肝毒性()指的是化學物質驅動的肝臟損傷。藥物誘發性肝損傷(Drug-induced liver injury, DILI)是一種特別由藥物引起的急性與慢性肝病成因,也是導致藥物在獲准上市後被撤出市場的最常見原因。
肝臟在人體轉化與清除化學物質過程中扮演有重要的角色,因此容易受到這些藥劑的毒性影響。某些藥物在藥物過量的情況下使用時(例如對乙醯氨基酚,又稱乙醯胺酚),甚至有時在治療濃度範圍內(例如氟烷)使用,也可能會損傷這個器官。
其他化學劑,例如實驗室與工業中使用的化學品、天然化學物質(例如α-鵝膏蕈鹼)以及草藥(兩個著名的例子是卡瓦醉椒 - 其因果機制尚未被了解,以及聚合草屬,由其所含的成分導致)也可能誘導肝毒性。導致肝臟損傷的化學物質稱為。
已知有超過900種藥物與引起肝損傷有關。(參見下方外部連結LiverTox),且此為已核准的藥物被撤出市場的最常見原因。
有大量的化合物開發,由於成品中具有肝毒性而以失敗收場,凸顯對毒性預測模型(例如DTI)以及對藥物篩選分析的需求,例如由幹細胞衍生的類肝細胞,這類技術能在藥物研發過程的早期就檢測出其是否具有毒性。化學物質經常導致肝臟的亞臨床損傷,可由異常的肝酵素測試結果顯現。
藥物性肝損傷佔所有住院病例的5%,以及所有急性肝衰竭的50%。
原因
藥物不良反應被分為A型(內源性或藥理學性)或B型(特異質性)。A型藥物反應佔所有毒性發生案例的80%。
具有藥理學(A型)肝毒性的藥物或毒素,是那些具有可預測之(濃度越高導致越嚴重的肝損傷)以及特徵明確的毒性機制的物質,例如直接損傷肝組織或阻斷代謝過程。
正如對乙醯氨基酚過量的案例,這類損傷在達到某種毒性閾值後不久就會發生。四氯化碳常用於在動物試驗模型中誘導急性A型肝損傷。
特異質性(B型)損傷會在毫無預警的情況下發生,當藥劑在易感個體中引起不可預測的肝毒性時,這種損傷與劑量無關,且具有不定的潛伏期。這類損傷沒有明確的劑量反應或時間關係,且通常缺乏預測模型。特異質肝毒性已導致數種藥物在經過美國食品藥物管理局(FDA])審批程序中的嚴格臨床試驗後,仍被下架。 和 (Trovan) 是因具有特異質肝毒素而被撤出市場的的兩個典型例子。
卡瓦醉椒已引起多起特異質肝損傷病例,範圍從無症狀到致命皆有。
口服抗真菌藥 - 酮康唑與肝毒性有關,包括一些死亡案例,然而,此類影響似乎僅限於服用時間超過7天的劑量。
對乙醯氨基酚
對乙醯氨基酚(也稱撲熱息痛),常見商品名為Tylenol(泰諾)與Panadol(普拿疼),通常人體在建議劑量下的耐受性良好,但過量攝取是全球藥物誘發性肝病與急性肝衰竭的最常見原因。此代謝產物在正常情況下會經由第二相反應與麩胱甘肽結合而解毒。在過量情況下,由於產生大量的NAPQI,讓解毒過程負荷過重,而導致肝細胞損傷。一氧化氮在誘發毒性中也扮演一定角色。肝損傷的風險受多種因素影響,如:攝入劑量、是否同時飲酒或服用其他藥物、攝入與使用解毒劑之間的間隔等。對肝臟產生毒性的劑量因人而異,且通常認為長期酗酒者的毒性門檻較低。測量血中NAPQI的濃度對於評估預後非常重要,濃度越高表示預後會越差。給予乙醯半胱氨酸(麩胱甘肽的前驅物)可透過捕捉有毒的NAPQI來限制肝損傷的嚴重程度。發生急性肝衰竭的患者仍有可能自發性康復,但若出現腦病變或凝血病等不良預後徵兆,則可能需要進行肝臟移植(參見)。
非類固醇抗發炎藥
雖然個別鎮痛藥鮮少引起肝損害,但由於非類固醇抗發炎藥(NSAIDs)的廣泛使用,該類藥物已成為引發肝毒性的主要藥理族群。臨床上已記錄到劑量相關性以及特異質反應兩種機制。乙醯柳酸(阿斯匹靈)和保泰松與內源性肝毒性有關。特異質反應則與布洛芬 、舒林酸、保泰松、、雙氯芬酸和美洒辛有關。
糖皮質激素
糖皮質激素之所以如此命名,是因為它們對碳水化合物的代謝機制具有影響。它們促進肝臟中的肝醣儲存。肝臟腫大是兒童長期使用類固醇的罕見副作用。成人和兒童長期使用糖皮質激素的典型影響是出現(脂肪肝)。
異煙肼
異煙肼 (簡稱INH) 是治療肺結核最常用的藥物之一。多達20%的患者會出現輕微的肝酵素升高,1-2%的患者會出現嚴重的肝毒性。
其他聯胺衍生物藥物
也有其他聯胺衍生物藥物(如 單胺氧化酶抑制劑抗憂鬱藥 - 異丙煙肼)出現與肝損傷相關的案例。苯乙肼與肝功能檢查異常有關。抗生素(如阿莫西林克拉維酸鉀也可能產生毒性作用。
天然產物
相關的例子包含有α-鵝膏蕈鹼的菇類、卡瓦醉椒和產生黃麴毒素的黴菌。存在於某些植物中的吡咯里西啶生物鹼可能具有毒性。綠茶萃取物(高劑量的兒茶素有肝毒性)因被廣泛添加於各類產品中,正日益成為導致肝衰竭的原因之一。
替代療法
相關的例子包含有阿開木果實、八角蓮、樟腦、巴豆藤(Copaltra)、蘇鐵素 、、卡瓦醉椒葉、吡咯里西啶生物鹼、歐洲七葉樹葉、纈草、聚合草屬。中藥中有:金不換(含延胡索乙素,存在引發藥物性肝損傷的風險)、麻黃、何首烏片(可能含有導致特異質肝損傷的成分)、白鮮皮(可能含有導致特異質肝損傷的成分)。
工業毒素
相關的例子包含有砷、四氯化碳和氯乙烯。
作用機制
許多藥物因在臨床後期被發現具備肝毒性,而陸續撤出市場。肝臟由於其獨特的代謝功能,且與胃腸道關係密切,使其極易受到藥物或其他物質的損害。進入肝臟的血液約有75%經由肝門靜脈供應,直接自胃腸器官與脾臟匯集。使得藥物及外源性物質在幾乎未經稀釋的情況下便直接進入肝臟。多種生化機制參與誘發肝損傷或進一步惡化受損的過程。
許多化學物質會損害線粒體(產生能量的細胞內胞器)。其功能障礙會釋放過量的氧化劑,進而損害肝細胞。細胞色素P450酶中某些酵素(如 CYP2E1)的活化也會導致氧化壓力。對肝細胞和膽管細胞的損傷會導致膽汁酸在肝臟內堆積,進一步促進肝臟損害。非實質細胞如庫佛氏細胞、產生膠原蛋白的星形膠質細胞以及白血球(即嗜中性球和單核球)在該機制中也扮演一定角色。
肝臟中的藥物代謝
(transferases) 包含:穀胱甘肽 (glutathione)、硫酸鹽 (sulfate)、乙酸鹽 (acetate)、葡萄糖醛酸 (glucoronic acid)。P-450為細胞色素P450 (cytochrome P-450)。圖中顯示藥物A、B和C的不同代謝路徑。]]
人體會對大多數(但非全部)化合物進行各種化學過程(即代謝),以使其適合排出。所涉及的化學轉化以 (a) 降低脂溶性和 (b) 改變生物活性。雖然體內幾乎所有組織都有一定的化學物質代謝能力,但肝臟中的平滑內質網是內源性化學物質(如膽固醇、類固醇激素、脂肪酸、蛋白質)和外源性物質(如藥物、酒精)的主要"代謝清算中心"。
藥物代謝通常分為兩個階段:第一相和第二相。一般來說,第一相反應是為第二相作準備。然而,許多化合物可直接由第二相代謝,或在不發生任何第二相反應的情況下排出。第一相反應涉及氧化、還原、水解、水合以及許多其他罕見的化學反應。這些過程傾向於增加藥物的水溶性,並可能產生化學活性更強及/或具有潛在毒性的代謝產物。大多數第二相反應發生在細胞質中,涉及透過轉移酶與內源性化合物結合。第一相產物通常更適合排出。
位於內質網的一組酵素,稱為細胞色素P450,是肝臟中最重要的代謝酵素家族。細胞色素P450不是單一酵素,而是由50種同構 (isoforms) 組成的密切相關家族。其中六種可代謝90%的藥物。細胞色素P450中的蛋白質酵素具有極大的多樣性,這種異質性使肝臟能在第一階段對廣泛的化學物質(包括大多數藥物)進行氧化作用。細胞色素P450有三個重要特徵在藥物誘發毒性中扮演關鍵角色:
:1. 遺傳多樣性:每一種蛋白質酵素都獨一無二,在一定程度上說明個體間藥物代謝的差異。當患者在正常劑量下對藥物效應表現出異常的敏感性或抗藥性時,應考慮P450代謝中的遺傳變異(多型性)。這種多型性也是造成不同族群背景患者藥物反應差異的原因。
:2. 酵素活性變化:
許多物質都會影響P450酵素機制。藥物與該酵素家族的交互作用方式多樣。凡是能改變P450酵素活性的藥物,皆被歸類為"抑制劑"或是"誘導劑"。抑制劑會阻斷一種或多種P450酵素的代謝活性,此作用通常會立即發生。另一方面,誘導劑則透過增加酵素產量來提升P450活性,或者以CYP2E1為例,透過防止酵素在蛋白質體中被降解來達成。酵素活性提升後通常會存在一段時間。
|對乙醯氨基酚
別嘌醇
胺碘酮
高效能抗反轉錄病毒療法(HAART)
非類固醇抗發炎藥||同化類固醇
氯丙嗪
氯吡格雷
紅黴素
||阿米替林,
依那普利
卡馬西平
磺胺類藥物
苯妥英
|}
化學物質會產生多種臨床和病理性的肝損傷。生化指標(如麩丙轉胺酶 (ALT)、鹼性磷酸酶 (ALP) 和膽紅素)常被用來作肝損害的指標。肝損傷的定義為:(a) ALT 水平超過正常上限 (ULN) 的三倍,(b) ALP 水平超過ULN的兩倍,或 (c) 當伴隨ALT或ALP升高時,總膽紅素水平超過ULN的兩倍。肝損傷可進一步區分為肝細胞型(特徵為初期ALT顯著升高)及膽汁淤積型(初期ALP升高)。然而,這兩者並非互斥,臨床上經常會遇到混合型的受損。
以下將針對藥物誘導肝臟受損的特定生物形態學模式進行討論。
帶狀壞死
這是藥物誘發肝細胞壞死最常見的類型,損傷主要侷限於肝小葉的特定區域。它可能表現為極高水平的ALT和嚴重的肝功能紊亂,進而導致急性肝衰竭。原因:對乙醯氨基酚、四氯化碳 。
肝炎
在此模式中是肝細胞壞死伴隨著炎症細胞浸潤。(a) 病毒型肝炎:氟烷、異煙肼、苯妥英。(b) 局部肝炎:阿斯匹靈。(c) 慢性肝炎:甲基多巴、雙氯芬酸。
膽汁淤積
肝損傷導致膽汁流動受阻,病例以瘙癢和黃疸為主。(a) 平緩型:口服避孕藥、合成類固醇。(b) 炎症型:別嘌醇、阿莫西林克拉維酸鉀。(c) 導管型:氯丙嗪、氟氯西林。
脂肪變性
肝毒性可能表現為三酸甘油酯堆積。(a) 微泡性脂肪肝:阿斯匹靈(雷伊氏症候群)、酮洛芬、四環黴素。(b) 大泡性脂肪肝:對乙醯氨基酚、甲胺蝶呤。
肉芽腫
藥物誘發的肝肉芽腫通常與其他組織的肉芽腫相關。原因:別嘌醇、苯妥英、異煙肼、奎寧、青黴素類(盤尼西林)、奎尼丁。
血管病變
由於血管內皮損傷所致。靜脈阻塞性疾病:化療藥物。:合成類固醇。肝靜脈血栓:口服避孕藥。
贅生物
長期暴露於某些藥物或毒素曾有產生生物(腫瘤)的描述。原因:氯乙烯、複合口服避孕藥、合成類固醇、砷、。
診斷
診斷肝毒性的影響在臨床實務中仍是一項挑戰,主因在於缺乏可靠的生物標記。由於許多疾病的臨床與病理表現極其相似,因此在診斷時必須嚴謹地建立藥物使用與肝損傷之間的因果關係。然而這類評估往往充滿困難,特別是在懷疑屬於特異質反應時。若患者同時併用多種藥物,診斷的複雜程度將進一步提升。相較之下,如對乙醯氨基酚中毒這類具劑量依賴性的藥理肝毒性,因其特性明確而較易辨識。為建立藥物與肝損傷的因果關係,醫界提出數種臨床量表,如 與Maria and Victorino標準(Causality assessment of adverse drug reactions)。以CIOMS/RUCAM量表為例,此系統透過評分將疑似程度分為"確定或極有可能"(>8分)、"有可能"(6–8分)、"可能"(3–5分)、"未必"(1–2分)及 "排除"(≤0分)。醫師在實際診療中,會高度關注患者的生化特徵是否與特定藥物的已知毒性模式吻合(如阿莫西林克拉維酸鉀常引發的膽汁滯留性損傷)。這是因為肝臟必須受到相當程度的損傷才會損及膽紅素的排泄功能,因此在沒或吉爾波特症候群的情況下,輕微的受損通常不會引發黃疸。其他預後不良的預測因子還包括高齡、女性以及高水平的天門冬胺酸胺基轉移酶(AST)。
撤市藥物
主要由於肝毒性而從市場撤出的治療藥物有:、、、、尼美舒利、奈法唑酮、與 。
參見
*
*雷氏症候群
引用
外部連結
- [https://web.archive.org/web/20120407000658/http://livertox.nih.gov/ LiverTox] at the United States National Library of Medicine
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