转运体与代谢酶介导的药物相关高胆红素血症研究进展*

尹雪妍，胡亦欣，蒋欣，李丹，黄建耿，张永军，张文婷

(1.新疆维吾尔自治区人民医院药学部，乌鲁木齐 830001；2.华中科技大学同济医学院药学院，武汉 430030；3.深圳大学总医院，深圳 518000；4.石河子大学医学院第三附属医院，石河子 832000；5.华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部，武汉 430030)

高胆红素血症是由于血红素过度降解或胆红素排泄减少引起的疾病，成人血清总胆红素(T-BiL)正常范围为4～20 μmol·L-1，结合胆红素(D-BiL)为0～7 μmol·L-1。当患者体内任一种胆红素值超过标准即为高胆红素血症。患者或可同时伴有深黄色的尿液，面色苍白，陶土便和皮肤瘙痒，呕吐和腹部疼痛以及诸如头痛，腹胀，体质量下降之类的症状。药物治疗期间血清胆红素升高可能提示患者出现肝功能障碍或肝衰竭。当肝脏不能正常清除胆红素时，血液中积聚的胆红素还可进入大脑，导致大脑功能出现障碍[1]。

在不同国家的药物治疗中，高胆红素血症有不同的分级标准。我国在药物性肝损伤(drug induced liver injury，DILI)的分级标准中，轻度肝损伤伴T-BiL<2.5倍正常值；中度肝损伤伴或不伴T-BiL 2.5～<5倍正常值；重度肝损伤伴T-BiL≥5倍正常值；急性肝衰竭中伴T-BiL≥10倍正常值。美国《不良反应事件评价标准5.0》(CTCAE)中，将胆红素值升高分为4级，1级：间接胆红素(I-BiL)≤1.5倍正常值，2级：I-BiL>1.5～3倍正常值，3级：I-BiL>3～10倍正常值，4级：I-BiL>10倍正常值[2]。根据不同的病种国际上也有不同的分级，如获得性免疫缺陷综合征临床试验指南对高胆红素血症以T-BiL值为参考也分为4级[3]。

由于某些药物可能是胆红素相关代谢酶或转运体的底物和抑制剂，因此在肝脏代谢过程中会直接或间接提高胆红素水平[4]。在没有肝损伤的情况下，药物也可能会通过抑制特定的酶或转运蛋白来增加血清胆红素[5]。一方面研究者发现药物在体内抑制胆红素相关代谢酶和转运体的功能，从而影响胆红素自身的代谢是高胆红素血症发生的重要因素。另一方面，随着药物基因组学发展，越来越多的基因多态性研究也解释部分药物性高胆红素血症易感性的原因，为该药物不良反应的预警提供理论依据和防范措施。笔者在本文总结转运体与代谢酶介导的药物相关高胆红素血症的研究现状，希望为临床合理用药及新药研发提供参考。

1 致高胆红素血症的药物

目前文献报道的易引起高胆红素血症的药物主要包括抗微生物药物和抗肿瘤药物等，而抗肿瘤药中酪氨酸激酶抑制剂引起高胆红素血症在临床试验中报道最多。易引起高胆红素血症药物主要包括：①抗微生物药物：两性霉素B、异烟肼、利福平、乙胺丁醇、利托那韦、阿扎那韦、Vosevi等；②抗肿瘤药：克唑替尼、瑞格非尼、尼洛替尼、帕唑帕尼、氯法拉滨、氟达拉滨、依托珠单抗、伊达比星；③其他：阿托伐他汀等。

1.1抗微生物药物

1.1.1抗菌药物 抗菌药物是常见的引起DILI的药物，DILI可分为肝细胞型、胆汁淤积型及混合型。肝细胞型肝损伤患者胆红素水平升高至≥2倍正常上限即提示存在DILI。在由BAEKDAL等[6]主持一项关于DILI队列研究中，发现在引起肝损伤的药物中，抗菌药物最常见，最高占19%，且导致患者胆红素水平升高至≥3.2倍正常上限。另外，也有病例报道每天口服两性霉素B 5 mg·kg-1，患者在治疗中会出现4级的高胆红素血症[7]。

1.1.2抗结核药物 抗结核药物也是众所周知会引起肝损伤作用的药物，在研究肺结核合并肝硬化患者的临床特征中，发现异烟肼、利福平和乙胺丁醇等多药联合使用会引起15%患者出现高胆红素血症，但这种不良反应在改变治疗方案后均得到改善[8]。

1.1.3抗病毒药物 COTTON等[9]通过评估病毒蛋白酶核苷酸逆转录酶抑制剂利托那韦和阿扎那韦粉末在<11岁儿童中基于体质量用药的安全性，发现用药后高胆红素血症发生率高达18.2%(n=99)，并导致治疗中断。与此同时，DEGASPERI等[10]通过一项在意大利进行成人慢性丙型肝炎复方制剂Vosevi(包含索非布韦、维帕他韦及新HCV蛋白酶抑制剂伏西瑞韦)的临床试验中，6%(n=179)患者出现高胆红素血症。

1.2抗肿瘤药物 蛋白激酶抑制剂是目前癌症领域研究最多的细胞靶点治疗药物，自从第一种蛋白激酶抑制剂在2001年被美国食品药品管理局(FDA)批准上市以来，已有50多种激酶抑制剂获得批准治疗肺癌等恶性肿瘤，其中酪氨酸激酶抑制剂与苏氨酸蛋白激酶抑制剂被广泛研究，但其不良反应和耐药性也成为该类药物在临床应用中的主要障碍[11]。大量研究报道表明高胆红素血症是抗肿瘤药尤其靶向蛋白激酶抑制剂在临床使用中常见的不良反应[12-13]，针对这一不良反应通常通过中止治疗或换药治疗解决，以避免出现不可逆的伤害甚至死亡事件。

克唑替尼是一种抑制ALK/C-MET/RON的酪氨酸激酶抑制剂，主要用于治疗ALK阳性或ROS1阳性的非小细胞肺癌。EL-KHOUEIRY等[14]在克唑替尼的临床Ⅰ期研究中发现，在肝癌晚期患者中，使用该药会有3%患者出现3～4级的高胆红素血症。在日本人群中，KUROSAWA等[15]回顾第2代酪氨酸激酶抑制剂尼洛替尼在慢性粒细胞白血病患者中引起33%(n=16)患者出现3或4级的高胆红素血症。MANUPRASAD等[16]发现尼洛替尼用于印度人群患者后，18%(n=37)患者出现高胆红素血症。其他蛋白激酶抑制剂，如用于治疗罕见疾病软组织肉瘤的帕唑帕尼最常见的不良反应之一也是高胆红素血症[17]。同属于酪氨酸激酶抑制剂的瑞格非尼，临床中也曾因为患者出现严重高胆红素血症而导致治疗中断[18]。瑞格非尼用于治疗晚期结直肠癌、肝细胞癌和胃肠道间质瘤的临床试验，≥3 级高胆红素血症发生率高达4.6%(n=43)[19]。

除了蛋白激酶抑制剂类抗肿瘤药，JABBOUR等[20]通过评估氯法拉滨与氟达拉滨治疗成人急性髓细胞性白血病安全性时，发现即使在患者血小板恢复率相似的情况下，与氟达拉滨比较，氯法拉滨通常会出现更多>3级的高胆红素血症(26%和9%)。在免疫靶向化疗中，CD22定向的人源化单克隆抗体依托珠单抗在复发或难治性急性淋巴细胞白血病儿童中使用会引发22%(n=51)患儿出现3级高胆红素血症[21]。GUIU等[22]在蒽环类细胞周期非特异性抗癌药伊达比星化疗的临床试验中也发现16%(n=44)患者出现3～4级高胆红素血症。

1.3其他 BYRNE等[23]通过收集7686例退伍军人病例发现，合并人类免疫缺陷病毒(HIV)和慢性丙型肝炎病毒(HCV)感染的患者使用他汀类药物更易引发急性高胆红素血症。

2 转运体与代谢酶介导的药物相关高胆红素血症的机制

2.1胆红素体内代谢与转运过程 胆红素是体内红细胞的代谢产物，未结合的胆红素通过被动扩散或经有机阴离子多肽转运体(OATP)1B1、B3摄取后进入肝细胞，在尿苷二磷酸-葡萄糖醛酸糖基转移酶(UDP glucuronosyltransferase1 family，polypeptide A1，UGT1A1)作用下，产生胆红素单葡萄糖醛酸苷结合物或双葡萄糖醛酸苷结合物即结合型胆红素。结合型胆红素通过ATP依赖性多药耐药相关蛋白(multidrug resistance-associated protein，MRP)-2穿过胆小管侧基底膜转运至胆小管。小部分结合型胆红素也可通过ATP依赖性MRP3穿过血窦侧基底膜转运至毛细血管[24]。进入胆小管的结合型胆红素与小部分来自胆汁未结合胆红素通过胆道系统和小肠重新吸收并进入肠肝循环，直到到达结肠，细菌在结肠中水解并还原胆红素产生尿胆原素，最后通过粪便排出。当某些药物充当酶的底物或抑制剂，或抑制参与胆红素代谢的转运蛋白时，都将直接和间接增加体内胆红素水平。

胆红素在肝脏的代谢需要有UGT1A1酶、摄取转运体OATP1B1，OATP1B3，外排转运体MRP2，MRP3及调控因子的共同参与，所以其中任何环节发生障碍都可能导致胆红素代谢异常。药物可能直接或间接抑制胆红素摄入肝细胞(影响摄取转运体)，抑制其代谢(影响肝细胞内代谢酶)或降低胆红素的排泄(影响外排转运体)导致高胆红素血症。

2.2药物对胆红素转运体的影响 胆红素由血红蛋白的血红素转变产生，胆红素在血浆中结合白蛋白形成复合物，通过简单扩散转运至肝脏。在肝脏中，胆红素与白蛋白分离，分离后的未结合型胆红素在肝细胞基底膜侧通过基底外侧膜转运蛋白OATP1B1、B3或通过被动扩散进入肝细胞。OATP1B1、B3是肝脏特异性转运蛋白，用于带负电荷的底物转运。肝细胞对胆红素的摄取减少会导致血浆中未结合型胆红素的含量增加，因此， 药物对OATP1B1、B3蛋白活性和遗传变异的影响可能是引起未结合型胆红素升高的原因之一[25]。例如HMG-CoA还原酶抑制剂阿托伐他汀作为OATP1B1的底物，可能通过影响OATP1B1而导致患者产生高胆红素血症[26]。而在肝细胞毛细管膜中，MRP2作为ATP依赖性转运蛋白，是介导转运结合型胆红素至胆管的主要方式。结合型胆红素最终转化为尿胆原，并在回肠末端和大肠中被细菌生成尿胆素最终在尿液排泄。当MRP2的转运功能出现障碍时，使肝细胞基底外侧膜的MRP3表达上调，结合型胆红素反流入血，导致血中结合型胆红素积累，从而引发结合型高胆红素血症[27]。静脉注射大剂量水飞蓟宾用于治疗丙型肝炎，观察到血清胆红素水平升高，研究者通过体外实验证实与水飞蓟宾抑制胆红素外排转运体MRP2有关[28]。生长抑素类似物奥曲肽引起高胆红素血症，体外实验表明其对OATP1B1介导的转运功能具有强抑制作用，对 OATP1B3 和 MRP2 介导的转运具有弱抑制作用[29]。

2.3药物对胆红素代谢酶的影响 在肝细胞中，未结合型胆红素首先与配体蛋白结合，并且被其转运到滑面内质网，转运的配体蛋白有Y和Z两种。在内质网上，脂溶性非结合型胆红素通过肝微粒体的UGT1A1酶催化形成胆红素葡萄糖醛酸结合物，即胆红素单葡萄糖醛酸酯和胆红素双葡萄糖醛酸酯。在这一过程中，药物对UGT1A1酶的活性及遗传变异的影响是引起非结合型高胆红素血症的危险因素之一。如酪氨酸激酶抑制剂(TKI)尼洛替尼就是通过抑制UGT1A1功能干扰了胆红素代谢，从而升高胆红素水平[30]。

2.4胆红素转运体基因多态性对药物性高胆红素血症易感性的影响 Rotor综合征是一种由OATP1B1和OATP1B3基因突变引起的遗传疾病，其特征是OATP1B1/B3的表达几乎完全丧失，导致出现结合和非结合型高胆红素血症[31]。也有研究证明，OATP1B1的基因多态性是正常人血清胆红素水平个体差异的主要决定因素。与具有OATP1B1*1a /*1a和OATP1B1*1b /*1b基因型的受试者相比，OATP1B1*15携带者的基线血清胆红素水平更高[32]。此外，MRP2基因的突变会导致Dubin-Johnson综合征，这是一种常染色体疾病，其特征在于发生结合型高胆红素血症。

2021年HUANG等[33]探索ABC转运蛋白的遗传变异与药物性高胆红素血症易感性之间的关联，提示携带ABCC2(MRP2)rs717620变异体可能增加DILI患者高胆红素血症和死亡率的风险。

2.5胆红素代谢酶基因多态性对药物性高胆红素血症易感性的影响 UGT1A1酶的基因突变是否会引起高胆红素血症是当前最广泛的研究，尤其是UGT1A1启动子区的基因多态性。已被证明的常染色体疾病吉尔伯特综合征是由于UGT1A1基因启动子区域的TATA盒中UGT1A1*28位点变异所造成的，导致UGT1A1蛋白表达降低约50%[31]。克里格勒-纳贾尔综合征是一种罕见的遗传病，其特征是UGT1A1酶功能几乎全部丧失，吉尔伯特综合征和克里格勒-纳贾尔综合征患者都表现为未结合型高胆红素血症。目前越来越多的研究证明UGT1A1*28基因多态性的存在也是新生儿高胆红素血症的诱因之一[34]。

许多荟萃分析结果表明，伊立替康使UGT1A1*28纯合子基因患者更易患4级高胆红素血症，且与单一杂合变体相比，纯合变体和双重杂合变体显示出更高的严重毒性风险[35]。DU等[36]通过荟萃分析发现，接受抗病毒药阿扎那韦的HIV阳性患者UGT1A1*28等位基因可能与高胆红素血症风险相关。尽管阿扎那韦较其他蛋白酶抑制剂，如利托那韦更易导致患者产生3或4级的高胆红素血症，但这一不良反应可随停药而减轻或消失。考虑到不同人种的差异，CHOE等[37]通过调查服用阿扎那韦的韩国HIV患者发现，尽管UGT1A1*28在亚洲人群中的突变率低，但长期使用阿扎那韦的韩国HIV患者3或4级高胆红素血症的发生率与高加索人相似甚至更高，从启动阿扎那韦到检测到3或4级高胆红素血症的中位时间为6个月。此项研究说明在亚洲人群中，UGT1A1*28的变异可能仅是阿那扎韦引起的高胆红素血症机制之一。SAIF等[38]报道2例口服蛋白质酪氨酸激酶抑制剂伊马替尼治疗胃肠道间质瘤(GIST)时发生高胆红素血症，并怀疑与患者携带UGT1A1* 28相关。与伊马替尼比较，第2代酪氨酸酶抑制剂尼洛替尼似乎更易引起高胆红素血症。早在患有伊马替尼耐药/难治性慢性髓性白血病(CML)或复发/难治的Ph +急性淋巴细胞性白血病的I期临床试验中， SINGER等[39]提出患者携带UGT1A1启动子区(TA)7基因型与尼洛替尼所致高胆红素血症风险之间存在显著关联。除此之外，MORI等发现白细胞介素6受体单克隆抗体托珠单抗可以在类风湿关节炎患者中诱发高胆红素血症，特别是那些携带UGT1A1*6/*6，*6/*28和*28/*28基因型的人，但这一不良反应并没有引发更严重肝损伤，因此无需停药[40]。另一种酪氨酸激酶抑制剂索拉非尼引起的高胆红素血症被发现与UGT1A1基因(rs8175347)多态性相关，但无法区分结合型或未结合型高胆红素血症[41]。

3 结束语

药物诱发的高胆红素血症通常可逆，并且不会造成严重的肝脏损害[42]。尽早停止使用可疑药物或及时寻找替代药物是治疗药物性高胆红素血症的主要手段。如果患者表现为严重的胆红素升高时，可使用人工肝支持系统 (ALSS)甚至肝移植手术[43]。肝细胞移植是肝移植的替代方法，即正常肝细胞被注入门静脉或腹膜间隙，但这种降低血清胆红素方法只是短暂的。还有研究发现，4-苯基丁酸酯可显着增加在MRP2-MDCKII细胞和大鼠肝脏中MRP2含量，从而降低血清胆红素水平[44]。HAFKAMP等[45]也发现脂肪酶抑制剂奥利司他可降低高胆红素性Gunn大鼠体内非结合型胆红素水平。2020年TRANG等[46]发现左卡尼汀可以治疗聚乙二醇化天冬酰胺酶诱导的急性淋巴细胞白血病患者产生的高胆红素血症。虽然上述方法和药物目前还未有确切有力的临床证据，但给高胆红素血症的治疗提供新的参考。

根据UGT1A1基因分型所给出治疗建议是基于大量证据确凿的临床证据，是确定来源不明的游离高胆红素血症病因的重要步骤。临床药物遗传学实施联合会(CPIC)建议基于UGT1A1分型调整阿扎那韦剂量[47]。在尼洛替尼治疗中，日本研究者建议对于具有UGT1A1*6/*6，*6/*28或*28/*28基因型的UGT1A1弱代谢患者将尼洛替尼的初始剂量降低至每天300～400 mg，并每天监测胆红素变化[30，48]。

药物可通过直接影响胆红素转运体和代谢酶引发高胆红素血症。胆红素转运体和代谢酶基因多态性也可增加药物性高胆红素血症易感性。尽管越来越多的基因组学研究可辅助阐明药物性高胆红素血症，但对于基因多态性不能完全解释的药物性高胆红素血症的机制仍需更加深入的研究，以期为临床前药物研发提供参考数据，降低药物性高胆红素血症发生的风险。