陸霓虹 楊永銳

昆明市第三人民醫(yī)院 云南省傳染性疾病臨床醫(yī)學(xué)中心，云南昆明 650041

藥物性肝損傷（drug-induced liver injury，DILI）在臨床中經(jīng)常發(fā)生，其中抗結(jié)核藥物性肝損傷（anti-tuberculosis drug-induced liver injury，ATB-DILI）最常見(jiàn)，因ATB-DILI導(dǎo)致的結(jié)核病患者停藥、中斷治療情況日益增加[1]。全球各國(guó)報(bào)告的ATB-DILI發(fā)病率為2.0%～30.0%[2]，我國(guó)為8%～30%。引起差異的原因可能與種族、國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、所處地理位置、病毒性肝炎的流行以及DILI診斷標(biāo)準(zhǔn)不同有關(guān)[3]。

ATB-DILI的發(fā)病機(jī)制至今尚無(wú)定論，關(guān)于抗結(jié)核藥物導(dǎo)致的不同類型的DILI，各國(guó)學(xué)者在不同領(lǐng)域有各自的研究結(jié)論?；|(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）作為在炎癥環(huán)境下表達(dá)增加的蛋白酶，在ATB-DILI發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。因此，本文著重闡述MMPs在ATB-DILI發(fā)生機(jī)制中的重要作用，進(jìn)一步探討ATB-DILI的進(jìn)展原因，并對(duì)其進(jìn)行總結(jié)報(bào)告。

1 ATB-DILI的定義及發(fā)生機(jī)制

ATB-DILI是指在使用抗結(jié)核藥物治療的過(guò)程中，因藥物本身或其代謝產(chǎn)物對(duì)肝臟造成的肝細(xì)胞毒性損傷或變態(tài)反應(yīng)所致的病理過(guò)程?？杀憩F(xiàn)為無(wú)癥狀性丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（alanine aminotransferase，ALT）升高，急、慢性肝炎，甚至暴發(fā)性肝細(xì)胞壞死[4]。研究表明，肺外結(jié)核、營(yíng)養(yǎng)不良、飲酒、合并基礎(chǔ)肝病、乙肝感染[5]、HIV感染、較高的堿性磷酸酶（ALP）水平[6]、間歇性使用護(hù)肝藥物是ATB-DILI的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，而全程使用護(hù)肝藥物則是ATB-DILI的保護(hù)因素[7]。

ATB-DILI發(fā)病機(jī)制不明，目前有多種學(xué)說(shuō)論證ATB-DILI的發(fā)生發(fā)展，如“炎癥機(jī)制”“遺傳學(xué)機(jī)制”“免疫功能損傷機(jī)制”等。流傳最為廣泛的理論是“炎癥機(jī)制”以及炎癥因子刺激后多種分子作用于肝細(xì)胞，導(dǎo)致肝細(xì)胞線粒體損傷，使肝細(xì)胞壞死凋亡，發(fā)生不同程度的肝損傷[8]。

2 MMPs在ATB-DILI發(fā)生發(fā)展中的作用

MMPs是依賴于鋅、鈣、鎂等金屬離子發(fā)揮作用的肽鏈內(nèi)切酶家族，功能是降解或重塑細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM），維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)[9]，在炎癥因子、生長(zhǎng)因子、高糖和氧化應(yīng)激等條件下表達(dá)上調(diào)。MMPs通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞-ECM，控制細(xì)胞-細(xì)胞間相互作用來(lái)控制細(xì)胞行為，影響細(xì)胞分化、遷移、增殖和凋亡[10]。

2.1 MMPs的結(jié)構(gòu)和分類

人體內(nèi)表達(dá)25種MMPs，其結(jié)構(gòu)包含5個(gè)結(jié)構(gòu)域：信號(hào)肽、前肽、催化結(jié)構(gòu)域、鉸鏈結(jié)構(gòu)域和血紅素結(jié)合蛋白樣C末端結(jié)構(gòu)域[11]。MMPs基于其功能和結(jié)構(gòu)可分為分泌型和膜型兩個(gè)亞家族，其中分泌型 MMPs又分為膠原酶類（MMP-1、8、13）、明膠酶類（MMP-2、9）、基質(zhì)降解素類（MMP-3、10、11）、間質(zhì)溶解素類（MMP-7、26）和其他類型（MMP-12、19、20、21、27、28）；膜型基質(zhì)金屬蛋白酶（MT-MMPs）分為三種類型，Type Ⅰ TM（MMP-14、15、26、24），Type Ⅱ TM（MMP-23）和 GPI錨定蛋白（MMP-17、25）[12]。MMPs有不同的酶切位點(diǎn)和特異性結(jié)構(gòu)，不同結(jié)構(gòu)在各類疾病中（腫瘤、冠心病、肝損傷等）具有特異性作用[13]。

2.2 MMPs的活化及調(diào)節(jié)

MMPs常以無(wú)活性的酶原形式存在，經(jīng)細(xì)胞外蛋白水解加工暴露活性催化位點(diǎn)。酶原的激活分兩個(gè)階段，當(dāng)半胱氨酸-鋅相互作用被破壞時(shí)，蛋白部分活化，允許其他蛋白酶（如纖溶酶、胰蛋白酶、激肽釋放酶、類胰蛋白酶和胃促胰酶等）和非蛋白水解化合物（如硫醇反應(yīng)劑和變性劑）切割原結(jié)構(gòu)域[14-15]，導(dǎo)致構(gòu)象變化。蛋白酶自身被催化或前肽區(qū)被外源性切割時(shí)可完全活化[16]。此外，MMP-11和MT-MMPs具有弗林蛋白酶識(shí)別序列，可以在細(xì)胞內(nèi)通過(guò)弗林蛋白酶活化[17]。

MMPs的 活 性 受 到α2巨 球 蛋 白（α2-macroglobulin，α2-MG）和基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMPs）兩種內(nèi)源性抑制劑的調(diào)節(jié)。α2-MG主要由肝細(xì)胞和巨噬細(xì)胞合成，可調(diào)控細(xì)胞外蛋白酶的水解，因此可降解MMPs，但其作用不具有特異性。TIMPs家族包含四個(gè)成員 TIMP-1、2、3、4，其表達(dá)具有組織特異性。TIMP-1、2、4以可溶形式分泌，TIMP-3與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合。TIMPs對(duì)MMPs的親和力各有不同，TIMP-1優(yōu)先結(jié)合pro-MMP-9，而TIMP-2則對(duì)pro-MMP-2更具親和力[18]。TIMPs與MMPs的C末端區(qū)域內(nèi)的pro-MMP結(jié)合，可穩(wěn)定MMPs并延遲pro-MMP活化，限制MMPs的活性。即便MMPs被激活，TIMPs仍可以1∶1的比率結(jié)合MMPs，抑制MMPs介導(dǎo)的ECM降解[19]。

2.3 MMPs與ATB-DILI的相關(guān)性研究

MMPs家族成員在炎癥環(huán)境及炎癥因子刺激下，可活化ECM結(jié)構(gòu)蛋白，參與機(jī)體炎癥反應(yīng)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，MMPs在DILI中發(fā)揮重要作用。MMPs降解ECM、激活人類肝星狀細(xì)胞，ECM的降解和重塑是肝硬化和肝癌等疾病發(fā)生的重要因素。機(jī)體在炎癥條件下，微循環(huán)中募集的免疫細(xì)胞（如T淋巴細(xì)胞）通過(guò)分泌炎癥因子和血管細(xì)胞黏附分子1，黏附至內(nèi)皮細(xì)胞表面，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)MMPs，促進(jìn)免疫細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移，增加MMPs酶活性[20]。MMPs酶活性增加可使炎癥因子的分泌增加，對(duì)肝細(xì)胞和血管有殺傷作用，加重ATB-DILI臨床癥狀，促進(jìn)疾病進(jìn)展。

MMP-2又稱明膠酶A或V型膠原酶，可促進(jìn)肝細(xì)胞毛細(xì)血管新生，導(dǎo)致炎癥進(jìn)展。MMP-2在多種腫瘤及炎癥反應(yīng)下的組織器官中均有表達(dá)[21]。MMP-2在肝臟發(fā)生缺血/再灌注損傷時(shí)表達(dá)上調(diào)。MMP-2在炎癥環(huán)境下容易發(fā)生調(diào)控失常，反應(yīng)性的表達(dá)上調(diào)，可與MMPs家族中多類蛋白酶共同作用，促進(jìn)炎癥進(jìn)展，加重ATB-DILI。

MMP-9又稱明膠酶B，可降解大部分細(xì)胞外基質(zhì)成分。ATB-DILI患者血清中MMP-9明顯升高。在ATB-DILI大鼠模型中，損傷的肝組織中可以檢測(cè)到IL-6與MMP-9表達(dá)增加，提示ATB-DILI進(jìn)展與炎癥刺激下的MMPs分泌增加密切相關(guān)[22]。MMPs可與炎癥因子（如IL-6、IL-11）相互作用，加重肝細(xì)胞、血管損傷，導(dǎo)致ATB-DILI發(fā)生。

MMP-14又稱膜型基質(zhì)金屬蛋白酶-1（MT1-MMP），具有跨膜序列，是單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的主要MT-MMPs。MMP-14是 MMP-2前體（pro-MMP-2）的細(xì)胞表面激活因子，其可介導(dǎo)MMP-2的激活，促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子分泌，促進(jìn)血管生成、生長(zhǎng)，MMP-2被激活后也具備降解ECM的能力，加速肝損傷后肝纖維化的發(fā)生[23-24]。MMP-14在高侵襲性肝細(xì)胞癌和肝纖維化中表達(dá)升高。上調(diào)MMP-14表達(dá)可觸發(fā)MMPs的瀑布式激活，加重炎癥反應(yīng)，溶解細(xì)胞周圍纖維蛋白。MMP-14作為MMPs家族的重要一員，參與了細(xì)胞外基質(zhì)的降解、肝血管的生成、促進(jìn)炎癥因子產(chǎn)生等各個(gè)過(guò)程，是導(dǎo)致ATB-DILI中肝血管損傷發(fā)生發(fā)展的重要因素，也是導(dǎo)致肝血管增生，促進(jìn)ATB-DILI后期肝纖維化發(fā)生發(fā)展的重要因素[25]。

此外，MMP-13可促進(jìn)急性肝損傷，加速肝纖維化；MMP-19可促進(jìn)肝纖維化進(jìn)展中的TGF-p信號(hào)傳導(dǎo)；MMP-1在肝臟中過(guò)度表達(dá)可有效減輕纖維化并使肝細(xì)胞增殖。MMP-3、MMP-10在肝細(xì)胞癌中表達(dá)上調(diào)；MMP-16在肝炎、肝硬化和肝細(xì)胞癌中呈高表達(dá)；MMP-7在膽道纖維化閉鎖的患者中呈高表達(dá)；MMP-11在常溫條件下的缺血損傷中呈高表達(dá)；MMP-15在肝部分切除術(shù)后表達(dá)顯著下調(diào)，與之相反，MMP-24在肝部分切除術(shù)后表達(dá)上調(diào)；MMP-8可促進(jìn)腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的急性肝炎白細(xì)胞浸潤(rùn)[26]。

3 總結(jié)

ATB-DILI的發(fā)生率逐年升高，但其發(fā)病機(jī)制至今未明。在“炎癥機(jī)制”學(xué)說(shuō)中，藥物及其活性代謝產(chǎn)物誘導(dǎo)肝細(xì)胞線粒體受損和氧化應(yīng)激，從而產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。炎癥環(huán)境下肝細(xì)胞炎癥因子分泌增加，進(jìn)一步促進(jìn)MMPs表達(dá)增加。多種不同亞型的MMPs（MMP-2、9、14等）在炎癥環(huán)境下通過(guò)不同分子機(jī)制，包括加速細(xì)胞凋亡、壞死，促進(jìn)細(xì)胞自噬的發(fā)生等方式，導(dǎo)致肝細(xì)胞的損傷和凋亡。進(jìn)一步研究MMPs與ATB-DILI的關(guān)系對(duì)揭示ATB-DILI發(fā)病機(jī)制具有重要作用。