药物再激发危险性及肝细胞适应性研究进展

刘鸿凌



·热点论坛·

药物再激发危险性及肝细胞适应性研究进展

刘鸿凌

肝脏在受到外界病因(包括药物)作用后的适应性反应及再次给药危险性，是近年关注的热点，尤其是在药物性肝损伤(drug induce liver injury, DILI)领域[1-2]。既往研究更多是集中在探讨肝损伤的机制，但对如何判断损伤因素和适应性反应间的平衡或失衡，药物再激发危险性等方面研究较少，本文就肝细胞适应性、可能机制、药物再激发等方面最新研究进行如下综述。

一、药物再激发反应

近年来，新药研发及临床有效运用为众多肿瘤、慢性丙型肝炎及免疫性疾病患者带来曙光，然而随之而来的药物不良反应，尤其是药物再激发(rechallenge)反应常导致治疗中断、甚至严重后果[3-6]。如何认识再激发的危险、识别终止治疗时机、权衡患者利益/风险等面临巨大挑战。对于确需再激发患者，应仔细评估系统性的获益和风险，包括：治疗中是否观察到患者疗效上的获益、是否有其他变更治疗方案、去激发后肝损伤是否恢复、与药物安全相关的HLA生物标记和过敏反应史、是否对患者治疗中可能出现的获益和风险进行知情同意等。一项前瞻性研究显示，DILI中可疑药物再激发与13%患者死亡率相关。与初始肝损伤相比，药物再激发所致的肝损伤更为迅速(通常在数小时内)，常伴有黄疸(64%)及超敏反应的临床特征(39%)，大部分患者需要住院治疗(52%)[7]。

美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration, FDA)新药上市前的肝脏安全性指南指出：当药物再激发反应发生且丙氨酸氨基转移酶(Alanine aminotransferase, ALT)水平显著升高(>5倍正常值上限)时建议停用该药物。停药前需分析下列因素：患者是否能从该药中获益；是否有替代药物；是否有数据表明该药物确实有潜在的严重肝损[8-9]。因此在新药的临床试验中，密切评估、综合判断、权衡利弊尤为重要。在新药准入中，仍需密切关注肝脏适应能力、人白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)相关性，以及临床试验中的“安全”再激发问题[10]。

人为的药物再激发必须满足两个前提：对包括伦理委员会/审查委员会在内的机构有充足的解释理由，并能作为实践指南的基础。John.Senior等[7,10-11]通过异烟肼的使用历史，强调了异烟肼在结核治疗中安全性，如果患者出现乏力、恶心、纳差、黄疸等症状，需评估肝损伤程度，如果出现严重肝毒性，必须停药。

很多再激发阳性患者是由于免疫介导的超敏反应所致，再激发前，DILI可能与慢性肝损伤(17%)、中毒性表皮坏死松解征等难于鉴别[12-13]。Stanulovic等[14]建议建立包括肝酶、超敏反应特征、基因组学等方面的标准化临床预警机制，以用于评估利益/风险评估，保证临床药物的有效性和安全性。

二、药物特征与宿主相关作用

DILI为多因素所致、临床症状不一，可引起严重的肝毒性。ALT升高发生率占处方药的<0.001%～20%，大部分自行恢复，少部分引起严重肝损伤和肝衰竭[1,2]。其发生和表现由药物和宿主共同作用所致。药物因素包括理化特性、药理特性、毒理因素、免疫因素。宿主因素包括遗传变异、性别、年龄、种族、性激素水平、合并疾病、联合用药等。患者使用药物种类越多，肝脏代谢和转化负荷越重，更易产生细胞应激、炎症及免疫反应，导致组织损伤，从而影响预后[4,9,13,15]。

药物基因组学、动物实验研究以及大样本数据分析等最新发现，机体针对药物性损伤刺激引起的免疫和炎症反应，在DILI的发病中发挥显著作用，很大程度上決定个体敏感性和发生严重DILI的可能性[16]。

某些药物明确可诱导特异性T细胞反应，可能与其免疫表型与药物相互作用，发生DILI风险高有关。组织损伤与修复平衡也与DILI预后密切相关，醋氨酚动物实验数据表明，减少肝损伤或增强肝再生，可降低死亡率。相反，增强肝损伤和抑制肝再生的交感神经兴奋剂，则与增加死亡率相关。抑制乙酰化组蛋白/去乙酰化可能影响肝再生，理论上可能影响DILI的临床预后[7,17]。

三、肝细胞的适应性

药物引起的细胞初始应激可促进细胞死亡和/或增加其对先天性或获得性免疫系统毒性作用的易感性。母体药物或其代谢产物可通过促进活性氧( Reactive oxygen species,ROS)产生，化学修饰蛋白(共价结合，靶向细胞内或细胞器，如负责信号传导或转录的内质网、线粒体等)，诱导细胞应激。对这些不同的应激，可产生许多适应性反应，后者可降低毒性作用，从而提高生存机会[18-19]。

肝细胞的适应性主要表现在下列几个方面：(1)肝细胞在其微环境中处于“稳态”而化学物质等可造成不可逆的损伤，清除受损或受感染的细胞是器官或多细胞生物正常发展和保持稳态的关键。肝脏可通过再生、取代坏死的肝细胞而保持稳态。(2)细胞的适应本身是一种平衡：当发生可逆的损伤时，可通过调节细胞功能、基因表达、应激反应从而实现适应和存活；而发生不可逆的损伤时，对于应激/细胞因子/毒素不能正确应答而导致适应失败、细胞死亡。(3)肝脏微环境本身包含一个以对于自身与非自身抗原均具有广泛耐受性的非常特别的先天免疫系统并参与诱导外周免疫耐受。如果免疫耐受被打破则肝细胞就会成为免疫细胞的靶向。(4)坏死性凋亡，所有进行坏死性凋亡的细胞均表达受体结合丝氨酸苏氨酸激酶3抗体(RIPK3)。(5)Caspase 8抑制剂对于坏死性凋亡是非常必要的[20]。

四、肝细胞对化学损伤适应的机制

DILI发病机制包括氧应激蓄积、反应性代谢产物、蛋白加合物免疫损伤、炎症、细胞适应及再生障碍、转运蛋白或药物代谢受到抑制、线粒体功能障碍以及ATP能量消耗所致的凋亡、坏死性凋亡或坏死。药物本身或其代谢物可通过促进ROS产生，化学修饰蛋白，诱导细胞应激。针对不同应激，可产生许多适应反应，从而降低毒性，提高生存机会[20-22]。

药物再激发所致肝损伤也证明了DILI是由记忆性T细胞介导的经典免疫记忆反应；尽管继续药物治疗，轻度的特异质性药物反应常可自愈，即机体的适应性反应，可能涉及记忆性T细胞的清除。如再次用药未迅速激发，表明记忆性T细胞缺乏、清除或者失能，同时也清除了免疫记忆[18,23]。

转录因子NRF2可调控机体药物代谢、线粒体损伤和炎症细胞产生的ROS。线粒体损伤有受调控的分裂融合、自噬及线粒体展开反应等形式。内质网应激是共价结合通用伴随物，导致多褶蛋白聚集，引发转录因子或激酶介导的一种适应反应，并与细胞核发出信号，产生保护内质网的伴侣蛋白。此外，蛋白质合成被暂时抑制，选择性mRNA被降解，以抑制超量外来蛋白。同样，细胞器应激和ROS激活多种信号传导激酶，从而增加毒性或激活防御因子(ERK、AMPK等)，程序性死亡也可被上述适应性反应减轻[23-25]。

CD4+辅助T细胞(Th细胞)是参与DILI适应性免疫应答的主要免疫细胞。在药物性肝损伤发展过程中，由这些免疫细胞分泌的炎症介质，如IL-6、TNF、IL-4、IL-10、IL-17、IL-13、IL-1β、IFN-γ贯穿于免疫系统活化以及适应性免疫攻击的全过程。已有报道，IL-17产生的CD4+辅助T细胞(Th17)参与DILI的进程，在各种可疑药物导致损伤的发生之初，IL-17显著升高，并与肝脏炎症及损伤程度密切相关。而人类辅助性T细胞(Th22细胞)及其主要效应分子IL-22与肝细胞再生修复相关，在药物性肝损伤患者中可以发挥保护作用，表明适应性免疫反应参与药物性肝损伤的发病过程[9,18,26]。

药物再激发反应临床表现多样，可引起严重后果，必须认识其危险性。对于确需再激发患者，应系统评估其获益和风险。DILI为宿主和药物本身因素双重作用所致，其机理涉及基因组学、免疫细胞和炎症因子等多种方面[9,11]。如何早期识别并增加细胞对免疫介导毒性作用的适应性，规避特定的基因型，寻求免疫适应和免疫耐受，从而减少机体损伤，可能是最终的出路[10,14,26]。

[1]Haring B, Kudlich T, Rauthe S, et al. Benzbromarone: a double-edged sword that cuts the liver? Eur J Gastroenterol & Hepatol, 2013, 25: 119-121.

[2]Chalasani N, Bonkovsky HL, Fontana R, et al; United States Drug Induced Liver Injury Network. Features and outcomes of 899 patients with drug-induced liver injury: The DILIN prospective study. Gastroenterology, 2015, 148: 1340-1352.

[3]Devarbhavi H, Raj S, Aradya VH, et al. Drug-induced liver injury associated with stevens-Johnson syndrome/toxic epidermal necrolysis: Patient characteristics, causes, and outcome in 36 cases. Hepatology, 2016, 63: 993-999.

[4]Charlton S, Le BH. Polypharmacy in palliative care: optimising medications is an ongoing challenge.Intern Med J, 2014,44: 619-620.

[5]Shibata S, Umemura T, Komatsu M, et al. Severe hepatotoxicity associated with asunaprevir and daclatasvir in chronic hepatitis C. Hepatology, 2016, 63: 2063-2064.

[6]Suga T, Sato K, Yamazaki Y, et al. Probable case of drug reaction with eosinophilia and systemic symptom syndrome due to combination therapy with daclatasvir and asunaprevir. World J Clin Cases, 2015,3: 1005-1010.

[7]Suzuki A, Yuen N A, Ilic K, et al. Corrigendum to “Comedications alter drug-induced liver injury reporting freq uency: Data mining in the WHO VigiBase TM”. Toxicol. Pharmacol, 2015,74: 481-490.

[8]Hayashi PH. Drug-induced liver injury network causality assessment: Criteria and Experience in the United States. Int J Mol Sci. 2016, 17. pii: E201. doi: 10.3390/ijms17020201.

[9]Chalasani NP, Hayashi PH, Bonkovsky HL, et al. ACG clinical guideline: the diagnosis and management of idiosyncratic drug-induced liver injury. Am J Gastroenterol, 2014, 109: 950-966.

[10]Ghattaoraya GS, Dundar Y, González-Galarza FF, et al. A web resource for mining HLA associations with adverse drug reactions: HLA-ADR. Database (Oxford). 2016, pii: baw069. doi: 10.1093/database/baw069.

[11]Clayton JA, Collins FS. Policy: NIH to balance sex in cell and animal studies. 2014, 509: 282-283.

[12]Powles T, Bracarda S, Chen M, et al. Characterisation of liver chemistry abnormalities associated with pazopanib monotherapy: a systematic review and meta-analysis of clinical trials in advanced cancer patients. Eur J Cancer, 2015, 51: 1293-1302.

[13]Fujii Y, Uchida Y, Mochida S. Drug-induced immunoallergic hepatitis during combination therapy with daclatasvir and asunaprevir. Hepatology, 2015, 61:400-401.

[14]Stanulovi V, Venegoni M, Edwards B. Intentional rechallenge: does the benefit outweigh the risk Drug Saf.,2013, 36: 155-161.

[15]Lucena MI, Kaplowitz N, Hallal H, et al. Recurrent drug-induced liver injury (DILI) with different drugs in the Spanish Registry: the dilemma of the relationship to autoimmune hepatitis. J hepatology, 2011, 55: 820-827.

[16]Aithal GP, Watkins PB, Andrade RJ, et al. Case definition and phenotype standardization in drug-induced liver injury. Clin Pharmacol Ther, 2011, 89: 806-815.

[17]Jüngst C, Kim YJ, Lammert F. Severe drug-induced liver injury related to therapy with dimethyl fumarate. Hepatology, 2016, doi: 10.1002/hep.28652[Epub ahead of print].

[18]Takeda K, Oda M, Okada T, et al. Over-the-counter Drug Induced Autoimmune Hepatitis. Intern Med, 2016, 55: 1293-1297.

[19]Heidari R, Esmailie N, Azarpira N, et al. Effect of thiol-reducing agents and antioxidants on sulfasalazine-induced hepatic Injury in normotermic recirculating Isolated perfused rat liver.Toxicol Res, 2016, 32: 133-140.

[20]Dara L, Liu ZX, Kaplowitz N. Mechanisms of adaptation and progression in idiosyncratic drug induced liver injury, clinical implications. Liver Int., 2016, 36: 158-165.

[21]Silambarasan M, Tan JR, Karolina DS, et al. MicroRNAs in hyperglycemia induced endothelial cell dysfunction. Int J Mol Sci. 2016, 17. doi: 10.3390/ijms17040518.

[22]Win S, Than TA, Le BH, García-Ruiz C, et al. Sab (Sh3bp5) dependence of JNK mediated inhibition of mitochondrial respiration in palmitic acid induced hepatocyte lipotoxicity. J Hepatol, 2015, 62: 1367-1374.

[23]Win S, Than TA, Fernandez-Checa JC, et al. JNK interaction with Sab mediates ER stress induced inhibition of mitochondrial respiration and cell death. Cell Death Dis, 2014, 5:e989. doi: 10.1038.

[24]Spraggs CF, Xu CF, Hunt CM. Genetic characterization to improve interpretation and clinical management of hepatotoxicity caused by tyrosine kinase inhibitors. Pharmacogenomics, 2013, 14: 541-554.

[25]Andersson Y, Engebraaten O, Juell S, et al. Phase I trial of EpCAM-targeting immunotoxin MOC31PE, alone and in combination with cyclosporin. Br J Cancer. 2015, 113: 1548-1555.

[26]Chakraborty M, Fullerton AM, Semple K, et al. Drug-induced allergic hepatitis develops in mice when myeloid-derived suppressor cells are depleted prior to halothane treatment. Hepatology, 2015, 62: 546-557.

(本文编辑：张苗)

解放军第三○二医院创新项目(YNKT2014008)

100039北京解放军第三○二医院肝移植研究中心

2016-06-08)