藥物性肝損傷研究進展

張顯彬 于眉 李玲 裴明明

藥物性肝損傷（DILI）是指由各類處方或非處方的化學藥物、傳統中藥、天然藥、生物制劑、保健品、膳食補充劑及其代謝產物乃至輔料等引起的肝損傷[1]。DILI 是一種臨床上常見的嚴重藥物不良事件，也是藥物開發過程中停止研究和退出市場的主要原因。DILI 輕微者可導致患者出現健康問題，嚴重者需要住院治療，甚至可能出現危及生命的肝衰竭，還有一部分患者需要肝移植治療。

1 DILI 的診斷標準

當使用藥物后出現相關肝酶升高時，應首先考 慮DILI，如2011 年DILI 診斷共識中指出：實驗室檢查發現丙氨酸氨基轉移酶（ALT）≥5 倍正常上限（ULN），堿性磷酸酶（ALP）≥2×ULN 或ALT ≥3×ULN，總膽紅素（TBIL）＞2×ULN[2]，應該考慮為DILI。肝酶升高與藥物攝入時間的關系仍是DILI 診斷的線索，因為到目前為止，還沒有建立一種快速、準確診斷DILI 的單一方法。然而，依據肝酶異常升高診斷DILI 的準確性較差，DILI 可引起ALT 和天冬氨酸轉氨酶（AST）升高，其他疾病如肌肉損傷[3，4]也可以引起ALT、AST 的升高，而ALP升高也可由與肝臟無關的疾病引起，如慢性骨骼疾病、腎功能障礙、急性炎癥性疾病或惡性腫瘤[5]。此外，ALT、ALP、TBIL、AST 均不是診斷DILI 的特異性指標，且轉AST 升高在診斷DILI 時的敏感性也比較差。當使用某種藥物時可能發生無臨床意義的短暫ALT 升高，盡管藥物持續使用，ALT 仍可恢復到正常的血清水平，這種現象稱為適應。因此，目前臨床實踐中常用的實驗室檢查指標對DILI 的診斷缺乏特異性，無法充分區分不同類型的肝損傷，也不能客觀反映肝組織損傷的嚴重程度，用于判斷預后的價值較低[6]。由此看來，DILI 的診斷是一種排除性診斷，在診斷DILI 時，其他可能引起肝損傷的原因需要評估并被排除。

2 DILI 的發病機制

肝臟在參與藥物或外源性毒物的代謝和分解中發揮著重要作用，保護人體免受潛在毒性化學物質的侵害[7]。深入了解吸收后的藥物產生中間代謝產物的生物過程以及參與外源性物質解毒和排泄的機制（其中大多數在基因控制下），對于理解DILI 的發病機制至關重要[8]。然而，由于DILI 臨床表現復雜多變，因此針對其發病機制提出了許多不同的假設[9]。

2.1 藥物因素藥物的理化性質和毒理學特性與DILI 風險有關[10]，藥物或其中間代謝產物首先會導致肝細胞損傷，進一步還可誘導獲得性和/或天然免疫反應。有研究認為，藥物或其中間代謝產物需要達到特定閾值水平才有可能導致DILI[11]。有學者指出，藥物的每日使用劑量與DILI 的嚴重程度之間存在關聯[12]。藥物的親脂性也與DILI 發生風險有關，因為高親脂性可以提高肝細胞從血液中攝取藥物的效率，從而導致中間代謝產物的蓄積。

藥物形成中間代謝產物的潛力也與DILI 的發病機制有關[13]，因為藥物中間代謝產物本身具有毒性，并且能夠形成藥物-內源性蛋白復合物，從而激活免疫反應[14]。然而，已知不會形成中間代謝產物的藥物，如氟卡尼、馬拉韋羅或波生坦，也會導致DILI[15]。這一部分藥物引起DILI 的病理機制有待進一步探討。

2.2 代謝機制肝細胞在藥物作用下，在代謝過程中會出現多種應激反應，這被認為是 DILI 發展的最初階段。藥物和/或其中間代謝產物通過共價結合或對線粒體的直接損傷誘導初始細胞損傷，從而導致氧化應激和應激感應信號通路的激活、線粒體功能的損傷和內質網（ER）應激。

通過闡明藥物解毒的機制，對于理解DILI 的發生發展過程至關重要。人CYP450 是位于肝細胞線粒體內膜或滑面內質網中的膜結合蛋白，其參與了藥物解毒過程中的氧化、過氧化和還原反應。藥物代謝過程中產生的中間代謝產物是損傷肝細胞線粒體并直接導致氧化應激急劇增加的主要原因[16]。氧化、過氧化和還原反應過程中活性氧（ROS）的增加可直接損傷組織和肝細胞中的DNA、蛋白質、酶和脂質，并誘導免疫介導的肝臟損傷。一些藥物（如丙戊酸）可以誘導ROS 大量生成并觸發c-Jun 氨基末端激酶（JNK），進一步導致肝細胞死亡[17]。ROS的大量生成導致肝細胞死亡的過程分為兩個階段：早期涉及糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）激活混合譜系激酶-3（MLK3），而晚期由凋亡信號調節激酶-1（ASK1）介導，從而激活JNK[18]，JNK 易位到線粒體并引發肝細胞死亡，導致線粒體ROS 急劇增加。在DILI 發生發展過程中，ROS 突然增加進一步導致肝細胞功能的喪失，受損的肝細胞釋放更多的ROS，加劇整體氧化應激，并最終導致肝細胞凋亡和壞死途徑的激活[19]。

藥物代謝活化過程中會產生大量的中間代謝產物，如不能及時降解并與體內大分子物質共價結合，可能引起肝臟毒性[20]。對于已退出市場或有肝毒性的藥物，中間代謝產物的形成已得到充分證明。例如，奈法佐酮通過CYP3A4 代謝，產生羥基奈法佐酮、三唑二酮和間氯苯基哌嗪等中間代謝產物。對乙酰氨基酚（APAP）的代謝活化過程可能是一個比較經典的例證。APAP 在肝臟中被葡萄糖醛酸化和硫酸化，產生無毒代謝產物，但如果APAP過量使用，正常代謝途徑飽和，APAP 就會進入另外一個代謝途徑。過量的APAP 會被CYP2E1 代謝為中間代謝產物N-乙?；鶎Ρ锦珌啺罚∟APQI），該代謝產物與谷胱甘肽（GSH）快速結合，產生無毒的巰基尿酸和半胱氨酸綴合物，通過尿液排出。當肝臟GSH 水平有限時，游離未結合NAPQI 與半胱氨酸和賴氨酸殘基上的巰基反應，在肝細胞線粒體中產生NAPQI 蛋白復合物（APAP 蛋白加合體），從而導致線粒體功能障礙[21]和肝細胞死亡。

通常，中間代謝產物水平的升高會抑制肝細胞解毒酶和內源性抗氧化劑的能力。肝細胞的各種抗氧化物質，包括在解毒中起關鍵作用的GSH、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶（GPX），在中間代謝產物水平升高時都會受到損害，從而引發氧化劑和抗氧化劑之間的不平衡，并產生氧化應激。最重要的是，中間代謝產物水平升高往往導致GSH 缺乏，線粒體是受其影響最大的肝細胞器[22]。

2.3 膽管膽汁鹽輸出泵（BSEP）抑制BSEP 是唯一一種將原發性膽汁鹽輸出到膽管的肝細胞輸出系統。BSEP 抑制已被認為是藥物誘導膽汁淤積的常見機制[23，24]，因為BSEP 的完全遺傳缺陷會導致膽汁淤積性肝損傷和肝衰竭[25]。有證據表明，一些藥物如波生坦[26]或曲格列酮[27]，通過抑制BSEP 誘導DILI，支持膽汁酸在肝細胞中的滯留可以誘導細胞應激的假設。另一方面，對BSEP 或其他膽汁鹽轉運蛋白的抑制可以直接或通過釋放細胞因子來啟動免疫反應[9]。然而，BSEP 抑制并不一定是發生DILI 的獨立風險因素，還應綜合考慮其他因素，如線粒體功能障礙[28]或多藥耐藥相關蛋白（MRP）的抑制[29]。

2.4 免疫系統激活DILI 期間的免疫反應是病情發展的決定因素，有學者觀察到DILI 患者普遍存在免疫系統的激活[10，30，31]。免疫反應可以引發炎癥反應，涉及到先天免疫系統和適應性免疫系統。也有學者提出不同的假設來解釋藥物誘導的免疫系統激活[32]。

3 風險因素

3.1 年齡來自美國藥物誘導性肝損傷網絡（DILIN）和西班牙DILI 注冊中心的大型前瞻性研究的數據表明，DILI 在老年和年輕參與者之間的分布沒有任何差異[33，34]。與年輕人相比，老年人患膽汁淤積性肝損傷的風險更高，年輕人發生DILI 主要與肝細胞損傷有關[35～37]。某些藥物（主要是抗菌藥物和心血管藥物）誘導的DILI，年齡可能是其關鍵因素[38]。異煙肼和氟氯西林誘導的肝損傷風險隨著年齡的增長而增加[39～41]。同時，丙戊酸相關的肝毒性在 10歲以下的兒童中更為常見[42]。

3.2 性別性別對DILI 發病率的影響尚不明確，在DILI 發病過程中，男性和女性的發病率基本平衡。然而，性別可能會影響由特定致病因素引發的DILI 的發生發展。例如，具有自身免疫疾病特征的女性患者，使用米諾環素和呋喃妥因后極易出現肝臟毒性。

3.3 飲酒飲酒對DILI 的影響仍然存在爭議，因為沒有證據表明酒精與DILI 易感性及患者出現不良結果無關。然而，飲酒（女性每天2 杯以上，男性每天3 杯以上，每杯按10g 乙醇計算）已被納入因果關系評估量表，作為DILI 的風險因素進行觀察[43]。研究表明，經常飲酒可能與某些特定藥物（如異煙肼、甲氨蝶呤和氟烷）引發的DILI 密切相關[44]。

4 結論

在過去幾年中DILI 發病率不斷增加，DILI 的診斷仍具有挑戰性，因此，對于嚴重DILI 發病機制的認識至關重要。目前，我們對嚴重DILI 的病理生理機制尚缺乏深入了解，還沒有功能性動物模型用來研究該疾病的發生發展機制，有待于進一步探索。