药物性肝损伤生物标志物
2020-06-24宋培放潘秋莎杨凌
宋培放 潘秋莎 杨凌
摘要 生物标志物是源于机体器官、组织、细胞、亚细胞器中的标志性和(或)功能性分子,可以标记器官、组织、细胞及亚细胞结构或功能的改变。药物性肝损伤(DILI)一般会临床表型几乎涉及所有急慢性肝脏疾病,其发生发展过程的动态监控一直是基础和应用药理学研究領域面临的巨大挑战。除了传统的ALT,ASP,AST等指标外,目前许多新型生物分子作为生物标志物被报道,组学技术的发展也为DILI检测提供了更多的生物标志物分子,本文综述了导致肝损伤的药物类型,并对肝损伤的生物标志物进行综述,为DILI的研究提供选择和指导。
关键词 生物标志物;药物性肝损伤;急慢性肝病;药物分类;组学
Biomarkers of Drug-induced Liver Injury
SONG Peifang,PAN Qiusha,YANG Ling
(Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China)
Abstract Biomarkers are markers or/and functional molecules derived from organs,tissues,cells,and subcellular organelles,which can mark changes in the structure or function of organs,tissues,cells,and subcellular organs.Drug-induced liver injury(DILI)generally involves clinical phenotypes of almost all acute and chronic liver diseases,and dynamic monitoring of its occurrence and development has always been a huge challenge in the field of basic and applied pharmacology.In addition to the traditional ALT,ASP,AST and other indicators,many new biomolecules have been reported as biomarkers.The development of omics technology also provides more biomarker molecules for DILI detection.This paper reviews the drug types that cause liver damage and biomarkers of liver injury,to provide selection and guidance for DILI research.
Keywords Biomarker; Drug-induced liver injury(DILI); Acute and chronic liver disease; Drug classification; Omics
中图分类号:R285文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2020.23.004
目前临床肝损伤检测主要包括:1)血液生化指标,包括转氨酶、碱性磷酸酶、胆红素、乳酸脱氢酶、白蛋白等;2)肝组织局部影像学(如有无肝静脉损伤、胆管阻塞、肝包膜撕裂等)及组织病理学检查等[1]。这些诊断手段在药物性和非DILI检测上基本一致,因此,借助上述客观指标难以区分DILI和非DILI。更为重要的是,目前临床常用标志物既没有考虑肝毒性药物在类型和作用机制上的差异,也没有考虑个体特征,仅从毒性结局上进行评价[2]。
理想的DILI诊断血清生物标志物需满足以下要求:1)特异性,即该标志物可特异性的反映肝脏的受损机制和程度而非其他脏器的损伤,如肝组织中分布的高丰度蛋白或代谢物等;2)敏感性,即能够敏感的反应正常人群和肝损伤患者间的差异;3)因果关系明确,即该标志物水平的异常与肝损伤的发生发展及恶性程度有明确的因果关系[3]。4)可早期诊断,即能够在肝损伤发生发展的早期就能反映出患者已出现肝损伤的迹象或有病情恶化的倾向[4]。
1 肝脏功能及分区
肝脏是人体最大的内部器官,是药物和环境化学物质代谢和排毒的主要器官。此外,它还调节多种功能,如葡萄糖合成和储存、红细胞分解、血浆蛋白合成、激素生成和胆汁形成[5-7]。从解剖学上讲,肝脏位于膈下,胃的前面,这个位置有助于维持体内代谢的动态平衡。人肝由4个叶组成,每叶在微观水平上都由许多肝小叶组成。经典的肝小叶是以中心静脉(CV)为中心的六边形形状的单元[8]。在每个功能单元中,血液从门静脉(PV)和肝动脉(HA)进入小叶,然后向下流过肝细胞。肝小叶分为3个区域:1)门静脉最接近进入的血液供应(1区),并具有最高的氧气张力;2)小叶紧靠中央静脉氧合最差(3区);3)中区位于中间(2区)[9]。
在对SD和Long-Evans大鼠的细胞色素P450a肝小叶分布的研究中,通过免疫组织化学对肝小叶中的P450a染色,发现P450a主要分布在成熟的雄性的肝小叶中部和门静脉区[10];在成熟雌性和不成熟雄性和雌性主要定位于肝小叶肝细胞。酪氨酸转氨酶均匀分布在肝小叶中。在同一项研究中,谷丙转氨酶在门静脉肝细胞中比肝小叶肝细胞高五倍[11-12]。在另一项研究中,肝小叶和门静脉肝细胞中均观察到NADPH-细胞色素c还原酶,谷胱甘肽还原酶,细胞色素P450酶,UDP-葡萄糖醛酸转移酶,7-乙氧基香豆素邻脱乙基酶和7-乙氧基间苯二酚邻去乙基酶,在肝小叶肝细胞中还发现了谷胱甘肽和胞质谷胱甘肽转移酶[13]。
2 肝损伤药物分类简介
DILI是药物和机体相互作用产生的结果,因此DILI的发生发展主要涉及药物自身和机体属性两大类因素[14]。药物自身属性包括药物的理化性质、ADME属性和效应属性,这些属性不仅决定了药物的化学稳定性及代谢稳定性、其对肝脏细胞的细胞毒、以及其对特定药物代谢酶或转运体的抑制/调控作用,其结构特征还觉得了其是否有可能被机体代谢酶代谢激活并产生高反应活性代谢中间体,进而引发直接毒性、免疫原性或致敏性。机体因素则包括该个体是否存在代谢功能低下(如有潜在的肝脏疾病)、某些代谢酶表达/功能异常、机体对特定药物的敏感性、能量载体(如NADPH)的耗竭程度、肝脏代谢功能及其储备状态、免疫致敏状态等。临床上可引起肝损伤的药物种类繁多、结构类型和致毒机制也十分复杂。依据药物作用靶点及作用类型的不同,现行的肝毒性药物主要分为以下5大类。
2.1 肝细胞毒类 该类药物可直接对肝细胞产生毒性,其主要通过作用于细胞骨架/亚细胞器(如线粒体、溶酶体等)/细胞生理过程(如细胞代谢及细胞分裂等),进而影响细胞的存活、增殖或细胞功能进而引发肝细胞死亡。由于肝脏以肝实质细胞为主,因此,直接对肝细胞产生毒性的药物一般被认为是直接阻断实质性肝细胞功能的药物。典型的肝细胞毒药物有抗病毒類、抗肿瘤类、抗生素类等阻断DNA复制和RNA转录的药物、抑制糖脂代谢(如他汀类药物)、以及可直接攻击亚细胞器导致亚细胞器损伤的药物(如哌克昔林、胺碘酮等)[15]。在所有已知的肝毒性药物中,该类药物占比接近25%。值得注意的是,该类药物引发的肝脏损伤基本上都是剂量依赖性的,与动物模型水平的毒性筛检也比较相符。
2.2 代谢扰动型 该类药物通过干扰或影响肝脏中药物代谢酶的表达/功能导致机体代谢清除内源性毒物的能力下降或生成毒性代谢物的能力增强,进而引发毒物蓄积导致肝毒性[16]。代谢酶(包括药物等外源性和胆红素等内源性代谢酶)的高度富集是肝脏特征的最明显表现,这是肝脏组织与其他组织器官最大的不同。此时,药物扮演的角色通常是酶抑制剂/激活剂或诱导剂,常常引发药-药相互作用[17]。例如,UGT1A1是机体负责代谢内源性毒物胆红素的唯一代谢酶,人体每天会产生250~350 mg的胆红素,这些胆红素需先被UGT1A1转化成其葡萄糖醛酸化产物(又称间接胆红素),之后方可被胆管上皮细胞上的转运体识别进而通过胆汁排泄。UGT1A1表达/功能的异常偏低可导致胆红素代谢障碍进而引发高胆红素血症(俗称黄疸);持续性的胆红素代谢障碍可引发胆红素脑病及肝功能异常等症状,严重者会致死。目前已发现多种药物(如抗肿瘤药物埃克替尼、瑞格非尼、尼罗替尼及索拉菲尼等、HIV治疗药物阿扎那韦等、抗真菌药酮康唑、帕金森症治疗药物托卡朋等)及中草药化学成分(甘草查尔酮、银杏双黄酮及补骨脂二氢黄酮等)可通过强效抑制UGT1A1进而影响胆红素的代谢清除,同时还可引发高胆红素血症及肝功能异常等症状[18-20]。
2.3 胆汁淤积型 胆汁淤积型肝损伤是一类重要的DILI。临床流行病学研究表明,近半数的DILI是由于肝脏排泄到胆汁中的药物或其代谢产物引起的胆汁淤积而引发的,其中药物通过抑制肝细胞转运体(如胆汁外排泵BSEP、多药耐药相关蛋白MRP2等)的表达/功能是导致胆汁分泌和排泄障碍的一个重要原因。例如,研究表明环孢素可降低外排转运蛋白MRP2的表达,而MRP2介导的胆汁外泌是胆汁形成的重要过程和关键限速步骤,因此会降低不依赖胆盐的胆汁流量,尤其当与雷帕霉素共服时,会显著加重胆汁淤积性肝损伤,这类药物也属于药药相互作用类别[21]。已报道的引起胆汁淤积性肝损伤的药物有抗肿瘤药物(氟尿嘧啶、顺铂、环磷酰胺、甲氨蝶呤)[21-22],抗结核药(异烟肼、乙胺、利福平)[23-24],抗生素(环丙沙星、红霉素、头孢菌素、阿奇霉素)[25],非甾体抗炎药,心血管系统用药(吲哚美辛、布洛芬、阿司匹林)[26-27],心血管系统用药(卡托普利、复方降压片、脂必妥),抗甲亢药(甲状腺片、丙基硫氧嘧啶)和抗精神病药(卡马西平、苯妥英钠)[28]等。临床上,胆汁淤积型肝损伤是DILI的一个重要表现形式,且多数为急性发病。该类药物引发的胆汁淤积性肝损伤基本上都是剂量依赖性的。
2.4 代谢激活型 该类药物可被肝脏中的药物代谢酶转化成具有反应活性的代谢中间体。其中对乙酰氨基酚(APAP)是通过代谢激活产生肝毒性的一个典型案例,其致毒机制研究的也最为透彻。在正常治疗剂量下,APAP在药物代谢酶的作用下产生40%的磺酸化产物和20%~40%葡萄醛酸化代谢产物,GSH加合物低于15%。然而在高剂量下,APAP被CYP2E1、1A2、2D6和3A4代谢生成CRM-NAPOI。伴随着大量活性代谢中间体的生成,肝细胞中还原型GSH被大量耗竭、NAPQI进攻生物大分子,最终导致肝细胞坏死。目前已发现含有芳族胺、硝基芳烃、呋喃环、甲酰胺等官能团的药物或天然产物极易被CYP酶催化生成反应性活性中间体。此外,具有儿茶酚结构的药物、蒽醌类药物、苯巴比妥类及磺胺类等药物均可通过代谢激活生成高反应性活性中间体。活性代谢活性中间体通常极不稳定,其易于与细胞内蛋白、DNA等大分子发生共价结合,形成相应的药物-蛋白加合物/药物-DNA加合物。而部分的加合物的形成可激活机体免疫反应或干扰机体免疫平衡,从而引起肝毒性和致癌性。代谢激活过程通常伴随着细胞内活性氧水平上升、还原型GSH水平急剧下降、药物-蛋白加合物或药物-DNA加合物水平上升等现象,这些指标均可作为药物发生代谢激活的证据[29]。例如,中药千里光中的吡咯里西啶生物碱(PAs)可被CYP450酶代谢激活后形成高反应活性中间体,其可与体内大分子加合形成PA-蛋白加合物。近期我们参与的研究发现PA-蛋白加合物在PAs诱导肝损伤患者血浆中的含量较健康受试者血液中会显著升高,提示该结合物可作为DILI的特性标志物[30-31]。值得注意的是,该类药物引发的肝损伤效应并不是剂量依赖性的。此外,如果生成的亲电活性代谢产物直接和代谢酶发生共价结合,就会引发对药物代谢酶的基于机制的抑制,从而可能诱发严重的临床药物-药物相互作用。
2.5 免疫介导型 药物可根据是否有免疫因素参与或参与程度概略性分成“变态反应型”和“非变态反应型”。在“变态反应型”中,药物可通过2种途径对肝脏产生损害,非特异性免疫和特异性(适应性、获得性)免疫。变态反应涉及到的都是“特异性(适应性、获得性)免疫”系统的参与。近年来,国内外大量研究表明免疫应答和自身免疫在多种药物引发的急性肝损伤和特异质肝损伤中均发挥了关键作用[20]。例如,对乙酰氨基酚的活性代谢产物(NAPQI)引起的肝细胞损伤是开始没有免疫因素参加的,但会激活肝脏免疫系统,从而刺激炎性反应细胞的肝渗透,产生一系列炎性反应递质,包括细胞因子、化学因子、活性氧和含氮化物等,进一步加剧肝损伤的进程[32-33]。其结局是先前如果患者有用药经历。如已产生了特异性免疫,而重复给药就可能变成二次打击,变态反应会在其中发挥巨大作用。变态反应参与DILI的临床特征包括:1)皮疹、发热和嗜酸细胞增多同时发生;2)均有一定的潜伏期或均重复接受了相同的诱导药物;3)再次接受诱导药物时很快就出现肝毒性症状;4)存在药物相关的特异性抗体。可引起上述反应的药物包括了氟烷、替尼酸、双肼酞嗪、双氯芬酸、苯妥英、酰胺咪嗪等[34]。药物引发的特异性免疫反应主要是基于半抗原假说,即(通常是药物的活性代谢物)能起半抗原的作用,与内源性蛋白共价结合产生具有免疫原性的药物-蛋白复合物,这些复合物能誘导抗体的产生或细胞毒性T细胞反应。例如,替尼酸、氟烷、双肼酞嗪及双氯芬酸引起肝损伤后可检测到识别上述药物修饰的肝脏蛋白的特异性抗体[35]。
总的来说,临床上可引发肝损伤的药物不仅种类繁多、其临床表型和作用机制通常也十分复杂。DILI原则基本如下:1)所有药物均可引起急性肝损伤;2)大多数形式的DILI导致急性肝炎,并增加转氨酶;3)有些药物主要引起胆汁淤积性肝损伤;4)有些药物会引起脂肪改变,或纤维化和肝硬化;5)一种药物可能导致多种损伤模式;6)大多数药物反应都是特殊的;7)诊断属于排除性诊断;8)停药并不总是能带来改善。
3 肝损伤生物标志物
目前生物标志物按照其分布和功能主要有5种类型。见表1。临床DILI诊断最常用的血清生物标志物包括总胆红素、直接胆红素、谷丙及谷草转氨酶(ALT&AST)、碱性磷酸酶(ALP)[36]。国际上对3种急性DILI的诊疗依据如下:1)肝细胞性损伤:ALT>2倍正常值上限,或R≥5(R=ALT/ALP);2)胆汁淤积型肝损伤:ALP>2倍正常值上限,或R≤2;3)混合性肝损伤:ALT与ALP均>2倍正常值上限,或2 液中的ALT就会急剧升高,由于ALT分布较广,因此使用血液中ALT升高说明肝脏的损伤需要配合其他指标;AST存在于组织细胞,心肌细胞含量最高,肝脏次之,血清中含量极少,在细胞内,AST主要分布于线粒体中[40],当肝脏受到损伤,血液中AST含量上升时,一般提示肝脏细胞线粒体功能受到破坏;ALP主要存在于成骨细胞以及肝细胞血窦侧和胆小管膜上,此外肾近侧曲管刷状缘和小肠黏膜的微绒毛也有分布[41],在发生胆道阻塞或胆汁淤积时,肝细胞大量产生ALP,经淋巴道和肝窦反流进入血液,引起血液ALP的升高,因此,临床上ALP被用于胆汁淤积型肝炎检测,但由于骨中同样存在大量的ALP,因此在发生骨骼疾病时此酶也会大量上升,误导疾病诊断。 UDP-葡萄糖醛酸转移酶(UGT)在全身广泛表达,肝脏的酶表达水平最高,许多UGT亚型显示组织依赖的表达模式[42],如UGT1A8和UGT1A10主要在肠道表达[43],UGT2B17在前列腺中有最高表达水平[44],而UGT1A1主要在肝脏表达[45]。在细胞内,UGTs是跨膜蛋白,主要存在于内质网[42]。UGT1A1在肝脏中主要代谢胆红素等内源性物质,以及SN-38等外源药物的代谢失活[46]。当肝脏细胞结构被破坏时,UGT1A1等跨膜蛋白脱落到血液中,活性下降或丧失,肝脏内残留的UGT1A1含量下降,其导致肝脏UGT葡萄糖醛酸化物质代谢水平下降,临床上可通过检测葡萄糖醛酸化代谢产物的下降来对UGT1A1进行检测,同时来反应肝脏细胞破坏的程度。 分解衰老细胞产生胆红素是肝脏代谢功能之一,正常情况下,胆红素经胆道由粪便排出体外,当胆道受到损伤或肝脏功能下降时,胆红素会发生累积,因此临床上经常检测胆红素指标判断胆管是否堵塞,观察是否出现肝病迹象,如肝炎或肝损伤,以及胆囊炎的发生[47],但是,胆红素在摄入含咖啡因的食物时会发生下降,这可能是临床检测时必须要注意的。 除了与葡萄糖醛酸结合的胆红素外,体内还存在一种非结合的胆红素,又称间接胆红素。正常情况下,红细胞死亡后,血红蛋白转变成间接胆红素,间接胆红素从血液通过转运体进入肝脏,在肝脏内经UGT1A1的代谢变成直接胆红素,然后经胆道由粪便排出体外。部分药物可抑制或下调肝细胞膜转运体OATP2及多药耐药相关蛋白MRP2,或直接造成肝细胞损伤,从而导致间接胆红素代谢及排泄失调,因此,间接胆红素也可被用来反应肝脏的功能下降[48]。 4 新型肝损伤生物标志物 4.1 羧酸酯酶1 羧酸酯酶(CES)是丝氨酸水解酶超家族中的重要成员之一,位于多种组织内质网上,是重要的I相代谢酶[49-52]。在人体内,羧酸酯酶已被鉴定出5种亚型,各亚型具有组织特异性分布特征,其中羧酸酯酶1(CES1)可作为多种药物引发肝损伤的早期诊断标志物,具有如下优势:1)特异性高:CES1在肝组织中特异性高分布[53]。见图1。该酶在其他组织和血液中的分布极低,CES1在肝细胞受损后可泄露到血液中导致血液CES1水平异常升高;2)因果关系明确:我们通过研究发现不同类型(包括肝细胞毒类、代谢激活型和免疫介导型)的肝损伤药物均可导致CES1的异常泄露,且呈现明显的剂量依赖性[54-55]。3)敏感性高,可作为肝细胞损伤的早期诊断标志物:CES1主要分布在肝细胞的内质网上[56],其碳端的信号肽与内质网相连但其并不是跨膜蛋白,当药物作用肝细胞产生细胞应激时,CES1可迅速从肝细胞内质网上脱落并随之进入循环系统,也即在肝细胞尚未破裂前CES1就已经释放到血中了。因此,CES1血中的异常水平往往要早于ALT/AST/ALP等传统指标。 4.2 其他DILI新型生物标志物 现在处于研究中的还有微小RNA(miR)、细胞坏死凋亡指标、线粒体损伤指标等可作为肝损伤标志物[57-59]。据报道,这些标志物比传统血清生化指标更敏感。如miR-122可作为肝特异性得指标,其特异性和敏感性明显高于ALT[60]。线粒体受损的标志物包括谷氨酸脱氢酶(GLDH)、线粒体DNA(mtDNA)以及降解的DNA片段等也可作为标志物[61-63]。GLDH是含锌的金属合成酶,主要分布于肝细胞线粒体内,但其在肾脏和肌肉中的分布相对较低。只有在肝细胞受到损害或发生坏死时进入血流,可作为线粒体损伤的特异性酶类;mtDNA的持续性复制和完整性是线粒体保持氧化磷酸化功能正常的保证。受损mtDNA的累积过多,可诱发细胞凋亡的级联反应,受损mtDNA的累积增多,可作为DILI的生物标志物之一。线粒体的裂解和自噬中产生的标志物也对DILI的诊断提供很大的帮助。细胞凋亡指标角蛋白K18[Keratin-18(cc)]和细胞坏死指标Keratin-18(FL)也可作为DILI的生物标志物。这些指标还主要在动物或体外研究中,部分已进入临床研究或临床应用,但其实用性仍有待证实。 5 组学标志物 近年来,随着基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学等技术的飞速发展,DILI特异性标志物的发现也有一定进展。目前基因组学和转录组学主要被用于DILI高风险人群的预测和敏感性分析等研究。有研究表明,具有282T/T、590A/A、857G/A或857A/A;NAT2*5B/5B或NAT2*6A/6A;GSTT1基因缺失纯合子基因型的个体很有可能是抗结核药物引发肝损伤的高风险人群,其中NAT2慢乙酰化基因型可能是异烟肼引起DILI的主要风险因素[64]。DalyAK等[65]研究发现通过早期筛查HLA-B*5701与HLA class II SNPrs 9274407基因型可以在一定程度上帮助识别氟氯西林、阿莫西林克拉维酸肝损伤易感人群。胆酸盐外排泵BSEP的功能障碍是导致胆汁淤积性肝损伤的主要原因,Lang等[66]发现携带突变型BSEP基因的个体发生胆汁淤积型肝损伤的风险明显增大,如BSEP676位点由天冬氨酸突变为酪氨酸,与氟伐他汀钠导致的肝损伤显著相关,BSEP855位点由甘氨酸突变为精氨酸,与雌二醇引发的肝损伤高度相关。此外,与DILI敏感性相关的转录组学研究也取得了一定进展,目前有3个数据库DrugMatrix、diXa和TG-GATES收录了与DILI有关的转录组学信息[67-68]。 蛋白组学和代谢组学则主要被用于DILI发生发展过程中的血清标志物的发现。例如,有研究表明血中γ-glutamyl dipeptide的水平可以区分不同类型的肝脏疾病[69],但其在不同类型药物引发的肝损伤诊断中的应用价值还有待深入研究。代谢组学已经被很好地发挥在肝脏疾病的应用领域。由于肝脏代谢是机体的主导性代谢器官,因此,血液中的多数代谢产物都是从肝脏而来,血液中的代谢产物变化几乎可直接反映肝脏的代谢情形。已经有研究报道了胆汁酸代谢与肝病的关系。血中胆汁酸谱,即结合型胆汁酸的分布及含量、游离型胆汁酸的分布及含量或其相对比例的变化与DILI的发生亦有密切联系,而且证实机体内胆汁酸稳态的破坏是发生DILI的早期事件之一[70]。此外,人血中的脂肪酸谱与DILI之间也存在着一定的联系,在伏立康唑用药人群中,相较于未出现肝损伤的患者,发生肝损伤患者其血浆中脂肪酸含量发生了一系列变化。在检测的12种脂肪酸中,发现有10种脂肪酸的含量都出现明显增加,其中5种脂肪酸(C14:0、C16:1t、C18:3t、C20:2、C20:4)的含量改变尤为显著[71]。 多组学技术联用不仅有望发现DILI发生发展相关的新型生物标志物,还可通过多组学数据的整合分析和深度发掘,发现DILI相关的异常指标/代谢通路,寻找可反映不同药物类别、不同作用模式下的肝损伤的特征性生物标志物,并使得DILI的发生发展机制更加透彻。特别是组学可以描绘个体的特征,可观察个体正常代谢特征与疾病特征、单个疾病特征与共病特征的区别。由此,形成个体疾病发生发展、治疗与预后的因果关系。 6 药物毒性的种属特征 动物模型通常用于临床前药物开发,以预测人类新化学实体(NCE)的药代动力学和药物代谢行为。多年来,人们已经认识到药物代谢及毒性的种间差异,理解药物代谢中物种差异的潜在机制,可以更好地选择临床前物种来预测人类药物代谢及毒性。药物毒性的种属特征一般与代谢酶(同工型)组成,基因调控,蛋白质表达和催化活性高度相关。其后果可能包括生物利用度的改变,生物半衰期的改变,前药活化的改变以及活性和/或有毒代谢产物的差异形成。 APAP使猫轻易中毒是由于猫缺乏能结合并消除该药物的UGT1A6酶,从而使其积累到毒性水平所致。狗(和其他犬科动物)完全缺乏N-乙酰基转移酶(NAT)基因。因此这些动物通过N-乙酰化途径代谢伯芳族胺的能力大大降低[72]。与药物发现/开发过程密切相关的是物种间细胞色素P450活性,特别是在安全性评估中使用的物种(如大鼠和狗)中的保守程度。Pelkonen和同事比较了老鼠,大鼠,兔子,狗,兔子,小型猪,猴子和人的肝微粒体中11种人P450探针的代谢率,他们的数据表明肝脏微粒体探针活性的物种差异非常大。没有单一物种可以完全反映人類对所用探针底物的代谢。与其他物种比较,在马中发现了极高的CYP2D6酶活性(人CYP2D6探针),在狗和猫中发现的CYP2C9酶活性(人CYP2C9探针)极低。尽管没有关于马“CYP2D6”的进一步研究报道,但是关于狗中“CYP2C9”活性水平较低的大量数据存在[73]。Smith[74]和他的同事们已经确定了CYP2C9的10多种底物,这些底物在狗肝微粒体中的羟基化非常差。最近发现了一种新的猴CYP2C76酶,但这种酶在人类中没有直系同源物。这些研究为人类和非人类灵长类动物之间可能出现的P450依赖性药物代谢中的物种差异提供了分子基础。综上所述,跨物种的直系同源酶的浓度和/或内在活性存在差异,或物种间功能上缺乏相似的酶,并通过同源酶或该物种中完全不同形式的P450进行代谢。当这些动物被用来进行药物研究时,药物代谢及药物毒性中的物种差异就具有更大的意义。 7 結论 DILI的产生原因较为复杂,尽管已经找到了许多可以反应DILI的生物标志物,但是这些标志物的生物多样性以及在损伤进程中引起的其他代谢变化往往会对实际的检测造成影响,目前的生物标志物仍不能准确反应DILI造成的肝功能变化。近年来蛋白组学、代谢组学和临床检验相关学科和技术的快速发展对标志物的发展有着越来越深刻地理解,越来越多的生物标志物被发现及验证,这对于后续DILI的精确检测具有重大的意义。 参考文献 [1]M.Chen,H.Bisgin,L.Tong,et al.Toward predictive models for drug-induced liver injury in humans:are we there yet?[J].Biomarkers in Medicine,2014,8(2):201-213. 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