馬兜鈴酸腎損害：從科學問題到臨床意義的多輪審視
——北京大學腎臟疾病研究所副所長楊莉談馬兜鈴酸腎病的機制研究和臨床診療策略

文圖/《中國醫藥科學》 費 菲

楊莉教授所在的北京大學第一醫院腎臟病專業，連續7年捧走全國第一，她本人也作為國際急性腎損傷專家共識組里唯一的中國專家，在國際上代表中國發表學術見解。近日，在第二屆臨床中藥學大會上，北京大學第一醫院副院長、北京大學腎臟疾病研究所副所長楊莉教授介紹了最近十幾年在中草藥藥物性腎損傷的特殊類型——馬兜鈴酸腎病基礎和臨床的相關內容。

2012年《柳葉刀》（the Lancet）雜志報道了我國王海燕教授牽頭的一項慢性腎臟病（CKD）流行病學調查結果顯示，在成年人群中，慢性腎臟病的患病率為10.8%；不同程度的急性腎損傷（AKI）的患病人群中有30%～40%是由藥物引起的。我國急慢性腎臟病的醫療消耗共占疾病總醫療支出1/5。

比利時研究起底“馬兜鈴酸”腎損傷

楊莉教授介紹了馬兜鈴酸腎病（AAN）的患病情況、臨床特征、發病機制、臨床診斷和防治的情況。馬兜鈴酸腎病是涵蓋了急慢性腎損傷的一種特殊類型腎病。國際最早的相關報道是1993年比利時“馬兜鈴酸事件”，從一種減肥中藥中檢測出的馬兜鈴酸來源于配方中藥材廣防己，故將這一疾病稱為“中草藥腎病”（CHN）。后期通過多層次研究發現該減肥藥具有腎毒性，鑒定具有泌尿系統上皮細胞致癌的成分是馬兜鈴酸。減肥藥中的腎毒性和致癌性成分為馬兜鈴酸（AA），在“中草藥腎病”患者腎臟和輸尿管的組織中鑒定發現基因突變前的馬兜鈴酸-DNA加合物。在動物模型中給予馬兜鈴酸可誘導典型的臨床“中草藥腎病”樣腎損傷。因在致病因素和疾病之間建立了因果關系，后將中草藥腎病改稱為“馬兜鈴酸腎病”。

我國馬兜鈴酸腎病首例報道早在1964年，吳寒松醫師報告了2例因服用大劑量關木通煎劑引起的少尿型急性腎功能衰竭，此后亦有零星個案報道，但由于均無臨床、病理分析未引起重視。我國目前尚無馬兜鈴酸腎病確切的流行病學數據，可通過以下幾個方面來初步掌握大致情況。

□楊莉：慢性腎臟病的發生與馬兜鈴酸-1累積量相關

首先是經腎穿刺活檢術確定疾病類型。馬兜鈴酸腎病的腎臟病變主要在腎小管及其間質，可導致腎小管-間質腎炎（TIN）。來自南京軍區總醫院和北京大學第一醫院的大規模腎活檢的病例報告數據顯示，腎小管-間質腎炎約占腎臟疾病的3%～5%，且呈逐年上升趨勢。其中南京軍區總院（n=13519，1979～2002）檢出腎小管間質腎炎（TIN）為3.4%；北京大學第一醫院（n=4500，1998～2002）的腎小管間質腎炎（TIN）為5.6%。據1998年和2010年國際文獻報道，腎活檢病例中腎小管-間質腎炎（TIN）的構成比：意大利（n=13835）腎小管間質腎炎（TIN）為3.0%；美國（n=1500）腎小管間質腎炎（TIN）為2.8%。2003年至2012年10年中腎活檢病例中腎小管-間質腎炎（TIN）的構成比增加了2倍。在導致急性腎衰竭的腎活檢患者中，近60%由腎小管-間質腎炎（TIN）引起。而這些患者中的60%是藥物因素導致。藥物引起的腎損傷在腎活檢人群中是引起急性腎衰竭的重要病因。所有引起腎臟功能急性減退致急性腎損傷的病因中，藥物因素在我國顯得比較突出。綜合Che ML（2009年）、Wang YQ（2016年）、Xu X（2015年）等文獻報道，在1993年至2016年的十余年中，國內藥物性急性腎損傷（AKI）的構成比從12.0%增至37%。其中報告1993年上海急性腎衰竭12.0%（6669例），2001年上海急性腎衰竭22.4%（125例），2002年北京急性腎衰竭22.1%（362例），2009年上海急性腎衰竭28.0%（1200例），2013年北京社區獲得性急性腎損傷31.4%（216例），2014年全國30%（3477例）的患者為獲得性急性腎損傷，2016年全國37%（2007例）的患者為獲得性急性腎損傷。

其次，北京大學第一醫院參與的藥劑科牽頭、腎臟科參與的中國藥物性急性腎損傷的最新流行病學調查結果顯示，急性腎損傷造成的疾病負擔日益沉重。觀察不同的調查人群發現，易導致腎損傷藥物種類中除了抗生素外，中草藥分列第一和第二，中草藥在藥物性急性腎損傷是重要的致病因素。北京大學第一醫院收集的社區獲得性急性腎損傷（CA-AKI）362例病例中，中草藥占第二（28%）。9家地區中心醫院（n=5994）的急性腎損傷病例中，中草藥因素占第一位（38%）。其中社區獲得性急性腎損傷的患病率為2.5%，而醫院獲得性急性腎損傷的患病率為9.1%。約40%的成人急性腎損傷的發生與藥物相關，16%急性腎損傷的發生可能因中藥或療法導致。

第三，2012年北京大學第一醫院王海燕牽頭完成的區域性（北京石景山區社區）人群慢性腎臟病流行病學調查中，分析了13925例我國成年人慢性腎臟病的患病率及危險因素。在腎毒性藥物服用情況調查中發現，2.5%的患者具有經常服用鎮痛劑和含馬兜鈴酸中藥兩種藥物的歷史。慢性腎臟病的患病率高于不服用此兩種藥物的人群（18.3% vs. 8.5%，OR=2.19）。據此估算當時全國約有3300萬人服用鎮痛劑和含馬兜鈴酸中藥，此后我國有關部門采取多種措施限制了含馬兜鈴酸中藥的使用，目前這一數字應有所減少。

楊莉教授指出，據Zhang LX（Am J Kidney Dis，2008）、Su T（Nephrol Dial Translant，2011）等文獻報道，相關慢性腎臟病的發生與馬兜鈴酸-1（AA-1）的累積量有關。當AA-1的累積量＞0.5g，慢性腎臟病風險顯著升高（風險比OR=5.63），比鎮痛藥的患病風險更高（鎮痛藥累積量＞2.0kg，風險比OR=3.85）。

常見的含有馬兜鈴酸的中草藥主要有廣防己、關木通、青木香、天仙藤、馬兜鈴、細辛、尋骨風、朱砂蓮。一些常用的中成藥中也含有馬兜鈴酸相關成分。臨床上很多患者為治療心臟、肝臟和消化道疾病服用含馬兜鈴酸的中藥而導致腎臟疾病。1998年北京大學第一醫院腎內科建立了腎小管間質性疾病門診，長期隨訪1000多例患者。在對腎小管間質病門診和前瞻性隊列研究中，入組625例臨床診斷的腎小管間質病，15%病理確診，其中隨診超過1年的450例。按含馬兜鈴酸中藥服用劑量和服用時間分為三類：急性腎衰竭、輕度的腎小管損傷和慢性腎功能障礙。急性馬兜鈴酸腎病占4.3%，腎小管功能障礙性馬兜鈴酸腎病占2.3%，慢性馬兜鈴酸腎病占93.3%（400例）。

第一類是急性馬兜鈴酸腎病所致的腎衰竭。楊莉教授指出，相較其他藥物性腎損傷，馬兜鈴酸腎病引起腎小管間質性疾病的預后不佳。1998年北大醫院腎小管間質性疾病門診開診至今的20年隨訪數據顯示，80%的患者進入終末期腎臟疾病（ESRD），需行血透治療（HD）、腹透治療（PD）、腎移植（TX）或死亡，20%在慢性腎臟病不同期[20%診斷上尿路移行細胞癌（TCC）]，繼續門診隨訪。急性馬兜鈴酸腎病與其他常見的藥物性腎損傷的差異主要表現在，由萬古霉素、慶大霉素等抗生素引起的急性腎損傷多數可獲得痊愈或脫離透析，但急性馬兜鈴酸腎病預后較差。作為非少尿型急性腎損傷，急性馬兜鈴酸腎病的臨床表現為急性腎小管壞死，其中77%的患者未恢復，5%完全恢復，8%部分恢復。隨訪1～7年，50%的急性馬兜鈴酸腎病患者進入終末期腎病需要透析治療，50%的患者進入慢性腎臟病4期。

第二類是腎小管功能障礙性馬兜鈴酸腎病。這類患者服用的含有馬兜鈴酸的中草藥劑量較小。臨床表現為腎小管功能障礙，低血鉀性周期性麻痹，四肢癱軟，血肌酐水平一般正常。病例：患者腎活檢后2～3月，腎小管功能部分緩解，隨訪（5±2）年，腎小球濾過率（eGFR）維持在正常水平。

第三類是慢性馬兜鈴酸腎病引起的慢性腎小管間質腎病，表現為腎小球濾過率不同程度下降。44%的患者 eGFR 下降率＞ 4.0mL/（min·年），36% 的患者eGFR下降率＜2.0mL/（min·年），20% 的患者eGFR維持穩定。長期或間斷小劑量服用含有馬兜鈴酸的中草藥導致慢性持續進展性馬兜鈴酸腎病。隨訪203例（1～7年）結果發現，這類患者的腎臟功能減退速度快于一般的慢性藥物性腎損傷和慢性腎臟病。

探秘馬兜鈴酸腎病的發病機制

楊莉教授總結，馬兜鈴酸腎病的臨床特點是，其導致的腎損害是劑量依賴性，根據不同藥物所含的馬兜鈴酸-1和馬兜鈴內酰胺-1的成分估測患者服用的總劑量，與其未來腎功能轉歸的預測值相關。不同臨床表型包括急性/慢性。靶向損傷腎小管腎間質，而具有藥物重吸收和排泌功能的腎小管，在排泄代謝產物、維持機體酸堿平衡和體液平衡中起到極其重要的作用。腎小管的損傷會導致腎間質發生后期纖維化。

與其他的藥物性腎損傷不同的是，馬兜鈴酸腎病的腎小管修復能力減退。持續性損傷直至終末期腎病尚無有效治療藥物，是臨床非常棘手的問題。楊莉教授從這一臨床問題出發，提出了科學問題，開展了探索腎損傷后免疫損傷、組織修復、器官纖維化一系列的機制研究。其中意義最重大的是發現了腎組織急性損傷后發生纖維化的分子機制，首次揭示體內的正常組織在損傷后存在增殖周期異常，為急性腎損傷的修復機制和治療研究開創了全新的領域。

與北京大學醫學部研究者的20年合作中，楊莉對獲得的13種馬兜鈴酸及其含有馬兜鈴酸的化合物進行毒性檢測時發現，馬兜鈴酸及其化合物不同成分作用于腎小管細胞，均具有直接細胞毒性。在腎小管間質病門診和前瞻性隊列研究發現，馬兜鈴酸腎病患者在停藥后1.5年后血液檢測仍檢出馬兜鈴酸和馬兜鈴內酰胺的代謝產物，與其持續聚集的毒性明確相關，直至藥物排凈后腎功能減退速度方才降低。針對腎活檢病例研究發現，馬兜鈴酸腎病的腎損害與其他藥物性腎損害的類型不同，直接表現為腎小管周圍毛細血管網的大量丟失，以及腎小管上皮細胞再生性修復能力的明顯下降，從而導致預后較差。

楊莉教授談到，經研究發現，急性馬兜鈴酸腎病啟動纖維化修復早于其他急性腎損傷，導致早期出現腎臟纖維化。所有臟器損傷后急性修復包括兩種類型，一是天然再生型修復，比如干細胞、腎小管細胞等，損傷細胞周邊正常實質細胞將發生增生修復從而完成結構重建并恢復功能；二是纖維性修復。纖維性修復反應過度時，就會引起器官的纖維化，導致器官的功能下降和永久性喪失。

馬兜鈴酸腎病發生腎臟纖維化機制具有3個特點——直接腎小管毒性以及抑制增殖作用、生長因子產生減少和早期發生纖維化。楊莉教授據此提出一個核心問題——腎小管細胞在損傷后天然的再生型修復，是如何轉變成了纖維性修復？急性腎損傷后纖維化相關分子機制是什么？通過建立動物模型研究發現，除馬兜鈴酸腎病外，有的動物模型急性腎損傷能造成腎臟纖維化，有的急性腎損傷后可發生修復。通過細胞增殖相關研究，楊莉教授在國際上首次揭示了細胞周期增殖變化的規律——腎小管上皮細胞在急性損傷后發生“細胞增殖周期G2/M阻滯”，進而啟動促纖維化表型引發腎臟纖維化。她在急性缺血/再灌注損傷的小鼠模型中發現了大量增殖細胞，這是腎臟再生修復的表現。她在國際上首次創建了應用體內細胞增殖周期檢測體系，通過該體系發現，在馬兜鈴酸急性腎損傷后，腎小管細胞發生G2/M細胞周期阻滯，從而影響腎小管上皮細胞再生。凡發生G2/M阻滯的腎小管細胞不發生凋亡，而是啟動自身纖維化修復模式，TGF-b1和CTGF等促纖維化因子增多。

隨后通過分離阻滯的腎小管細胞，找到了細胞中促纖維化因子的主要成分。為何會出現細胞增殖周期G2/M阻滯？經篩選鑒定蛋白激酶ATM通路：腎小管細胞重度損傷時會出現DNA損傷，激活ATM/P53通路保護機制，進而介導腎小管細胞發生G2/M阻滯，引發JNK/C-jun通路活化，導致纖維化。抑制ATM可以避免發生G2/M阻滯，降低TGFB1和CTGF基因表達水平。

在闡明相關分子機制的基礎上，進一步制定治療策略，可通過不同環節進行靶向阻斷。通過調控細胞周期蛋白激酶或抑制相關信號通路有效減輕了急性腎損傷小鼠模型的G2/M阻滯和腎間質纖維化發生，后續再進行相關藥物研發。延展到其他急性腎損傷纖維化的機制探索后發現，一旦腎小管上皮細胞急性損傷發生DNA損傷就會導致纖維化，其通路均是G2/M阻滯。

楊莉教授總結，為解決馬兜鈴酸腎病預后差的臨床問題而進入科學研究，闡明了腎組織急性損傷后發生纖維化的分子機制，隨后這一機制在肝損傷、心臟損傷等領域均得到證實。因此，從不同環節抑制G2/M阻滯或通過JNK抑制劑減輕馬兜鈴酸導致的促纖維化基因表達，可為探究新的抗纖維化治療提供新的思路。

在馬兜鈴酸腎病診斷方面，基本采取臨床經驗排除診斷。也可以通過血液檢測馬兜鈴酸和內酰胺成分、尿液檢測DNA加合物等。在馬兜鈴酸腎病的治療方面，在慢性腎臟病一體化治療基礎上，探索黃芪當歸合劑的治療。目前所有探索的中藥當中，黃芪當歸合劑是治療馬兜鈴酸腎病、延緩腎臟纖維化最有效的藥物。楊莉教授團隊入組了應用黃芪當歸合劑3年的病例發現，其腎功能減退極慢甚至維持穩定。楊莉教授將這一治療方案擴展到所有急性腎損傷后期纖維化治療后發現，黃芪當歸合劑可改善腎功能。在馬兜鈴酸腎病的臨床防治方面，我國相關部門在中西醫、跨學科的共同協作下取得了很好的成績，采取了規范管理含有馬兜鈴酸類化合物中草藥的措施：禁止藥用的中草藥包括關木通、廣防己（2003年）和青木香（2004年）。警示藥用的中草藥馬兜鈴、天仙藤、尋骨風和朱砂蓮（2004年）的中藥制劑嚴格按處方藥管理。