南华大学药学与生物科学学院药物毒理学课件药物对肝脏的毒性作用.ppt

药学与生物科学学院药学与生物科学学院 谢伟全谢伟全 2021年年10月月14日日1什么是理想的药物？什么是理想的药物？靶点〔on-target〕2脱靶效应〔脱靶效应〔off-target〕〕3理想的药物理想的药物1 理想的分子结构(单克隆抗体〕2 理想的靶点〔引起疾病的特异分子〕4伊马替尼伊马替尼伊马替尼伊马替尼:世界上首个针对致病世界上首个针对致病基因进行靶向治疗的药物，选择基因进行靶向治疗的药物，选择性作用于性作用于Bcr-Abl蛋白激酶阻断蛋白激酶阻断其下游信号转导通路〔其下游信号转导通路〔2001年上年上市〕5 慢性粒慢性粒细细胞白血病胞白血病(Chronic myeloid leukemia, CML)：白血病的常见类型之一，年发病率为1～2/10万，约占成人白血病的15%，在我国占所有白血病的18% BCR-ABL融合蛋白：融合蛋白：95%的CML患者存在t(9;22)(q32;q21)易位即Ph染色体，从而形成Bcr-Abl融合基因并编码具有高酪氨酸激酶活性的BCR-ABL融合蛋白6 BCR-ABL信号通路图信号通路图 CilloniD, et al.Clin Cancer Res. 2021, 18(4):930-7.7 伊马替尼作用机制示意图 Gora-Tybor J, et al. Current Medicinal Chemistry, 2021, 15, 3036-3051.8伊马替尼耐药问题是CML治疗面临的巨大挑战伊马替尼耐药的原因：1.BCR-ABL激酶位点的突变：耐药率从高到低依次是T315I、E255K、Y253F、E255V、V299L、Y253H、M351T、F317L、T315A、F317V和L248R。

融合基因的扩增和过度表达3.白血病干细胞的存在4.影响细胞内药物浓度等因素〔P-gp〕9名称结构式代数针对的CML伊马替尼第一代非突变CML尼罗替尼 第二代T315I突变外的CML达沙替尼第二代 T315I突变外的CML普纳替尼第三代T315I突变CML2021年上市的普纳替尼存在严重的心脏毒副作用，曾被FDA撤市10 伊马替尼与伊马替尼与TGI1002的化学结构的化学结构伊马替尼伊马替尼TGI100211EphB2PDGFRαTGI1002对对64种蛋白激酶抑制作用种蛋白激酶抑制作用12第三章第三章药物对肝脏的毒性作用药物对肝脏的毒性作用13一、肝脏损伤的生理学一、肝脏损伤的生理学 与形态学根底与形态学根底1415中医对肝的认识中医对肝的认识1.主疏泄：调畅气机，调节情志，促进消化，疏通水道，调理冲任2. 主藏血16〔一〕肝脏的血液循环〔一〕肝脏的血液循环门静脉肝动脉小叶间静脉小叶间动脉血窦肝静脉下腔静脉营养物质O217〔二〕肝脏的功能〔二〕肝脏的功能1 1〕消化与吸收功能〔胆汁〕消化与吸收功能〔胆汁- -脂肪〕脂肪〕2 2〕代谢功能〔糖，蛋白质，药物〕代谢功能〔糖，蛋白质，药物〕〕3 3〕去除功能〔血窦〕去除功能〔血窦- -巨噬细胞巨噬细胞- -异异物〕物〕4 4〕解毒与排泄功能〕解毒与排泄功能183-13-1肝脏的主要功能及功能障碍的后果肝脏的主要功能及功能障碍的后果肝功能种类例子功能损害的后果营养稳态葡萄糖合成与储存胆固醇摄取低血糖、意识模糊高胆固醇血症颗粒滤过肠道细菌产物，如内毒素内毒素血症蛋白质合成凝血因子白蛋白转运蛋白出血低蛋白血症、腹水脂肪肝生物转化与解毒胆红素和氨类固醇激素外源性化学物黄疸、高血氨肝昏迷男性第二性征丧失药物代谢减低胆汁形成与排泄胆汁酸依赖性食物脂质和维生素摄取胆红素与胆固醇金属如铜、锰外源化学物脂肪泻、营养不良、维生素缺乏黄疸、高胆固醇血症金属诱发的神经毒性药物清除迟缓19肝细胞胆小管Hering管肝管小叶间胆管总肝管总胆管〔三〕胆汁形成〔三〕胆汁形成20Ü肝小叶三区〔图3-1〕Ü 小叶中心区：毒性化学物的主要靶位Ü 带中区Ü 门周区Ü肝腺泡三带〔图3-1〕Ü 1带：与血液入口相邻〔≈门周区〕Ü 2带Ü 3带：与中央静脉相邻〔≈小叶中心区〕〔四〕〔四〕 肝脏组织结构肝脏组织结构21图图3-13-1 肝小叶模式图肝小叶模式图 22图3-2 肝小叶微细结构231 12 23 3门周区门周区带中区带中区小叶中心区小叶中心区肝小叶三区肝腺泡三带门管区中央静脉图3-3 肝小叶和肝腺泡简图24l腺泡分带现象腺泡分带现象l1 1〕肝细胞各组分水平沿腺泡分〕肝细胞各组分水平沿腺泡分l带呈浓度梯度分布：带呈浓度梯度分布：l肝细胞中氧浓度：肝细胞中氧浓度：1 1带带>2>2带带>3>3带；带；l胆盐浓度：胆盐浓度： 1 1带带>2>2带带>3>3带带252 2〕肝细胞蛋白质水平沿腺泡分带呈异〕肝细胞蛋白质水平沿腺泡分带呈异质性分布质性分布1 1带谷胱甘肽含量高，该区主要作用是带谷胱甘肽含量高，该区主要作用是脂肪酸氧化、糖原异生以及胆汁分泌；脂肪酸氧化、糖原异生以及胆汁分泌；3 3带细胞色素带细胞色素P450P450蛋白含量高，该区具蛋白含量高，该区具有很强的脱氧化作用，是肝中毒的主有很强的脱氧化作用，是肝中毒的主要靶位。

要靶位26肝脏微粒体混合功能氧化酶系统，细胞色素肝脏微粒体混合功能氧化酶系统，细胞色素P450P450氧化酶，氧化酶，简称简称P450P450酶酶酶蛋白中所含血红素与一氧化碳〔酶蛋白中所含血红素与一氧化碳〔COCO〕的结合体〕的结合体P450-COP450-CO在在450nm450nm处有特征性强吸收峰而得名处有特征性强吸收峰而得名Cytochrome P450,CYPCytochrome P450,CYP主要位于肝脏主要位于肝脏也见于肠道、肾脏和脑内也见于肠道、肾脏和脑内P450酶酶2728 族：氨基酸有40%以上的同源性，族用阿拉伯数字，如CYP1、CYP2 亚族：氨基酸顺序有55%以上同源的酶组成，亚族用大写英文字母，如CYP1A、CYP2D 具体的酶，用阿拉伯数字加以区分，如CYP1A2、CYP2D6，基因那么用CYP2D6表示29涉及药物代谢的涉及药物代谢的CYPCYP主要为主要为CYP1CYP1、、CYP2CYP2、、CYP3 3CYP3 3个家族中个家族中7 7种重要的亚型：种重要的亚型：CYP1A2CYP1A2、、CYP2A6CYP2A6、、 CYP2C9CYP2C9、、 CYP2C19CYP2C19、、CPY2D6CPY2D6、、CYP2E1CYP2E1和和CYP3A4CYP3A4与心血管药物代谢关系密切的有与心血管药物代谢关系密切的有CYP1A2CYP1A2、、CYP2C9CYP2C9、、 CYP2C19CYP2C19、、CPY2D6CPY2D6、和、和CYP3A4CYP3A430CYP450 Activity in the LiverRelative Importance ofP450s in Drug MetabolismRelative Quantities of P450s in LiverCYP3A 〔〔30%〕〕CYP3A〔〔55%〕〕CYP2D6〔〔20%〕〕CYP2D6〔〔4%〕〕CYP1A2CYP1A2〔〔13%〕〕CYP2CCYP2C〔〔15%〕〕CYP2E1CYP2E1Shimada T et al. J Pharmacol Exp Ther 1994;270(1):414. 31酶的底物〔Substrates〕抑制剂〔inhibitors〕 药酶活性减弱，使其他药物或本身代谢减慢,占代谢性相互作用的70%诱导剂〔inducers〕 药酶活性增强，使其他药物或本身 代谢加速，占代谢性相互作用的23%32竞争性抑制：通常发生在两种药物都是同一个酶的底物时，竞争性抑制：通常发生在两种药物都是同一个酶的底物时，会产生底物这间的竞争，抑制彼此的代谢。

会产生底物这间的竞争，抑制彼此的代谢机制根底抑制：也叫自杀性抑制，如大环内酯类经机制根底抑制：也叫自杀性抑制，如大环内酯类经CYP3A4CYP3A4代谢，代谢物可与代谢，代谢物可与P450P450分子中血红蛋白的亚铁形成亚硝基分子中血红蛋白的亚铁形成亚硝基烷烃复合物而使酶失活烷烃复合物而使酶失活非选择性抑制：指药物对多个非选择性抑制：指药物对多个CYPCYP同工酶都有抑制作用，同工酶都有抑制作用，缺乏选择性如西咪替丁可同时抑制缺乏选择性如西咪替丁可同时抑制CYP3A4CYP3A4、、CYP2D6CYP2D6、、CYP1A2CYP1A233酶强抑制剂（AUC升高≥5倍）中抑制剂（2倍≤AUC升高≤5倍）弱抑制剂(1.25≤AUC升高≤2倍)1A2氟伏沙明环丙沙星、美西律、普罗帕酮、齐留通阿昔洛韦、西咪替丁、法莫替丁、诺氟沙星、维拉帕米2C9胺碘酮、氟康唑2C19奥美拉唑2D6帕罗西汀、氟西汀、奎尼丁度洛西汀、特比萘芬胺碘酮、舍曲林3A4阿他那韦、泰利霉素、克拉霉素、伊曲康唑、酮康唑、茚地那韦、那非那韦、利托那韦、沙奎那韦、萘法唑酮地尔硫卓、红霉素、氟康维拉帕米、葡萄柚汁西咪替丁常见常见P450P450酶抑制强度分级酶抑制强度分级34Ü肝内细胞肝内细胞Ü 肝细胞：毒性化学物的主要肝细胞：毒性化学物的主要靶点靶点Ü 内皮细胞内皮细胞Ü 库普弗细胞〔库普弗细胞〔Kupffer cellKupffer cell〕〕Ü Ito Ito细胞〔星形细胞〕：胶原细胞〔星形细胞〕：胶原生成，维生素生成，维生素A A储存和代谢，也储存和代谢，也称贮脂细胞。

称贮脂细胞35图3-4 肝血窦细胞简图36二、肝损伤类型二、肝损伤类型37表表3 3- -2 2 药物引起肝损伤的类型药物引起肝损伤的类型肝损伤类型典型药物或毒物肝细胞死亡对乙酰氨基酚、二甲基甲酰胺、乙醇脂肪肝四氯化碳、乙醇、丙戊酸钠胆汁淤积氯丙嗪、环孢素A、乙醇胆道损伤阿莫西林、二苯氨基甲烷肝硬化乙醇、砷、维生素A血管损伤吡咯双烷类生物碱过敏性肝炎氯丙嗪，磺胺类药物等肿瘤雄激素、黄曲霉素、亚硝酸盐38〔一〕肝细胞死亡〔hepatocellular death〕死亡模式1〕凋亡〔apoptosis〕2〕坏死〔necrosis〕3〕自噬〔autophagy〕4〕 胀亡〔oncosis〕39l凋亡〔细胞自杀〕凋亡〔细胞自杀〕l概念：机体用于去除不再需要或不再概念：机体用于去除不再需要或不再有正常功能细胞的正常生理过程有正常功能细胞的正常生理过程l形态学标志〔与形态学标志〔与““坏死细胞〞区别〕：坏死细胞〞区别〕：l细胞萎缩、核染色质密集、质膜保持细胞萎缩、核染色质密集、质膜保持完完l整、形成凋亡小体及无炎症反响整、形成凋亡小体及无炎症反响40l坏死〔细胞它杀，坏死〔细胞它杀，I,IIII,III带〕带〕l形态学标志：形态学标志：l细胞肿胀、核解离、质膜碎裂及细胞肿胀、核解离、质膜碎裂及炎炎l症细胞迁入。

症细胞迁入l血清酶的测定〔转氨酶，乳酸脱血清酶的测定〔转氨酶，乳酸脱氢酶〕氢酶〕 41坏死〔necrosis〕与凋亡〔apoptosis〕的形态区别4243对照组(×100)20μM TGI1002组(×100)0.2μM 吉西他滨组 (×100)44 TGI1002 具有促细胞凋亡作用具有促细胞凋亡作用20μM TGI100225μM TGI100230μM TGI10025.2% 42.2%25.3%22.3%Control45自噬〔自噬〔autophagy〕〕46〔二〕脂肪肝〔〔二〕脂肪肝〔fatty liverfatty liver〕〕概念：脂质积聚含量超过总重量概念：脂质积聚含量超过总重量5 5％的肝脏％的肝脏特点特点肝急性中毒的常见反响；肝急性中毒的常见反响；可逆；可逆；不引起肝细胞坏死？不引起肝细胞坏死？47Ø分类 大泡脂肪变性：如乙醇等 微泡脂肪变性：如四环素、 丙戊酸钠等48Ø脂肪变性原因脂肪变性原因Ø1 1〕脂蛋白合成抑制〕脂蛋白合成抑制Ø2 2〕甘油三酯与脂蛋白结合降低〕甘油三酯与脂蛋白结合降低Ø3 3〕极低密度脂蛋白转运受干扰〕极低密度脂蛋白转运受干扰Ø4 4〕脂质氧化损害〕脂质氧化损害Ø5 5〕脂肪酸合成增加，如乙醇〕脂肪酸合成增加，如乙醇49Ø脂肪变性部位脂肪变性部位与药物引起坏死相似与药物引起坏死相似Ø磷脂变性磷脂变性如胺碘酮、对氯苯丁胺等如胺碘酮、对氯苯丁胺等50脂肪肝示意图脂肪肝示意图51〔三〕胆汁淤积〔〔三〕胆汁淤积〔cholestasischolestasis〕〕概念：胆汁生成量下降或胆汁中某一溶概念：胆汁生成量下降或胆汁中某一溶质分泌障碍。

质分泌障碍生化特征：生化特征：某些正常情况下在胆汁中浓缩的化合物某些正常情况下在胆汁中浓缩的化合物〔尤其是胆盐和胆红素〕的血清含量〔尤其是胆盐和胆红素〕的血清含量升高52Ø原因：原因：胆管系统完整性受损；胆汁形成与分胆管系统完整性受损；胆汁形成与分泌障碍泌障碍Ø药物：药物：如氯丙嗪、雌激素、阿米替林、氨苄如氯丙嗪、雌激素、阿米替林、氨苄西林、巴比妥类、卡马西平等西林、巴比妥类、卡马西平等53〔四〕血管损伤〔四〕血管损伤肝静脉闭塞病变：双苄基异喹啉类生肝静脉闭塞病变：双苄基异喹啉类生物碱、达卡巴嗪、口服避孕药物碱、达卡巴嗪、口服避孕药肝紫癜：同化激素肝紫癜：同化激素54〔五〕肝硬化〔纤维化〕〔五〕肝硬化〔纤维化〕概念概念: :慢性肝损伤晚期，纤维组织逐渐增多慢性肝损伤晚期，纤维组织逐渐增多，肝脏微循环变形引起细胞缺氧并重，肝脏微循环变形引起细胞缺氧并重建，最终肝脏结构由纤维组织壁包绕建，最终肝脏结构由纤维组织壁包绕互连成为重建肝细胞结节互连成为重建肝细胞结节55Ø有害因素：有害因素：Ø长期饮酒；含砷的药物和甲氨蝶呤，长期饮酒；含砷的药物和甲氨蝶呤，Ø甲基多巴、呋喃妥因、异烟肼、双甲基多巴、呋喃妥因、异烟肼、双氯氯Ø芬酸〔慢性活动性肝炎，如不及时芬酸〔慢性活动性肝炎，如不及时停停Ø药，也可导致肝硬化〕。

药，也可导致肝硬化〕56肝纤维化示意图肝纤维化示意图57〔六〕过敏性肝炎〔损伤〕〔六〕过敏性肝炎〔损伤〕1 1胆汁淤积型胆汁淤积型 氯丙嗪等〔黄疸性肝炎〕氯丙嗪等〔黄疸性肝炎〕2 2自身免疫性型自身免疫性型 甲基多巴、磺胺类、卤甲基多巴、磺胺类、卤化麻醉药、替尼酸、双肼屈嗪等化麻醉药、替尼酸、双肼屈嗪等58〔七〕肝肿瘤〔主要的一种肿瘤〕〔七〕肝肿瘤〔主要的一种肿瘤〕有害因素：有害因素：亚硝酸盐、合成抗氧化剂、药酶诱导亚硝酸盐、合成抗氧化剂、药酶诱导剂如苯巴比妥等剂如苯巴比妥等59慢性炎症引起癌症〔炎癌转化〕慢性炎症引起癌症〔炎癌转化〕60慢性炎症引起癌症〔炎癌转化〕慢性炎症引起癌症〔炎癌转化〕61Ø药物对肝细胞内细胞器的主要靶点：药物对肝细胞内细胞器的主要靶点：Ø〔〔1 1〕线粒体〔〕线粒体〔ATP)ATP)：：Ø〔〔2 2〕质膜：质膜起泡；如对乙酰氨基〕质膜：质膜起泡；如对乙酰氨基酚酚Ø〔〔3 3〕内质网：如对乙酰氨基酚〕内质网：如对乙酰氨基酚Ø〔〔4 4〕细胞核：如黄曲霉素〕细胞核：如黄曲霉素B B、半乳糖胺、半乳糖胺Ø〔〔5 5〕溶酶体〕溶酶体Ü肝损伤的有关机制肝损伤的有关机制62Ø肝细胞死亡可能的生化机制：肝细胞死亡可能的生化机制：Ø〔〔1 1〕脂质过氧化：〕脂质过氧化：Ø如乙醇、四氯化碳、可卡因如乙醇、四氯化碳、可卡因Ø〔〔2 2〕不可逆地与大分子结合：〕不可逆地与大分子结合：Ø如对乙酰氨基酚、可卡因如对乙酰氨基酚、可卡因63l对乙酰氨基酚的肝毒性机制对乙酰氨基酚的肝毒性机制l细细胞色素细细胞色素P450P450将其活化为将其活化为N-N-l乙酰乙酰- -对苯醌〔对苯醌〔NAPOINAPOI〕，后者〕，后者l耗竭谷胱甘肽或与肝蛋白结合，耗竭谷胱甘肽或与肝蛋白结合，l最终导致肝细胞死亡。

最终导致肝细胞死亡64图3-5 对乙酰氨基酚生物活化和肝毒性发生机制65〔〔3 3〕钙内环境平衡失调〕钙内环境平衡失调〔〔4 4〕免疫反响：〕免疫反响：如氟烷、双氯芬酸；如氟烷、双氯芬酸；共同特征：反复接触毒物〔通常是药共同特征：反复接触毒物〔通常是药物〕形成了药物物〕形成了药物- -蛋白质加合物蛋白质加合物66图3-6 免疫介导型肝损伤67ü半乳糖胺对肝脏毒性机制已明确，半乳糖胺对肝脏毒性机制已明确，是通过耗竭膜蛋白合成必须的三磷是通过耗竭膜蛋白合成必须的三磷酸尿苷造成细胞死亡酸尿苷造成细胞死亡68三、肝损伤评价三、肝损伤评价〔一〕肝毒性综合征〔一〕肝毒性综合征肝性脑病：氨毒性学说、假性神经递质学肝性脑病：氨毒性学说、假性神经递质学说和说和r-r-氨基丁酸氨基丁酸(GABA)(GABA)学说学说瑞夷综合征：儿童病毒性感染〔阿司匹林瑞夷综合征：儿童病毒性感染〔阿司匹林〕〕〔二〕形态评价〔二〕形态评价肝组织切片肝组织切片69组织切片〔组织切片〔HE染色染色)70〔三〕血液试验〔三〕血液试验6.6.血清肝脏酶测定血清肝脏酶测定71表表3 3- -3 3 肝脏毒性的血清酶指标肝脏毒性的血清酶指标酶英文缩写意义丙氨酸氨基转移酶ALT主要存在于肝脏，升高主要反映肝细胞损伤天冬氨酸氨基转移酶AST对肝脏特异性相对小，升高主要反映肝细胞损伤碱性磷酸激酶ALP升高主要反映胆汁淤积等损伤γ-谷氨酰转肽酶GGLP升高主要反映胆汁淤积等损伤肝损伤也升高5’-核苷酸酶5’ND升高主要反映胆汁淤积等损伤山梨醇脱氢酶SDH对肝脏具有高度特异性，升高主要反映肝细胞损伤鸟氨酸氨甲基转移酶OCT对肝脏具有高度特异性，升高主要反映肝细胞损伤72项项目目名名 称称参参 考考 值值简简 要要 意意 义义ALT谷丙谷丙转转氨氨酶酶0～～40单单位位/升升升高升高见见于肝炎、心肌炎及多于肝炎、心肌炎及多发发性肌炎性肌炎，，饮饮酒等酒等AST谷草谷草转转氨氨酶酶5～～40单单位位/升升升高升高见见于心肌梗死，肝于心肌梗死，肝脏脏疾病，用疾病，用药药等等TP总总蛋白蛋白60克～克～80克克/升升降低，降低，见见于于营营养不良，肝功能障碍蛋白养不良，肝功能障碍蛋白质质合成减合成减少，蛋白少，蛋白质丢质丢失失过过多，如多，如肾肾病病综综合征、合征、烧伤烧伤等等ALB白蛋白白蛋白 35克～克～55克克/升升降低，降低，见见于于营营养不良、肝养不良、肝脏脏合成功能障碍，尿中合成功能障碍，尿中大量大量丢丢失，如失，如肾肾病病综综合征合征GLO球蛋白球蛋白20克～克～29克克/升升升高，升高，见见于于结缔组织结缔组织疾病，肝疾病，肝脏纤维脏纤维化，骨髓瘤化，骨髓瘤A/G白蛋白与球蛋白白蛋白与球蛋白比比值值1.5～～2.5:1降低，降低，见见于肝于肝脏纤维脏纤维化化TBIL总总胆胆红红素素1.7～～17.1微摩微摩尔尔/升升(0.1毫克～毫克～1.0毫克毫克/分分升升)升高，升高，见见于溶血、肝于溶血、肝损损害及胆道阻塞害及胆道阻塞DBIL直接胆直接胆红红素素0～～3.4微摩微摩尔尔/升升(0～～0.2毫克毫克/分升分升)升高，升高，见见于肝于肝损损害及胆道阻塞害及胆道阻塞 肝功能常见检查工程及意义73肝功能检查体检表74两对半检查两对半检查75肝功能不全患者用药本卷须知肝功能不全患者用药本卷须知用药原那么明确诊断合理用药。

防止或减少使用对肝毒性大的药物防止肝毒性药物合用肝功能不全而肾功能正常的病人可选用肝毒性小，并且从肾排泄的药物初始宜小剂量，必要时进行TDM，做到个性化给药定期检查肝功能，及时调整给药方案76肝功能不全患者用药本卷须知肝功能不全患者用药本卷须知1.由肝脏去除，但无明显毒性反响的药物：谨慎使用，必要时减量2.主要经肝或大局部经肝去除的药物：尽可能防止使用3.肝肾两种途径去除的药物：减量使用4.主要经肾排泄的药物：一般无须调整剂量77一、肝脏损伤的生理学与形态学肝小叶和肝腺泡二、肝损伤的类型？肝细胞死亡〔凋亡〕；脂肪肝；胆汁淤积；胆道损害；肝硬化；血管损伤；肿瘤等肝细胞死亡的生化机制〔对乙酰氨基酚的肝毒性机制〕三、肝损伤的评价血清酶指标〔ALT/AST/ALP/GGTP〕本章小结本章小结78。