó)藥物不良反應(yīng)發(fā)生率約占住院患者的10%-30%.目前人類正暴露于6萬(wàn)種以上化學(xué)物質(zhì)的威脅下,藥物性肝損傷(drug-induced liver injury,DILI)約占黃疸住院患者的2%-5%,占所謂“急性肝炎”住院患者的10%,占老年肝病的20%.盡管臨床上藥物性肝損傷屢見(jiàn)不鮮,但尚未引起人們和臨床醫(yī)師足夠和廣泛的重視.根據(jù)《國(guó)家藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)年度報(bào)告(2020年)》化學(xué)藥品占83.0%、中藥占13.4%、生物制品占1.1%、無(wú)法分類者占2.5%,其中嚴(yán)重不良反應(yīng)占10.6%.不良反應(yīng)事件中,累及器官系統(tǒng)排名前3位依次為胃腸系統(tǒng)疾病、皮膚及皮下組織類疾病、疾病及給藥部位各種反應(yīng).在歐美國(guó)家DILI約占急性肝功能衰竭病因 的30%-40%,而在美國(guó)36%的DILI為非類固醇類抗炎藥引起.據(jù)統(tǒng)計(jì),藥物消化道的不良反應(yīng)占全部藥物不良反應(yīng)的20%-40%,藥物性肝損傷的發(fā)生率僅次于皮膚、黏膜損害和藥物熱.2007年年底中華醫(yī)學(xué)會(huì)中華肝臟病學(xué)分會(huì)成立了藥物性肝病學(xué)組,這為我國(guó)藥物性肝損傷的防治提供了組織和技術(shù)保證[1].
藥物性肝損傷占腸胃內(nèi)科醫(yī)生所見(jiàn)急性肝損傷的<1%,是美國(guó)和歐洲急性肝衰竭最常見(jiàn)的原因[2].占美國(guó)所有急性肝衰竭(acute liver failure,ALF)病例的一半以上.根據(jù)法國(guó)和冰島的調(diào)查,DILI的年發(fā)病率約為每10萬(wàn)居民14至19人[3].DILI也是藥物開(kāi)發(fā)中化合物消耗的主要原因之一,也是藥物撤回、限制和項(xiàng)目終止的兩個(gè)最常見(jiàn)的原因之一.事實(shí)上很難確定DILI的真正發(fā)病率.盡管人們對(duì)肝毒性的認(rèn)識(shí)不斷提高,而且毒性較低的替代品也越來(lái)越多,但隨著處方數(shù)量和可用藥物范圍的增加,肝藥物反應(yīng)的絕對(duì)頻率似乎并未降低[4,5].
根據(jù)藥物不良反應(yīng)的臨床藥理作用的關(guān)系將藥物性肝損傷分為:(1)A型不良反應(yīng)(內(nèi)源性肝毒素,DILI):主要是由于藥理作用過(guò)強(qiáng)所致,通常與劑量有關(guān),可以預(yù)測(cè)停藥或減量后癥狀很快減輕或消失,在人群中的發(fā)生率雖高,但死亡率低;(2)B型不良反應(yīng)(特異的肝毒素,特異性藥物性肝損傷,IDILI):是與正常藥理應(yīng)用完全無(wú)關(guān)的異常反應(yīng),與劑量無(wú)關(guān),一般難以預(yù)測(cè),常規(guī)毒理學(xué)篩查難以發(fā)現(xiàn),但死亡率高.大多數(shù)導(dǎo)致ALF引起的DILI病例是由于過(guò)量使用醋氨酚,而醋氨酚被認(rèn)為是一種“內(nèi)在的”肝毒素.藥物所致的內(nèi)在肝毒性表現(xiàn)為對(duì)肝細(xì)胞的直接化學(xué)損傷、較短的潛伏期和明顯的劑量依賴性反應(yīng).內(nèi)源性肝毒素如果他們接受了足夠的過(guò)量,雖然毒性反應(yīng)的閾值可以顯示出明顯的個(gè)體間的差異.但也會(huì)導(dǎo)致幾乎所有患者的肝臟損傷.
特異的(不可預(yù)測(cè)的)藥物性肝損傷(idiosyncratic drug induced liver injury,IDILI)是肝病學(xué)家面臨的最具挑戰(zhàn)性的肝臟疾病之一,因?yàn)榕R床上使用了大量的藥物,可用的草藥和膳食補(bǔ)充劑具有潛在的肝毒性,這種疾病表現(xiàn)出多種臨床和病理表型的能力以及目前缺乏特定的生物標(biāo)志物.這使得藥物性肝損傷的診斷是一個(gè)不確定的過(guò)程,因此,需要對(duì)病情有高度的認(rèn)識(shí),并仔細(xì)排除肝病的其他病因,以取得正確的診斷.特異性肝毒性可能是嚴(yán)重的,導(dǎo)致特別嚴(yán)重的各種急性肝功能衰竭,目前還沒(méi)有有效的治療方法[6].IDILI只在極少數(shù)接受治療的個(gè)體中引起重大的DILI,發(fā)生率通常不到1/10000.雖然罕見(jiàn),然而IDILI事件有很大的肝衰竭風(fēng)險(xiǎn).雖然似乎需要一個(gè)劑量閾值來(lái)誘發(fā)IDILI,但在大多數(shù)接受治療的患者中,過(guò)量通常不會(huì)產(chǎn)生肝臟毒性[5].從治療開(kāi)始到IDILI發(fā)作,往往有較長(zhǎng)的潛伏期.
2.1 宿主依賴性危險(xiǎn)因素
2.1.1 年齡:據(jù)報(bào)道,嚴(yán)重藥物不良反應(yīng)(severe adverse drug reaction,ADRs)的發(fā)生率隨著年齡的增長(zhǎng)而上升.老年人中很大一部分ADRs與劑量有關(guān),可能是由于年齡增長(zhǎng)與藥物清除障礙有關(guān).老年人也被認(rèn)為是DILI的一個(gè)一般風(fēng)險(xiǎn)因素.事實(shí)上,從DILI大型前瞻性登記處獲得的數(shù)據(jù),不要認(rèn)為年齡越大是一個(gè)普遍的危險(xiǎn)因素.在西班牙DILI登記處,46%的DILI患者在發(fā)病時(shí)≥60歲,美國(guó)DILI報(bào)告16.6%的DILI患者為65歲或以上[5].然而,冰島一項(xiàng)基于人口的研究數(shù)據(jù)顯示,DILI發(fā)病率隨著年齡的增長(zhǎng)而明顯增加,其中15-29歲患者的發(fā)病率為9/100000,70歲以上患者的發(fā)病率為41/100000.年齡對(duì)DILI感染發(fā)生率的影響與藥物使用的增加是平行的,這表明年齡本身可能不會(huì)增加DILI感染的風(fēng)險(xiǎn),而是老年人通常服用更多的藥物所致.
然而,年齡似乎影響了由特定病原體引起的DILI感染的風(fēng)險(xiǎn).回顧性數(shù)據(jù)庫(kù)評(píng)估,在美國(guó),377名接受異煙肼治療的成年人發(fā)現(xiàn),35-49歲患者的肝毒性病例幾乎是25-34歲患者的兩倍,50歲以上患者的肝毒性病例幾乎是25-34歲患者的5倍.有人推測(cè),改變的藥代動(dòng)力學(xué)和/或累積的線粒體功能損害可能是老年患者異煙肼相關(guān)肝損傷的發(fā)生率更高的原因[7].相反,年輕似乎是丙戊酸鈉誘發(fā)DILI的危險(xiǎn)因素,10歲以下兒童發(fā)生DILI的風(fēng)險(xiǎn)更高,2歲以下兒童發(fā)生致命性結(jié)局的風(fēng)險(xiǎn)最高,可能是由于與藥物代謝的差異和血漿蛋白結(jié)合的減少有關(guān).
除易感性外,年齡似乎對(duì)DILI表型也有影響,年輕患者更常發(fā)生肝細(xì)胞損傷,而老年患者更容易發(fā)生膽汁淤積型損傷.此外,年齡越大,發(fā)生持續(xù)性/慢性肝臟生化異常的DILI風(fēng)險(xiǎn)越高,這可能是由于年齡越大,組織修復(fù)功能下降所致[8,9].
2.1.2 種族:種族對(duì)個(gè)體藥物反應(yīng)的影響主要?dú)w因于不同種族人群中單核苷酸多態(tài)性(single-nucleotide polymorphism,SNPs)的差異.最近的一項(xiàng)對(duì)列研究報(bào)告了不同種族人群中導(dǎo)致DILI的藥物有顯著差異.在非裔美國(guó)人中,甲氧芐啶/磺胺甲惡唑、甲基多巴和苯妥英鈉更常是DILI的病因,而在高加索人中,阿莫西林-克拉維酸鹽是一種明顯較高比例的病原體[10].盡管這些變異可能與遺傳因素有關(guān),但同樣,這些藥物的適應(yīng)證等因素也與此有關(guān),因?yàn)樘幏侥J降淖兓梢越忉尣煌巳褐g的差異.相反,非裔美國(guó)人發(fā)生嚴(yán)重皮膚反應(yīng)的頻率明顯高于白人,在控制選定的協(xié)變量后,住院率、肝移植率或肝相關(guān)死亡率也明顯高于白人.
對(duì)研究藥物代謝酶(drug-metabolising enzyme,DME)多態(tài)性與抗結(jié)核治療藥物性肝損傷(TBC-DIL)風(fēng)險(xiǎn)的候選基因研究結(jié)果的meta分析顯示,N-乙酰基轉(zhuǎn)移酶2(N-Acetyltransferase 2,NAT2)和DILI的單核苷酸多態(tài)性及1116例DILI(定義可變)和2655名對(duì)照者慢乙?;D(zhuǎn)移酶2(NAT2)基因型與東亞和中東血統(tǒng)人群患DILI的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),但在高加索人中未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性.相反,最近一項(xiàng)涉及印度抗TBC (antituberculosis) DILI病例和藥物暴露對(duì)照組的全基因組關(guān)聯(lián)研究(genome-wide association study,GWAS)未發(fā)現(xiàn)質(zhì)疑NAT2基因型在確定DILI易感性中的作用的全基因組顯著信號(hào)[11].然而,考慮到后一項(xiàng)研究涉及大量表現(xiàn)為黃疸和腹瀉的患者因急性肝衰竭而導(dǎo)致死亡或肝移植,NAT2基因型可能主要影響發(fā)病的初始步驟.因此,在單純肝酶升高的人群中,它仍可能與DILI有關(guān).
此外,某一特定族裔群體中危險(xiǎn)等位基因的次要等位基因頻率可能解釋了不同群體對(duì)某種藥物繼發(fā)于DILI的易感性的一些差異.HLA-DRB1*15:02等位基因僅在0.7%的高加索人群中流行,而在南亞人群中流行率為13%-18%.最近的一份報(bào)告已經(jīng)確定HLADRB1*15:02-DQB1*06:01是南亞裔個(gè)體中阿莫西林-克拉維酸鹽相關(guān)性暴發(fā)性肝衰竭需要肝移植的潛在危險(xiǎn)因素.藥物性肝損傷是抗結(jié)核藥物治療的并發(fā)癥,特別是在含異煙肼的治療方案中.為了調(diào)查遺傳危險(xiǎn)因素,Kaliyaperumal等進(jìn)行了一項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS),涉及抗結(jié)核DILI病例(55名印度人和70名歐洲人)和對(duì)照組(1199名印度人和10397名歐洲人).大多數(shù)病例采用標(biāo)準(zhǔn)抗結(jié)核藥物方案治療,均接受異煙肼治療.推測(cè)單核苷酸多態(tài)性和HLA基因型,并對(duì)GWAS和候選基因基因型進(jìn)行跨種族Meta分析.GWAS只在歐洲人身上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)顯著的關(guān)聯(lián)(Rs117491755).HLA中HLA-B*52:01有顯著性差異.N-乙酰轉(zhuǎn)移酶2 (NAT 2)的頻率較低(OR為0.69,95%CI為0.57-0.83,P=0.01).NAT 2*6和NAT 2*7以NAT 2*6和/或NAT 2*7的純合子為主(OR=1.89,95%CI:0.84-4.22,P=0.004).結(jié)果認(rèn)為HLA基因型對(duì)結(jié)核病藥物相關(guān)性DILI的貢獻(xiàn)很小,NAT 2的貢獻(xiàn)是復(fù)雜的,但與以前的研究結(jié)果一致,NAT 2*5與NAT 2*6和NAT 2*7的代謝效應(yīng)存在差異[12].
2.1.3 慢性肝病:慢性肝病可能與代謝減少和藥物清除有關(guān)的假設(shè)沒(méi)有強(qiáng)有力的證據(jù)支持.對(duì)酒精性肝病和代謝相關(guān)脂肪性肝病(metabolic associated fatty liver disease,MAFLD)的研究發(fā)現(xiàn),不同DME活性的誘導(dǎo)、下調(diào)或無(wú)變化的結(jié)果不一致[13],這些變異中的一些可能是由所研究的個(gè)體的不同程度的肝損傷所解釋的,而另一些則是由于所使用的方法所造成的,然而,還不能概括對(duì)于慢性肝病中肝功能對(duì)藥物處置的影響.最近一項(xiàng)涉及379名(包括128名慢性病毒性肝炎患者)接受抗結(jié)核(TBC)治療的回顧性研究發(fā)現(xiàn)HCV本身或與HBV結(jié)合與DILI的發(fā)病率增加有關(guān)[14].研究還表明,HIV感染可使抗TBC DILI的風(fēng)險(xiǎn)增加4倍,與HCV合并感染可使該風(fēng)險(xiǎn)增加14倍.
慢性肝病患者(16%)的死亡率明顯高于無(wú)肝病患者(5.2%).在107名慢性肝病患者(包括58名接受抗TBC治療的肝硬化患者)隊(duì)列中,17%的患者經(jīng)歷過(guò)DILI,其中24%患有慢性肝炎,15%患有代償性肝硬化[15].
2.2 藥物依賴性危險(xiǎn)因素
2.2.1 劑量和肝藥物代謝:藥物劑量在內(nèi)源性DILI中起著至關(guān)重要的作用,DILI發(fā)生在服用過(guò)量藥物的患者身上,例如對(duì)乙酰氨基酚肝毒性.在推薦的每日劑量藥物治療后出現(xiàn)特異性DILI的事實(shí)最初導(dǎo)致人們相信特異性DILI是一種劑量無(wú)關(guān)的反應(yīng).1999年,Uetrecht強(qiáng)調(diào)了這樣一個(gè)事實(shí):每天服用10 mg或更少的藥物是很少的,與特異性DILI的高發(fā)病率有關(guān).藥物劑量在特異性DILI中起作用的觀點(diǎn)首次在向瑞典藥物不良反應(yīng)咨詢委員會(huì)報(bào)告的598例瑞典DILI病例的研究中得到證實(shí),發(fā)現(xiàn)77%的病例涉及劑量≥50 mg/天的病原體.此后,西班牙DILI登記處和冰島DILI全國(guó)性研究證實(shí)了推薦劑量≥50 mg/天的病原體占優(yōu)勢(shì),在這兩個(gè)隊(duì)列中,這些病原體分別占77%和88%,也就是說(shuō),今天大部分的藥物需要>50 mg/天的劑量才能達(dá)到預(yù)期的效果.因此,很難確定DILI的特異性是否與高劑量有關(guān),或者DILI病例的高識(shí)別率是否是由于推薦劑量大于50 mg/天的藥物(例如抗生素)導(dǎo)致的.
然而,現(xiàn)在假設(shè)劑量實(shí)際上在特異性DILI中起作用,需要超過(guò)某種形式的閾劑量才能發(fā)生反應(yīng).然而,這種閾值劑量可能因個(gè)體而異[16].這一點(diǎn)在DILI案例中得到了證明,即患者對(duì)初始較低濃度的藥物有耐受性,但當(dāng)需要增加劑量(仍在推薦的每日劑量范圍內(nèi))以獲得更好的藥理作用時(shí),會(huì)出現(xiàn)DILI.此外,研究發(fā)現(xiàn),由每日劑量≥50 mg 的病原體誘發(fā)的DILI的潛伏期明顯短于服用低劑量藥物誘發(fā)的DILI[17].
除了劑量,肝臟藥物代謝被認(rèn)為影響藥物的肝毒性潛力.大多數(shù)藥物都需要某種形式的生物轉(zhuǎn)化才能被消除,而且通常還需要生產(chǎn)活性藥物成分.這一過(guò)程通常需要形成反應(yīng)性代謝物,這些代謝物可導(dǎo)致共價(jià)結(jié)合的半抗原和/或易感細(xì)胞環(huán)境中的細(xì)胞應(yīng)激,從而引發(fā)或共同刺激產(chǎn)生適應(yīng)性免疫應(yīng)答的發(fā)展,從而導(dǎo)致DILI.藥物代謝特征與肝毒性潛在性之間的關(guān)系已有報(bào)道.一項(xiàng)對(duì)美國(guó)207種廣泛使用的口服藥物的分析發(fā)現(xiàn),肝代謝顯著(>50%)的藥物有更高的ALT升高和肝衰竭的報(bào)告頻率.此外,發(fā)現(xiàn)具有顯著肝臟代謝和每日劑量>50 mg的藥物具有顯著更大的肝毒性風(fēng)險(xiǎn)[18].
2.2.2 親脂性:眾所周知,親脂性(通常以辛醇-水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)來(lái)衡量)會(huì)影響各種藥物相關(guān)方面,如藥效、藥代動(dòng)力學(xué)和毒性,具有較高親脂性的藥物似乎增加了靶外結(jié)合,并增加了引起一般毒性事件的可能性.親脂性與每日劑量相結(jié)合,被稱為“二元法則”,被認(rèn)為反映了藥物的潛在肝毒性.親脂性是化合物優(yōu)先在非極性脂介質(zhì)中分配,而不在水相中分配的一種趨勢(shì).它對(duì)藥物的其他屬性具有重要的決定作用.Log P為化合物油水分配系數(shù)P的對(duì)數(shù)值,指未解離的分子在油相與水相的分配平衡.在化合物的所有分子均以中性形式存在的pH條件下,其在一種有機(jī)相(例如辛醇)和一種水相(例如緩沖液)中分配系數(shù)的對(duì)數(shù)即為L(zhǎng)og P.高親脂性(LogP >3)和每日劑量(>100 mg)與DILI風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),根據(jù)對(duì)美國(guó)164種已批準(zhǔn)藥物的分析,推測(cè)較高的親脂性可促進(jìn)藥物進(jìn)入肝細(xì)胞和隨后的肝代謝,從而增加活性代謝物的數(shù)量,可能會(huì)增加DILI的風(fēng)險(xiǎn)[19].親脂性藥物通常需要肝的代謝,因此,LogP可能只是廣泛生物轉(zhuǎn)化和肝臟暴露于活性代謝物的替代物.最近對(duì)5個(gè)公開(kāi)藥物數(shù)據(jù)集的LogP、每日劑量和肝臟代謝程度的分析發(fā)現(xiàn),親脂性和肝臟代謝都是DILI的個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)因素,當(dāng)與劑量結(jié)合考慮時(shí),風(fēng)險(xiǎn)增加[20].二元法則作為肝毒性預(yù)測(cè)工具,在支持藥物研究和開(kāi)發(fā)方面的潛在適用性已在慢性丙型肝炎病毒感染的直接作用抗病毒藥物上得到證實(shí)[21].
2.2.3 反應(yīng)性代謝物與氧化應(yīng)激:反應(yīng)性代謝物是已知的DILI發(fā)病的危險(xiǎn)因素.在藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程中,通過(guò)共價(jià)蛋白結(jié)合體外人體肝臟模型評(píng)估反應(yīng)性代謝物的形成.反應(yīng)性中間體在反應(yīng)性上表現(xiàn)出很大的差異,這反映了它們與蛋白質(zhì)或其他分子結(jié)合的速度和選擇性有關(guān).共價(jià)結(jié)合的可能后果是:(1)改變靶蛋白的功能或位置;(2)形成新抗原;或(3)沒(méi)有副作用或臨床影響.例如,如果只有很少的蛋白質(zhì)被修飾.由于活性代謝物可以改變細(xì)胞蛋白質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu),因此被列為DILI的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素.除了它們的直接毒性作用外,反應(yīng)性代謝物被認(rèn)為是特異性DILI發(fā)病的第一步,因?yàn)楣矁r(jià)結(jié)合的蛋白質(zhì)形成免疫原性半抗原,可觸發(fā)下游免疫反應(yīng)發(fā)生[22].
據(jù)Liver Tox數(shù)據(jù)庫(kù)估計(jì),2000例接受治療的患者中約有1例出現(xiàn)急性肝損傷.形成反應(yīng)性代謝物的肝毒性藥物包括非甾體抗炎藥(NSAID)雙氯芬酸布洛芬和萘普生、對(duì)乙酰氨基酚、托卡彭、奈法唑酮、扎魯司特、三苯氧胺、氟他胺,胺碘喹、磺胺甲惡唑、異煙肼、特比萘芬、非氨酸、氟烷和卡馬西平.另一份報(bào)告導(dǎo)致DILI的前10名藥物依次為:阿莫西林克拉維酸鹽、氟氯西林、阿托伐他汀、雙硫侖、雙氯芬酸、辛伐他汀、卡馬西平、布洛芬、紅霉素和合成代謝類固醇.在這10種藥物中,阿莫西林克拉維酸鹽的DILI病例數(shù)最高,合成代謝類固醇的病例數(shù)最低[23].
毒素直接作用于肝細(xì)胞可引起氧化性細(xì)胞器應(yīng)激,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體應(yīng)激,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡或壞死.對(duì)乙酰氨基酚的肝毒性代謝物乙酰苯醌亞胺(acetylbenzoquinone imine,NAPQI)氧化蛋白質(zhì)巰基并產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen,ROS).NAPQI和ROS損傷線粒體DNA,激活氨基末端激酶(N-terminal kinase,JNK)信號(hào)通路,進(jìn)一步放大線粒體ROS的產(chǎn)生,導(dǎo)致線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)的開(kāi)放.MPT的開(kāi)放導(dǎo)致ATP合成所需的線粒體膜電位崩潰,并導(dǎo)致膜間蛋白的釋放,從而引發(fā)壞死細(xì)胞死亡[24].
2.2.4 線粒體危害:線粒體毒性的例子是氟脲(fialuridine),一種引起微泡性脂肪肝和急性肝衰竭的核苷類似物.Fialuridine導(dǎo)致線粒體DNA缺失,慢性乙型肝炎患者出現(xiàn)體重減輕、黃疸,胰腺炎和乳酸酸中毒.微泡性脂肪變性也見(jiàn)于胺碘酮、丙戊酸鈉、四環(huán)素和各種抗病毒核苷類似物,其特征是線粒體數(shù)量減少.患者表現(xiàn)為低血糖、高氨血癥和乳酸酸中毒,但ALT水平僅輕度升高[25].丙戊酸鈉抑制線粒體β-氧化脂肪酸和線粒體呼吸鏈,從而減少氧化磷酸化和消耗細(xì)胞內(nèi)ATP水平.這也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)量的活性氧,從而導(dǎo)致進(jìn)一步的細(xì)胞損傷.
Aleo等人研究了美國(guó)食品與藥物管理局(FDA)的肝毒性知識(shí)庫(kù)(liver toxicity knowledge base,LTKB)中包含的72種化合物對(duì)線粒體呼吸的影響以及對(duì)人類 膽鹽輸出泵(bile salt export pump,BSEP)轉(zhuǎn)運(yùn)活動(dòng)的抑制.LTKB將可能引起DILI的藥物被歸類為:(1)大多數(shù)DILI相關(guān)藥物(盒裝警告或從實(shí)驗(yàn)室撤回;(2)較少涉及DILI的藥物(標(biāo)簽中提到DILI風(fēng)險(xiǎn))和(3)不涉及DILI的藥物(標(biāo)簽中沒(méi)有DILI指征)[26].通過(guò)結(jié)合臨床研究的因果關(guān)系評(píng)估和藥物標(biāo)簽信息來(lái)改進(jìn)DILI分類,以提高其準(zhǔn)確性[27].具有雙重線粒體和BSEP抑制劑的效力,其與更嚴(yán)重的人類DILI高度相關(guān),并且人對(duì)高度血漿藥物濃度(highest plasma drug concentration,Cmax)更敏感[26].
肝損傷的表型按R值分類,定義為谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)/ULN:ALP/ULN比值.≥5的R值提示肝細(xì)胞損傷、≤2提示膽汁淤積性損傷和2-5提示為混合型損傷[28].藥物性肝損傷(DILI)診斷檢查流程圖見(jiàn)圖1.
圖1 藥物性肝損傷診斷檢查流程.
3.1 傳統(tǒng)生化標(biāo)記 近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),臨床和臨床中常用于檢測(cè)和管理藥物性肝損傷的血清標(biāo)志物是丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和總膽紅素(total bilirubin,TBIL).丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)存在于肝細(xì)胞內(nèi),在急性藥物性肝損傷事件中,血清ALT和AST水平的升高與肝細(xì)胞死亡和釋放的速率密切相關(guān).血清ALP升高通常表示對(duì)膽管膜或膽管上皮細(xì)胞的損傷.TBIL水平升高可反映肝臟功能損害或膽紅素生成(溶血)或加工改變.然而,這些傳統(tǒng)的血清標(biāo)志物存在著一些缺陷.這些標(biāo)記物中沒(méi)有一種是完全針對(duì)肝臟損傷的,也沒(méi)有提供對(duì)損傷模式的深刻理解.此外,當(dāng)肝細(xì)胞損傷已經(jīng)發(fā)生時(shí),ALT、AST等細(xì)胞損傷生物標(biāo)志物被釋放到循環(huán)中,因此,在肝細(xì)胞損傷出現(xiàn)之前,這些生物標(biāo)志物不能被用來(lái)鑒別藥物性肝損傷的潛在作用.此外,血清ALT/AST的升高可能發(fā)生在藥物治療期間,這些藥物不會(huì)對(duì)進(jìn)行性肝損傷造成很大或任何風(fēng)險(xiǎn)(例如他汀類、肝素和膽堿).即使藥物能夠引起進(jìn)展性和臨床上重要的肝損傷,大多數(shù)藥物引起的血清ALT和AST升高仍能得到控制解決[3].
Hy’s法則是評(píng)估肝臟特定實(shí)驗(yàn)室參數(shù)時(shí)的基本經(jīng)驗(yàn)法則,即當(dāng)藥物性肝損傷出現(xiàn)血清ALT>3×ULN,且血清TBIL>2×ULN升高時(shí),通常提示預(yù)后不良.經(jīng)實(shí)踐認(rèn)識(shí)到血清ALT和AST在新藥物候選藥物臨床試驗(yàn)中評(píng)估肝臟安全性的局限性,2009年美國(guó)食品與藥物管理局(FDA)指南將“Hy‘s法則”案例定義為最準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)到藥物可能導(dǎo)致急性肝衰竭.藥物性肝損傷的國(guó)際登記處證實(shí),由于藥物導(dǎo)致的肝細(xì)胞性黃疸患者至少有10%的機(jī)會(huì)發(fā)展為肝衰竭[2,29].根據(jù)2014年由FDA/藥物評(píng)價(jià)與研究中心(CDER)主辦的DILI專題討論會(huì),大會(huì)主席Senior談到新藥肝臟安全性評(píng)估與挑戰(zhàn)時(shí)指出:(1)肝損傷的嚴(yán)重程度不能僅依靠ALT水平確定,對(duì)于非常少見(jiàn)的事件,受試者操作特征曲線經(jīng)常失敗;(2)DILI不能僅通過(guò)血液生化檢測(cè)或肝活檢來(lái)進(jìn)行診斷,而是要求掌握相關(guān)詳盡的臨床信息;(3)目前還沒(méi)有一種生物標(biāo)志物足夠特異.
假設(shè)血清TBIL升高是由于肝細(xì)胞大量喪失而導(dǎo)致肝功能全面喪失所致.值得注意的是,在一個(gè)真正的Hy’s法則案例中,血清ALT和TBIL的聯(lián)合升高并不是預(yù)測(cè)嚴(yán)重肝損傷可能性的生物標(biāo)志物,而是證明在這一課題中發(fā)生了嚴(yán)重和潛在威脅生命的肝損傷的生物標(biāo)記物.
解釋Hy’s法則案例的一個(gè)挑戰(zhàn)是,藥物可能會(huì)導(dǎo)致血清TBIL升高,原因不是全面的(整體的)肝功能障礙的損害.其原因包括溶血(血紅素負(fù)荷增加)、藥物對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)膽紅素的攝取或流出蛋白的抑制,或抑制與膽紅素結(jié)合的主要肝細(xì)胞酶(hepatocyte enzyme that conjugates bilirubin,UGT1A1).最近,定量系統(tǒng)藥理學(xué)已被應(yīng)用于評(píng)估一種藥物對(duì)肝臟暴露的估計(jì),以及藥物對(duì)抑制轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和UGT1A1的量化效應(yīng).離體系統(tǒng)這一方法提高了對(duì)藥物引起的血清TBIL升高的認(rèn)識(shí)和預(yù)測(cè),而不是由于全面的肝功能障礙所致[29].
最近也有人提出,在急性藥物性肝損傷事件中死亡的肝細(xì)胞百分比可以通過(guò)血清ALT的連續(xù)測(cè)量來(lái)評(píng)估[30].這是基于這樣的觀點(diǎn),即每個(gè)肝細(xì)胞都含有一定數(shù)量的ALT,而ALT在細(xì)胞死亡期間是被動(dòng)釋放的.因此,血清ALT與時(shí)間曲線下的面積應(yīng)與丟失的肝細(xì)胞數(shù)量相對(duì)應(yīng).此外,還提出用這種方法估算肝細(xì)胞丟失量,可以根據(jù)聚集肝功能的隱含損失來(lái)預(yù)測(cè)血清膽紅素升高的幅度.動(dòng)物的肝切除研究表明,在血清TBIL升高到足以引起黃疸之前,必須有超過(guò)70%的肝細(xì)胞丟失.然而,在急性藥物性肝損傷事件中,在可能不會(huì)發(fā)生細(xì)胞死亡的部分肝細(xì)胞中,功能將受到損害.將這一現(xiàn)象納入丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)的肝細(xì)胞丟失估計(jì)值的支持性數(shù)據(jù),可能是幾十年前對(duì)因醋氨酚過(guò)量而發(fā)生肝損傷的患者進(jìn)行的一項(xiàng)肝活檢研究.根據(jù)本研究提供的數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:40%以上的肝細(xì)胞必須在血清TBIL升高到大于2×ULN之前死亡.根據(jù)一系列的血清ALT值估計(jì),每個(gè)受試者的肝細(xì)胞丟失率均小于40%[31].模型的結(jié)論是,血清TBIL的升高并不僅僅是由于肝細(xì)胞毒性所致.如果系統(tǒng)藥理學(xué)方法表明藥物對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)體和/或酶的抑制可能導(dǎo)致血清TBIL的升高,這一結(jié)論將得到進(jìn)一步的支持.這些方法有可能完善對(duì)潛在的Hy’s定律案例的解釋[29].用連續(xù)血清ALT值來(lái)評(píng)估肝細(xì)胞丟失百分比,認(rèn)為大多數(shù)ALT進(jìn)入循環(huán)是肝細(xì)胞隨著ALT含量的釋放而死亡的結(jié)果.這種情況很可能發(fā)生在嚴(yán)重的藥物性肝損傷事件中,但血清ALT的大幅升高也可能是由于肌肉疾病或損傷引起的[32].
3.2 新的藥物性肝損傷生物標(biāo)志物
3.2.1 凋亡指數(shù):最近提出了一種基于血清生物標(biāo)志物的凋亡指數(shù)(apoptotic index,AI)來(lái)估計(jì)凋亡和壞死在肝損傷中的相對(duì)貢獻(xiàn).AI為半胱氨酸天門冬氨酸蛋白酶(caspase)裂解角蛋白18 (caspase cleaved keratin 18,ccK 18)與總角蛋白18 (K18)的比值,K18包括全長(zhǎng)K18和caspase裂解片段.K18是一種I型中間絲,存在于上皮細(xì)胞中,為細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)支持.細(xì)胞凋亡早期,K18被caspase切割,形成穩(wěn)定的蛋白片段(ccK 18),并釋放到循環(huán)中.壞死時(shí),全長(zhǎng)K18被動(dòng)釋放入循環(huán),但有少量ccK 18反應(yīng)釋放.現(xiàn)已研究在醋氨酚誘導(dǎo)的肝損傷(acetaminophen-induced liver injury,AILI)中檢測(cè)血中K18或ccK 18濃度的質(zhì)譜(小鼠)或免疫分析(針對(duì)人類),以確定它們是否與肝臟中發(fā)生的壞死程度和凋亡程度相關(guān).研究發(fā)現(xiàn)在小鼠中,ccK 18水平的升高與caspase 3的表達(dá)密切相關(guān),與caspase 3的處理、DNA斷裂和凋亡肝細(xì)胞的出現(xiàn)密切相關(guān).此外,還發(fā)現(xiàn)ccK 18與K18的比值反映了肝臟從混合凋亡/壞死向主要壞死損傷的時(shí)間依賴性轉(zhuǎn)變.還注意到,在醋氨酚誘導(dǎo)的肝損傷(AILI),在ALT水平顯著上升之前,K18和ccK 18的水平都有很大的提高[33].這些數(shù)據(jù)表明,至少在臨床前模型中,量化K18和ccK 18既可以早期發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞死亡,也可以定量估計(jì)肝細(xì)胞凋亡與壞死的相對(duì)數(shù)量.由于K18并不局限于肝起源的上皮細(xì)胞,因此利用它本身作為藥物性肝損傷生物標(biāo)記物可能會(huì)有問(wèn)題. miR-122或谷氨酸脫氫酶(GLDH)/K18的比值可能允許這樣的結(jié)論,但這一點(diǎn)尚未得到調(diào)查.
血清K18和ccK 18的定量也是在藥物性肝損傷臨床背景下進(jìn)行的.與ALT相比,這兩種方法對(duì)肝損傷的檢測(cè)都具有更高的敏感性[34].血清K18和ccK 18也有可能作為預(yù)測(cè)肝衰竭和死亡的生物標(biāo)志物[35].在這些調(diào)查中,在符合國(guó)王學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)(King’s College Criteria,KCC)的患者中,K18和ccK 18的水平都顯著高于未達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)的患者(KCC),KCC是一種預(yù)測(cè)AILI肝衰竭的模型.AI的估計(jì)顯示,與未發(fā)生KCC的患者相比,KCC患者的值更低(壞死更多).這些結(jié)果與壞死性肝損傷相對(duì)于凋亡損傷更為嚴(yán)重和危險(xiǎn)的觀點(diǎn)是一致的[36].
然而,應(yīng)當(dāng)指出,在使用商業(yè)上可獲得的ELISAs時(shí),計(jì)算人工智能可能是一項(xiàng)挑戰(zhàn).在癌癥患者血清中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明,當(dāng)K18和ccK 18水平較低,這一比率可能并不有用.因此,建議只有在K18和ccK 18的值都超過(guò)某些背景閾值時(shí)才能進(jìn)行人工智能[37].當(dāng)K18水平較低時(shí),測(cè)量的ccK 18水平可能會(huì)超過(guò)測(cè)量的總K18水平,原因是由于非特定背景結(jié)合水平的增加所致.同樣,這也支持這樣的觀點(diǎn),即只有當(dāng)值高于特定的背景級(jí)別時(shí),以及當(dāng)K18水平超過(guò)ccK 18水平時(shí),才能計(jì)算AI.當(dāng)需要計(jì)算AI時(shí)ELISA制造商推薦使用較早版本的K18 ELISA(M65)?.最后,這些ELISAs目前還不適用于嚙齒類動(dòng)物.
3.2.2 谷氨酸脫氫酶:谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase,GLDH)是一種位于線粒體基質(zhì)中的酶,參與氨基酸的氧化和尿素的產(chǎn)生.這種蛋白主要表達(dá)在肝臟的中心周區(qū),但在腎臟和大腦中也有較低水平的GLDH表達(dá).在最近對(duì)嚙齒動(dòng)物進(jìn)行的一項(xiàng)AILI研究中,發(fā)現(xiàn)GLDH在識(shí)別肝細(xì)胞壞死方面略優(yōu)于ALT,并顯示出與損傷嚴(yán)重程度之間的相關(guān)性[38].同樣,在一項(xiàng)狗的研究中,血清GLDH水平與ALT水平相比,在研究終止時(shí)能更準(zhǔn)確地反映組織學(xué)觀察到的肝損傷的缺失.一項(xiàng)臨床研究表明血清GLDH與ALT水平有很強(qiáng)的相關(guān)性,表明GLDH對(duì)多種病因所致肝損害患者的肝損傷有較高的診斷能力[39].提示由于GLDH的半衰期短于ALT的半衰期(分別為~16小時(shí)和~47小時(shí)),血清GLDH水平能更準(zhǔn)確地反映肝臟損傷的進(jìn)展.
GLDH向血清中的釋放可能是線粒體毒性的信號(hào),可能是肝損傷的機(jī)制之一.這一觀點(diǎn)源于這樣一個(gè)事實(shí),即如果發(fā)生壞死而不導(dǎo)致線粒體毒性,則可通過(guò)離心(“線粒體后上清液”)從新鮮血清中去除釋放的完整線粒體.利用這一技術(shù),AILI小鼠的研究中證明了GLDH作為線粒體損傷生物標(biāo)志物的證據(jù),該研究檢測(cè)了從或速尿誘導(dǎo)的肝臟毒性所獲得的線粒體后上清液中GLDH的含量[40].雖然這兩種毒物引起的中心周區(qū)壞死和血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶峰值升高的模式相似,但僅在AILI線粒體后血清上清液中GLDH水平顯著升高,而速尿處理小鼠未見(jiàn)明顯升高.這與對(duì)乙酰氨基酚已知的線粒體毒性和速尿所致線粒體毒性的缺乏相一致,提示在藥物性肝損傷期間分析線粒體后上清液中的GLDH升高可能是由于多種藥物所致[3].
3.2.3 miR-122:MicroRNAs是一種小而非編碼的RNA,有助于轉(zhuǎn)錄后基因的調(diào)控.這些物種的一個(gè)吸引人的特點(diǎn)是它們?cè)谏镆后w中的高度穩(wěn)定性.MicroRNA-122是由肝細(xì)胞特異性表達(dá)的,它占肝臟miRNA總量的70%,有可能成為藥物性肝損傷生物標(biāo)記物的理想候選物,因?yàn)锳LT等傳統(tǒng)生物標(biāo)志物并不完全是肝臟特異性的[41].
在AILI小鼠中,miR-122在血漿中的含量很高,同時(shí)在肝組織中減少.此外,與丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)相比,循環(huán)中的miR-122水平在早期和低劑量對(duì)乙酰氨基酚(APAP)后均升高.在臨床上,多次藥物性肝損傷研究表明,循環(huán)中的miR-122水平在ALT升高之前就會(huì)升高[34,42].在另一項(xiàng)研究中,急性肝損傷患者血清miR-122水平升高,而健康對(duì)照組和服用過(guò)量醋氨酚但未發(fā)生肝損傷的患者則未見(jiàn)升高.研究表明miR-122的血清半衰期比ALT短,因此能夠更準(zhǔn)確地反映持續(xù)肝損傷的程度[43].
在從成人和兒童獲得的臨床醋氨酚誘導(dǎo)的肝損傷(AILI)數(shù)據(jù)集中也進(jìn)行了大量的miRNA分析研究.在所有的研究中,miR-122是循環(huán)中最高水平的miRNAs之一.有趣的是,在一項(xiàng)涉及評(píng)估AILI和缺血性肝損傷的研究中,兩種損傷類型的miRNAs分布有明顯的差異[44].
盡管人們對(duì)miR-122作為肝損傷敏感和特異的生物標(biāo)志物有很大的興趣,但最近的一些觀察表明,miR-122的肝細(xì)胞釋放可能受到調(diào)控,而不僅僅是反映肝細(xì)胞死亡過(guò)程中的被動(dòng)釋放.例如,最近在大鼠身上進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明,與對(duì)照組相比,對(duì)乙酰氨基酚治療后2小時(shí),大鼠血漿miR-122水平顯著降低[45].血清miR-122水平隨肝壞死的發(fā)生而升高.此外,最近有報(bào)道說(shuō),miR-122是在急性肝反應(yīng)期間釋放出來(lái)的,可能是由于慢性炎癥狀態(tài)下經(jīng)常觀察到的貧血而向腎臟移動(dòng)有關(guān)[46].miR-122也被發(fā)現(xiàn)在健康志愿者身上有很大程度的內(nèi)部和內(nèi)部變異.這種多變性在一定程度上促使預(yù)測(cè)性案例測(cè)試聯(lián)盟(PSTC)剝奪了miR-122作為藥物性肝損傷生物標(biāo)記物的優(yōu)勢(shì),而GLDH具有較低的學(xué)科間和內(nèi)部變異性為其優(yōu)點(diǎn).
3.3 特異性藥物性肝損傷的生化標(biāo)記預(yù)測(cè) 現(xiàn)在看來(lái),許多甚至是大多數(shù)的IDILI反應(yīng)都是由肝臟的適應(yīng)性免疫攻擊引起的.這就要求人體的免疫系統(tǒng)將肝臟看作是外來(lái)的,這可能是藥物誘導(dǎo)的肝細(xì)胞表面Ⅰ類HLA分子所產(chǎn)生的新抗原的結(jié)果.然而,僅僅提出新的抗原并不足以引起肝臟的適應(yīng)性免疫攻擊.這被認(rèn)為需要激活天然免疫細(xì)胞,特別是肝臟中的庫(kù)普弗細(xì)胞.這就需要藥物誘導(dǎo)釋放損傷相關(guān)的分子模式,即抑制,從而啟動(dòng)天然免疫細(xì)胞的激活[47].如果是這樣的話,在沒(méi)有損傷相關(guān)分子模式(damage associated molecular pattern molecules,DAMPs)釋放的情況下,血清ALT升高和(或)缺乏天然免疫細(xì)胞的激活應(yīng)意味著肝臟不會(huì)發(fā)生適應(yīng)性免疫攻擊.因此,人們一直在積極尋找肝細(xì)胞釋放出的適當(dāng)?shù)腄AMPs,以及能夠檢測(cè)肝臟中先天免疫細(xì)胞活化的生物標(biāo)志物.迄今為止,高遷移率組1 (HMGB 1)及其各種翻譯后修改形式在這方面得到了最廣泛的關(guān)注.
為了引起肝臟的適應(yīng)性免疫攻擊,認(rèn)為藥物必須引起肝細(xì)胞應(yīng)激或死亡,導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷相關(guān)分子模式的釋放,進(jìn)而激活天然免疫細(xì)胞,尤其是肝臟中的庫(kù)普弗細(xì)胞.激活的天然免疫細(xì)胞釋放細(xì)胞因子和趨化因子,將炎癥細(xì)胞引入肝臟,這一過(guò)程被認(rèn)為是針對(duì)肝臟的適應(yīng)性免疫攻擊的先決條件.
3.3.1 高遷移率族組1:高遷移率族組1 (high mobility group box 1,HMGB 1)這種無(wú)處不在的核蛋白主要發(fā)揮DNA結(jié)合和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的作用;然而,它也可以積極地分泌到細(xì)胞外環(huán)境中.有證據(jù)表明,HMGB 1是被動(dòng)地從受損或死亡的肝細(xì)胞中釋放到循環(huán)中的,并且可以起到DAMP的作用,引發(fā)免疫反應(yīng)[48].這一功能似乎是由HMGB 1中特定殘基的氧化還原狀態(tài)介導(dǎo)的.在這些殘基處完全或部分減少的HMGB 1亞型在壞死時(shí)釋放,并促進(jìn)先天免疫細(xì)胞趨化和細(xì)胞因子的釋放.相反,在這些關(guān)鍵部位被完全氧化的HMGB 1是由凋亡細(xì)胞釋放的,并不引起先天免疫反應(yīng).
重要的是,HMGB 1也可以在一個(gè)需要關(guān)鍵賴氨酸殘基高度乙?;倪^(guò)程中積極分泌.當(dāng)在藥物性肝損傷事件中在血清中檢測(cè)到時(shí),大多數(shù)高乙?;疕MGB 1被認(rèn)為是由先天免疫細(xì)胞釋放的,這意味著受到DAMPs的激活;然而,肝細(xì)胞也被證明在某些條件下分泌這種異型.
非臨床和臨床研究都表明HMGB 1是AILI的敏感生物標(biāo)志物.小鼠血清HMGB 1明顯早于ALT升高,并以較快的速度回歸基線,與肝壞死的組織病理學(xué)觀察密切相關(guān)[33].與壞死細(xì)胞滲出HMGB 1促進(jìn)免疫細(xì)胞炎癥和HMGB 1活性釋放的觀點(diǎn)一致,血清中高乙?;疕MGB 1的升高與肝內(nèi)炎性細(xì)胞的出現(xiàn)同時(shí)發(fā)生.此外,在最近的一項(xiàng)小鼠研究中,用一種嵌合的人源化抗HMGB 1抗體減輕了對(duì)乙酰氨基酚所致的肝臟損傷,支持了該蛋白在藥物性肝損傷因該藥物所致的進(jìn)展中的作用[49].
在臨床醋氨酚誘導(dǎo)的肝損傷(AILI)研究中,HMGB 1對(duì)肝毒性檢測(cè)的敏感性高于ALT[42].在一項(xiàng)研究中,從ALT水平仍在正常范圍內(nèi)的患者在提交時(shí)收集了測(cè)量結(jié)果.在這些樣本中,HMGB 1的總水平僅在后來(lái)發(fā)生肝損傷的患者中顯著升高.在第二項(xiàng)研究中,高乙酰化HMGB 1只在死亡或需要肝移植的AILI患者中觀察到,與那些自發(fā)存活的患者相比,表明這種形式的HMGB 1可能是AILI預(yù)后不良的預(yù)后因素[50].雖然總HMGB 1可以通過(guò)免疫測(cè)定來(lái)量化,但目前還沒(méi)有能夠解釋不同異構(gòu)體的抗體,因此需要質(zhì)譜來(lái)測(cè)定HMGB 1的翻譯后狀態(tài).然而,在上述AILI研究中,總HMGB 1的測(cè)定也被證明是藥物性肝損傷的一個(gè)敏感的生物標(biāo)記物.
3.3.2 外顯子是真核生物基因的一部分:外顯子(expressed region,Exons)是最后出現(xiàn)在成熟RNA中的基因序列,又稱表達(dá)序列.如前所述,肝細(xì)胞壞死時(shí)可釋放DAMPs,并啟動(dòng)肝內(nèi)先天免疫細(xì)胞的激活,這被認(rèn)為是必要的,但不足以引發(fā)肝臟的適應(yīng)性免疫攻擊.然而,有越來(lái)越多的證據(jù)表明,肝細(xì)胞壞死并不一定是需要釋放DAMP和最終啟動(dòng)肝臟適應(yīng)性免疫攻擊的先決條件.例如,在ximelagatran(希美加群,一種口服凝血酶抑制劑)、lumiracoxib (一種新型,選擇性的COX-2抑制劑)和lapatinib[拉帕替尼,是一個(gè)靶向Her2和EGFR的小分子的酪氨酸激酶抑制劑(TKI)]的臨床試驗(yàn)中,觀察到較強(qiáng)的HLA相關(guān)性,血清ALT升高相對(duì)較小.此外,在因抗生素異煙肼引起的IDILI病例中,在血清ALT升高之前,患者血液中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了藥物反應(yīng)性T細(xì)胞.這些觀察表明,血清ALT的輕度升高并不一定反映藥物直接引起的肝細(xì)胞壞死,而會(huì)引發(fā)適應(yīng)性免疫攻擊,而最初的肝細(xì)胞死亡是由適應(yīng)性免疫攻擊介導(dǎo)的.在沒(méi)有肝細(xì)胞死亡的情況下,可以觸發(fā)對(duì)肝臟的適應(yīng)性免疫攻擊,這與乙肝感染是一致的.乙型肝炎病毒不是細(xì)胞溶解,而是產(chǎn)生肝臟特異性的適應(yīng)性免疫攻擊,導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死和臨床疾病[51].最近的數(shù)據(jù)表明,在沒(méi)有細(xì)胞死亡的情況下,這些DAMPs可能會(huì)通過(guò)藥物誘導(dǎo)的肝細(xì)胞應(yīng)激而在肝細(xì)胞外小體中傳播[45].觀察還表明,與對(duì)照肝細(xì)胞釋放的外顯子相比,用醋氨酚亞毒性劑量的醋氨酚處理肝細(xì)胞釋放的外顯子對(duì)單核細(xì)胞的激活更大.這是合理的,應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào),但沒(méi)有死亡的肝細(xì)胞釋放DAMPs (可能是新抗原),在外顯子,然后移動(dòng)和激活先天免疫細(xì)胞.這是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域,因?yàn)?由于肝內(nèi)皮細(xì)胞的多孔窗,肝源性外顯子可以進(jìn)入血液循環(huán),并有可能作為血液生物標(biāo)志物.因此,從外周血中分離出外顯子,并對(duì)HMGB 1等HMGB1進(jìn)行分析,可能是早期預(yù)測(cè)進(jìn)展和臨床重要的藥物性肝損傷電位的生物標(biāo)記物[3].
3.4 基因測(cè)定 研究人肝毒性時(shí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了危險(xiǎn)等位基因的存在,這些等位基因?qū)λ幬镄愿螕p傷的易感性的風(fēng)險(xiǎn)比要高得多.HLA等位基因檢測(cè)具有較高的陰性預(yù)測(cè)價(jià)值,因此,由于藥物的特殊性,已被用于排除DILI.當(dāng)病人服用一種以上的肝毒性藥物時(shí),基因檢測(cè)的高陰性預(yù)測(cè)價(jià)值已被用于鑒別DILI的正確藥物.納入基因測(cè)試可以改善DILI因果關(guān)系評(píng)估工具的性能特征[52].長(zhǎng)期以來(lái),人類基因組中個(gè)體間的變異一直被認(rèn)為是導(dǎo)致藥物反應(yīng)和藥物不良反應(yīng)敏感性差異的原因之一.
3.4.1 基因檢測(cè)在臨床診斷中的應(yīng)用:診斷DILI的“基因測(cè)試”的表現(xiàn)通常被描述為根據(jù)病例對(duì)照研究計(jì)算的敏感性和特異性,這些研究旨在識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)等位基因.大多數(shù)與DILI相關(guān)的HLA等位基因具有極高的陰性預(yù)測(cè)值(>0.95).因此,當(dāng)明確診斷的重要性時(shí),它們可以用來(lái)排除由特定藥物引起的肝臟不良反應(yīng).這將允許繼續(xù)有效的藥物治療,并提請(qǐng)注意一種非典型的可治療情況的表現(xiàn),如自身免疫性肝炎,在沒(méi)有經(jīng)典的自身抗體模式的情況下,有緩解和復(fù)發(fā)的過(guò)程.基因測(cè)試的高陰性預(yù)測(cè)值可用于在病人接觸過(guò)兩種可能導(dǎo)致DILI的藥物時(shí),識(shí)別DILI的正確藥物.在最近的一份報(bào)告中,一位患有膽汁淤積性肝炎的患者暴露于氟西林和雄激素合成類固醇,缺乏Hla-B*5701等位基因被用來(lái)排除氟氯西林作為冒犯劑,DILI被認(rèn)為是合成類固醇[53].另一種在黃疸臨床評(píng)估過(guò)程中有效利用基因檢測(cè)的類似臨床情況,在急性肝損傷的研究中,臨床醫(yī)生正在使用基因檢測(cè)作為診斷工具,其中,藥物所致的DILI是鑒別診斷之一.對(duì)懷疑DILI的事件進(jìn)行因果關(guān)系評(píng)估是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的過(guò)程,在特定情況下納入基因測(cè)試可能會(huì)提高諸如Roussel Uclaf因果關(guān)系評(píng)估方法(Roussel Uclaf causality assessment method,RUCAM)等因果關(guān)系評(píng)估工具的一致性和準(zhǔn)確性[54].
3.4.2 藥物遺傳學(xué)的未來(lái):迄今為止的調(diào)查已經(jīng)證實(shí),一些常見(jiàn)的基因變異與DILI密切相關(guān).然而,肝毒性遺傳因素的基礎(chǔ)知識(shí)還不足以使其在臨床上得到廣泛的應(yīng)用.較罕見(jiàn)的基因變異對(duì)DILI的影響可能要大得多;由于其受檢測(cè)方法的限制,全基因組關(guān)聯(lián)分析(genomewide association study,GWAS)無(wú)法檢測(cè)到這些變異.全基因組測(cè)序技術(shù)涉及可挖掘整個(gè)人類基因組對(duì)藥物不良反應(yīng)的遺傳貢獻(xiàn);這些進(jìn)展有望大大增加可與基因分型相聯(lián)系或可使診斷不良反應(yīng)的檢出率增加.
在過(guò)去的十年里,對(duì)影響DILI易感性的非遺傳因素的認(rèn)識(shí)也有了很大的提高.例如,如果接觸氟氯西林的每萬(wàn)人中就有一人患上了DILI,那么攜帶氟氯西林的人患上DILI的風(fēng)險(xiǎn)就Hla-B*5701等位基因?yàn)?/500,同時(shí)攜帶危險(xiǎn)等位基因的65歲以上人群的估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)上升到1/100.因此,將影響DILI發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)的lumiracoxib(羅美昔布,COX-2抑制劑)與藥物有關(guān)的、遺傳的和非遺傳的宿主因素結(jié)合在一起進(jìn)行分析,與單獨(dú)使用的遺傳測(cè)試相比,性能特征有了很大的改善[55].因此,增加了集成算法的臨床適用性.也從而提高了DILI的檢出率.
深入研究DILI的發(fā)病機(jī)制,為治療提供更多新途徑,開(kāi)展更多的非創(chuàng)傷性新血清標(biāo)記物和基因檢測(cè)的研究,這將是今后DILI防治的努力方向與期待.