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三唑类抗真菌药物致肝损伤的研究进展

感染治疗专辑 离床医学 2023-11-22

引用:向丽萍,龚卫静,刘婉玉,黄建耿,斯陆勤,张玉,伍三兰.三唑类抗真菌药物致肝损伤的研究进展[J].中国医院药学杂志,2021,41(14):1475-1480.



药物性肝损伤(drug-induced liver injury,DILD)是临床最常见和最严重的药物不良反应之一,是指在用药过程中,药物及其代谢产物对肝脏造成的直接损伤诱发机体发生过度免疫反应引起的肝脏损害,严重者可直接导致肝功能衰竭甚至死亡,其中急性肝衰竭的死亡率高达80%以上

DILI是造成急性肝衰竭的主要原因,也是限制药物上市和使用的主要原因之一。

研究表明,DILI在人群中的年发病率约为0.2‰,而我国平均每10万人中有23.8例DILI者,高于西方国家国。
DILI 已经成为临床用药安全不容忽视的问题。

三唑类抗真菌药物具有抗菌谱广、抗菌活性强、耐受性好等特点,广泛应用于免疫缺陷患者侵袭性真菌感染的防治。随着三唑类抗真菌药物临床应用的日益增多,发生肝损伤不良反应的报道也越来越多。据文献报道,抗真菌药物引发的肝损伤占已报道DILI事件的3%
Kyriakidis 等对抗真菌药物肝毒性发生率进行总结,1964例抗真菌药物引起的DILI 病例中,三唑类抗真菌药物导致的DILI约占50%
Luong 等研究结果显示,肺移植患者应用伏立康唑后肝毒性发生率为51%,患者停药率达34%,极易导致真菌感染控制失败进而影响移植物的存活。

目前,三唑类抗真菌药物致肝毒性的发生原因及具体机制仍不明确。
本文将对该类药物引起肝损伤的临床特点、影响因素及发生机制等研究进展进行综述,以期为该类药物肝损伤机制的深入研究及临床安全合理应用提供参考。
1.三唑类抗真菌药物致肝损伤的临床特点

国际医学科学理事会(Council for Internationral Organizations of Medical Sciences. CIOMS)根据患者的临床表现和特征,将特异质DILI分为3类:肝细胞型、胆汁淤积型及混合型药物性肝损伤。

三唑类抗真菌药物导致的肝损伤主要为肝细胞损伤型和胆汁淤积型,临床表现出典型的药物性肝损伤特点,患者前期可能出现乏力、食欲下降、呕吐、腹胀、腹泻等消化道症状,部分患者还伴随皮疹、发热、皮肤瘙痒、四肢肌肉酸痛等症状;随后会有较为明显的黄疸,肝脏部位出现轻中度疼痛。
检测患者ALT、AST、AKP、TBil、GGT等指标时,相关指标异常升高,周血嗜酸粒细胞大于6%,假单核细胞增多,若进一步进行肝组织检查,可发现肝组织病变,如出现肝细胞肿胀、肝细胞及毛细胆管区域有胆汁淤积、炎性细胞浸润等现象,在停止用药后,相关肝损伤症状会明显缓解或消失。
2.三唑类抗真菌药物致肝损伤的影响因素

2.1 药物浓度 

有研究显示,伏立康唑在有效浓度范围内存在发生肝毒性的风险,谷浓度大于3

mg.L-1,肝毒性随药物谷浓度升高而增加.

Zhang等伊曲康唑的临床给药浓度与安全性进行总结后发现,当伊曲康唑谷浓度高于1 mg.L-1时,患者出现DILI的风险增加。
Chae等的研究中,与传统泊沙康唑混悬剂相比,泊沙康唑缓释制剂产生的血药浓度中位数更高,但却显示出更低的肝毒性发生率,这提示药物浓度与泊沙康唑所导致的肝毒性可能不存在直接关联性。
另一项研究比较了使用低于和高于6 mg.Kg-1氟康唑(临床氟康唑治疗的常规给药剂量)的患者发生DILI的概率,结果发现改变剂量并未影响DILI的发生率。这说明药物浓度不是氟康唑产生肝损伤的主要原因,通常情况下,药物浓度过高易导致药物及其代谢产物在体内蓄积,增加发生肝毒性的风险。但上述研究表明药物浓度与三唑类抗真菌药物发生DILI的关系仍不明确,这可能与DILI患者的临床状况复杂、个体间差异大以及发生DILI的影响因素众多有关,三唑类抗真菌药物诱发DILI与药物浓度的关系,及安全用药的浓度范围还需结合临床实践进一步确定。


2.2药物基因多态性 

现有研究表明,药物代谢酶、人类白细胞抗原系统( human leukocyte antigen,HLA)以及转运蛋白的基因多态性会影响患者对DILI的易感性,由于相关临床研究较少,诱导三唑类抗真菌药物发生DILI 的遗传因素目前仍不明确,尚不清楚基因多态性对三唑类抗真菌药物性肝损伤的确切影响。
代谢酶的基因多态性通过调节对应代谢酶的活性,从而影响药物的代谢和血药浓度,可能与DILI相关,氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑和泊沙康唑都经细胞色素P450酶系(cytochromeP450,CYP)中的不同代谢酶代谢,这些酶要包括CYP2C19、CYP3A4、CYP2C9,研究证实,CYP2C19基因多态性对伏立康唑谷浓度具有显著影响,CYP2C19表型为超快代谢者的患者伏立康唑谷浓度明显低于其他基因型患者。

但也有研究认为CYP2C19基因多态性对伏立康唑的代谢和肝损伤不会造成显著影响。
Amsden等认为,CYP酶系基因多态性对伏立康唑所致的DILI具有较大影响,而对氟康唑、伊曲康唑和泊沙康唑的影响较小。
造成这些差异的原因可能与研究中的样本量较小有关,需更多的研究来证实,葡萄糖醛酸基转移酶(UDP glucuronosyltransferase. UGT )也是与药物代谢有关的生物转化酶,负责药物中间代谢产物的葡萄糖醛酸化。
目前研究表明,UGT基因多态性与双氯芬酸、托卡明等药物引起的DILI显著相关。Suh等研究了UGT1A4基因多态性对血液恶性肿瘤患者使用泊沙康唑口服制剂的影响,结果表明,UGT1A4* 3基因型患者对泊沙康唑的吸收能力减弱,代谢能力增强,血药浓度更低,但未提及UGT1A4*3基因型与泊沙康唑的DILI是否相关,Song 等研究发现伏立康唑的代谢不受UGT1A4基因多态性的影响,其导致的肝损伤与UGT1A4基因多态性也无相关性
上述结果显示UGT基因多态性对三唑类抗真菌药物的DILI无显著影响,这可能是由于UGT主要参与I1相代谢,而三唑类抗真菌药物发生DILI主要与1相代谢有关。
HLA基因位于人类第6对染色体上,等位基因的不同导致HLA呈现高度多态性。

案例报道显示,一位42岁的白人女性患者使用伏立康唑、泊沙康唑和艾莎康唑治疗时均出现DILI基因检测结果显示该患者为HLA B * 35:02基因型的携带者,该患者潜在肝病,在换用多种药物后仍出现DILI,因此该研究认为HLAB*35:02基因型增加了患者对三唑类抗真菌药物肝损伤的易感性。该案例提示HLA B* 35:02基因型可能与三唑类抗真菌药物DILI有一定关联,但仍需更多的研究加以验证。

2.3药物相互作用 

三唑类抗真菌药物均是CYP酶的底物和抑制剂,部分药物也是膜转运蛋白如P-糖蛋白的抑制剂。
血液系统肿瘤、器官移植及重症患者在接受三唑类抗真菌药物进行抗感染治疗时,常需联合用药,导致三唑类抗真菌药物因相互作用引起不良反应的风险比其他药物更高。

伏立康唑与同经CYP代谢的药物如
抗心律失常、抗精神病药物等联合使用时,更易发生严重肝毒性。
Song等发现,泊沙康唑与抗癌药物联合使用会增加泊沙康唑引起严重胆汁淤积型肝损伤的风险,推测其与细胞内线粒体DNA损伤有关;抗癌药物的作用机制为抑制DNA合成,药物相互作用加重了肝脏功能损害。
因此,在使用三唑类抗真菌药物时,应谨慎使用其他具有相同代谢酶或相同作用机制的药物,以免增加肝脏损害风险。

2.4 年龄

年龄是影响三唑类抗真菌药物DILI的重要因素之一,研究显示,老年患者在使用该类药物时更易发生肝损伤。
一方面是由于老年患者一般病情较重,常需要更大的药物剂量和更长的治疗时间才能达到治疗效果,另一方面,老年患者的肝肾功能减退,更易导致药物及其代谢物蓄积而产生肝损伤,一项针对中国台湾患者的抗真菌药物DILI研究表明,口服氟康唑发生DILI的概率高达30%,若只针对60岁以上的患者进行研究,这一数值则上升至47. 8%;其中DILI致死病例均为老年患者。

Gong等研究指出,中国老年患者在使用伏立康唑、氟康唑等药物时,需要采取更密切的药物监测和剂量递增策略给药,以减少不良反应的发生。
儿童与成人体内药物代谢酶活性差异较大,发生不良反应的风险也不同,研究表明,儿童体内CYP2C19的酶活性较成人更高,其伏立康唑的代谢速率约为成人的3倍,提示儿童发生伏立康唑致肝毒性的风险可能较低。

2.5 炎症

临床上患者的炎症来源比较复杂,包括病原体感染、外来异物、外界损伤等能引起组织损伤的多种因素,不同来源的致炎因子均会引起;机体产生炎症反应.通常用C-反应蛋白的值反映患者在受到感染或组织损伤时的炎症水平,炎症期间,炎性细胞释放的促炎症细胞因子(如TNF-α、IL-β、IL-6)增加,引起特异性转录因子发生改变,并进一步下调CYP基因转录水平,使相应酶的mRNA 丢失,抑制代谢酶活性。
此外,炎症状态下,肝细胞对免疫细胞释放的毒性细胞因子更为敏感,更易失活,因此,炎症主要通过抑制三唑类抗真菌药物的代谢或影响肝细胞毒性阈值导致肝损伤。
Gran-itzny等比较了肝细胞培养体系中存在或不存在促炎因子TNFa或LPS时酮康唑等药物的肝毒性,结果显示,促炎因子加重了药物肝毒性;炎性环境下,肝细胞对药物的敏感性增加,肝细胞活性降低,Veringa 等检测伏立康唑和伏立康唑N-氧化物的浓度发现,炎症状态下,伏立康唑代谢率降低,谷浓度增加,Naito 等的研究结果显示伊曲康唑的血药浓度不受炎症影响,与该研究类似,泊沙康唑的谷浓度也不受炎症状态的影响,上述研究表明,炎症可能会影响部分三唑类抗真菌药物的代谢,或增加肝细胞对该类药物的敏感性而导致肝损伤,但其影响的具体机制有待进一步研究。


2.6 肝肾功能不全 

正常肝细胞对药物具有一定的耐受性,但当患者本身肝功能不全或患有肝脏疾病(如病毒性肝炎、自身免疫性肝病等)时,肝脏代谢功能减弱,对药物的敏感性提高,更易发生急性肝损伤。
一项对肝功能不全患者使用伏立康唑的研究显示,69%的患者用药后都出现了肝功能相关指标的改变,且根据DILI判定标准,发生DILI的患者均表现出黄疸、发烧等严重不良反应。
Dilok pat tanamongkol等的研究表明,对肝肾功能不全患者使用泊沙康唑治疗侵袭性曲霉病时,通过改变常规给药剂量,并进行血药浓度监测,避免了患者肝脏功能的进一步损害。
因此,肝功能不全患者在使用三唑类抗真菌药物时,需结合患者情况加强监测,调整给药方案.
3.三唑类抗真菌药物致肝损伤的发生机制

药物性肝损伤的发生机制是药物毒理领域研究的热点问题,目前为止,研究者们已发现DILI的多种机制,包括线粒体功能抑制、免疫介导的细胞凋亡、酶系统活性改变、胆汁盐输出泵损伤引起的胆汁淤积、直接的肝细胞损伤等。
对于某一种药物,其造成DILI的发生机制可能是单一的,也可能是多种机制的协同作用,三唑类抗真菌药物的肝毒性机制尚不完全清楚,已报道的常用三唑类抗真菌药物致DILI的机制总结见表1.


3.1 氧化应激

药物与肝细胞蛋白和DNA结合,形成活性氧化物或生成代谢产物,导致脂质过氧化或DNA损伤,从而引发肝损伤。
Wu等采用靶向代谢组学的方法,研究了伏立康唑产生肝损伤的机制,结果显示,与对照组小鼠相比,治疗组小鼠代谢物中与谷胱甘肽合成相关的氨基酸出现显著差异,进一步研究发现该组谷氨酰胺/谷氨酸比值与谷胱甘肽过氧化物酶活性均降低,可见氧化应激增强,从而导致肝细胞损伤。
Haegler 等在人肝癌细胞株HepG2和HepaRG中研究发现,泊沙康唑能显著降低HepG2细胞中ATP含量,又能使HepaRG细胞中线粒体膜电位降低、电子传递链酶复合物功能受损,这些损伤增加了线粒体中活性氧(reactive oxygen species,ROS) 的产生,促使线粒体氧化应激,线粒体DNA减少,从而导致线粒体功能障碍,诱发细胞凋亡。
此外,一项用维生素B治疗氟康唑导致的肝损伤研究表明,经治疗后,患者血清指标和肝细胞均恢复正常
由于维生素B1、B2、B3与体内氧化还原反应相关,这种治疗的机制可能是维生素的抗氧化作用缓解了机体的氧化应激,从而达到治疗效果,Sozen 等的研究也显示,伊曲康唑会引起ROS的积累,增加氧化应激,降低抗氧化活性,从而导致DNA损伤和肝脏损伤。
由此可见,氧化应激是三唑类抗真菌药物发生DILI的重要机制之一。

3.2胆汁淤积

当肝细胞发生损害时,肝细胞分泌、合成胆汁的功能会受到影响,抑制胆汁酸盐输出泵(bile salt export pump, BSEP)引起的药物性胆汁淤积,是许多药物如环孢素、曲格列酮、特比莱芬等造成药物性肝损伤的主要机制,此外,胆汁的分布和流动需要多种载体如多药耐药蛋白3( multirdrug resistance protein 3,MRP3)的参与。
无法排出的胆汁作用于肝脏,则会造成肝损伤。

Yoshikado等研究表明,患者在服用伊曲康唑期间AKP、γ-GGT和TBil显著升高,提示患者可能有胆汁淤积型肝损伤;在大鼠中的进一步研究表明,伊曲康唑可能通过抑制MRP3介导的胆汁磷脂分泌造成胆汁淤积型肝损伤,Mahdi 等的研究也得到了类似的结果,证明泊沙康唑和伊曲康唑出现DILI与抑制MRP3介导的磷脂酰胆碱的分泌和BSEP活性有关,临床研究表明,患者使用伏立康唑和氟康唑后也会出现胆汁淤积的症状,但其是否与DILI有关还有待证实。
因此,三唑类抗真菌药物发生DILI与胆汁淤积的关系及机制还需更多研究进行更全面深入的分析。

3.3 调节细胞色素P450的表达

细胞色素P450同工酶(eytochrome P450 proteins. CYP450)是体内与药物代谢有关的主要酶,三唑类抗真菌药物主要通过抑制真菌细胞的CYP450依赖酶(CYP51)发挥抗真菌作用,CYP酶活性在药物代谢及DILI中发挥了重要作用。
Somchit 等以大鼠为实验对象,分别研究了CYP的诱导剂苯巴比妥和CYP抑制剂SKF 525A对伊曲康唑和氟康唑产生肝毒性的影响,结果显示,苯巴比妥能缓解伊曲康唑造成的肝损伤,而SKF 525A加重了2种药物产生的肝损伤,说明伊曲康唑和氟康唑的肝毒性与抑制CYP有关,早期对三唑类抗真菌药物的研究认为,伊曲康唑可以通过先激活芳基烃受体,再在转录水平诱导细胞中CYP1A1基因的表达,从而引起肝毒性

Sun等的研究表明,氟康唑治疗显著增加了大鼠肝脏CYP2B1和CYP3A23/3A1的mRNA表达以及小鼠肝脏CYP2B10和CYP3A11的mRNA表达,由此可见,抑制CYP是造成抗真菌药物DILI的机制之一,但CYP诱导参与该类药物肝毒性的研究较少,且大多为早期研究,其具体机制有待进一步阐明。

3.4脂质代谢异常

脂质代谢异常主要与 肝脏细胞线粒体功能障碍有关。
一方面,药物可能会直接导致线粒体功能障碍,从而导致脂质代谢异常:反过来,当药物产生的肝毒性使脂质代谢过程受到抑制时,也会影响线粒体功能,并进一步加重肝损伤。
Park等研究发现,酮康唑与伊曲康唑都诱发了肝损伤;基因谱表达情况表明,经药物处理后,小鼠肝脏中与IL-9信号传导、脂肪酸β氧化、胆固醇和糖皮质激素生物合成有关的基因受到调节,显示出早期肝毒性反应和能量代谢增加,提示伊曲康唑和酮康唑引起的肝损伤与脂质代谢相关,此外,针对伏立康唑发生DILI 机制的研究也发现,小鼠给予伏立康唑后,肝脏脂质代谢异常导致脂肪酸蓄积,从而导致肝损伤。
4.小结

三唑类抗真菌药物是预防和治疗严重真菌感染的一线药物,但药物肝毒性成为影响该类药物临床应用的重要原因,已有研究表明,诱发三唑类抗真菌药物产生肝毒性的因素多而复杂,关于其DILI 的机制研究较少且未完全阐明。
此外,目前已有的动物模型尚不能完全模拟药物的临床使用情况,DILI的诊断标准和预后特异性标志物研究仍存在争议,需更深入的研究和更可靠的临床数据对相关结论进行支撑,从而为三唑类抗真菌药物在临床的安全应用提供参考。

为充分发挥三唑类抗真菌药物的治疗作用,减少肝毒性的发生,临床用药时应加强药物监测,进行个体化给药。对于长期使用三唑类抗真菌药物的患者,应注意进行治疗药物监测;对于轻中度肝功能损害的患者,在使用该类药物时,应根据患者实际情况进行剂量调整,或选用更适合患者的抗真菌药物;对于重度肝功能不全的患者尽量避免使用该类药物,或换用安全性更高的抗真菌药物:对于重症患者,常规剂量给药易造成治疗无效或肝毒性加重.这类患者用药应在严密监测和指导下进行。
因此,对于特殊人群,如肝肾功能损害、重症患者、儿童及老年患者等应注意个体化给药。
此外,由于三唑类抗真菌药物主要经CYP酶系代谢,需格外关注药物相互作用,以降低DILI的发生概率。
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