器官系统毒性
许多药物通过损害特定器官而造成伤害——最突出的是肝脏和肾脏,但也包括心脏、神经系统等。器官系统毒性通过循环药物或其代谢物损害特定组织的机制、这些器官为何优先暴露以及如何识别由此产生的损伤来研究。肝脏和肾脏因其在药物代谢和排泄中的作用而至关重要。
Definition
器官系统毒性是指药物或其代谢物通过活性代谢物形成、线粒体损伤、氧化应激或药理学蓄积等机制,破坏靶器官细胞功能,导致损伤集中在一个或多个特定器官或组织中的药物诱导性损伤。
Scope
本主题调查药理学中的靶器官毒性,重点关注药物性肝损伤和肾毒性,并提及心脏毒性及其他模式。它描述了作用机制——活性代谢物、线粒体损伤、氧化应激和蓄积——以及内在性(剂量依赖性)损伤和特异质性损伤之间的区别。它是一个教育性参考资料,而非临床指导。
Core questions
- 为什么肝脏和肾脏特别容易受到药物毒性的影响?
- 内在性(可预测的)毒性与特异质性毒性有何不同?
- 哪些细胞机制是药物性肝损伤和肾损伤的基础?
- 如何检测器官毒性并将其归因于某种药物?
Key concepts
- 肝毒性/药物性肝损伤(DILI)
- 肾毒性
- 心脏毒性
- 内在性(剂量依赖性)毒性
- 特异质性毒性
- 活性代谢物
- 线粒体损伤和氧化应激
- 靶器官暴露和蓄积
Mechanisms
器官毒性反映了组织为何暴露以及如何受损。肝脏首先从肠道接收药物,并在生物转化过程中产生活性代谢物,这些代谢物会耗尽谷胱甘肽等保护性分子,结合细胞蛋白,损伤线粒体,并引发氧化应激和细胞死亡;损伤可能是内在的、剂量可预测的,也可能是特异质性的、罕见的(Yuan & Kaplowitz, 2013)。肾脏浓缩和排泄药物,并暴露于高腔内和间质药物浓度,使其易于发生肾小管毒性、氧化损伤以及结晶或阻塞性损伤(Wu & Huang, 2018)。在所有器官中,内在性与特异质性之间的区别与不良反应的A型/B型框架相似(Edwards & Aronson, 2000)。
Clinical relevance
药物性肝损伤是急性肝衰竭和药物撤市的主要原因,而肾毒性是医院获得性肾损伤的常见原因。了解哪些器官处于风险之中以及通过何种机制受损是证据评估和药物警戒的一部分。本条目解释了这些机制作为参考资料,不提供监测或治疗说明。
Epidemiology
器官毒性的发生频率因药物而异:过量对乙酰氨基酚等内在性肝毒素会产生可预测的、剂量相关的损伤,而特异质性药物性肝损伤每次暴露罕见,但累积到多种药物时,是严重肝损伤的主要原因(Yuan & Kaplowitz, 2013)。肾毒性同样依赖于药物和具体情况(Wu & Huang, 2018)。
Evidence & guidelines
机制理解来自毒理学和肝病学/肾病学综述(Yuan & Kaplowitz, 2013; Wu & Huang, 2018),而将损伤归因于药物则依赖于因果关系评估方法和药物警戒,而非单一诊断测试。内在性/特异质性以及A型/B型框架提供了概念性支架(Edwards & Aronson, 2000)。
History
对特定器官是药物毒性优先靶点的认识随着20世纪药理学和毒理学的发展而增长,对乙酰氨基酚肝毒性成为活性代谢物介导的、谷胱甘肽依赖性损伤的典型模型。药物性肝损伤反复导致上市后撤市,促使人们更加关注基于机制的预测(Yuan & Kaplowitz, 2013)。肾毒性研究也与此并行,重点关注肾小管处理和生物标志物(Wu & Huang, 2018)。
Debates
- 特异质性器官毒性能否在发生前预测?
- 内在的、剂量依赖性毒性是可重现和可预测的,但特异质性损伤罕见、依赖于宿主因素,且标准临床前测试难以捕捉,因此,它能否以及如何被预测仍然是药物安全科学中的一个活跃问题。
Key figures
- Neil Kaplowitz
- Lily Yuan
- Hartmut Jaeschke
- I. Ralph Edwards
- Jeffrey K. Aronson
Related topics
Seminal works
- yuan-kaplowitz-2013
- wu-2018
Frequently asked questions
- 为什么肝脏和肾脏是药物最常损害的器官?
- 肝脏是药物代谢的主要场所,首先接触药物及其活性代谢物,而肾脏则过滤和浓缩药物以供排泄,因此会遇到高局部浓度。这两种功能使这些器官处于药物暴露的最前沿。
- 内在性毒性与特异质性毒性有何区别?
- 内在性毒性是剂量依赖性的、可重现的,并且可以从药物中预测——例如对乙酰氨基酚过量——而特异质性毒性则罕见、基本不依赖于剂量、取决于宿主因素,并且难以预测。