马兜铃酸肾损害：从科学问题到临床意义的多轮审视——北京大学肾脏疾病研究所副所长杨莉谈马兜铃酸肾病的机制研究和临床诊疗策略

文图/《中国医药科学》 费 菲

杨莉教授所在的北京大学第一医院肾脏病专业，连续7年捧走全国第一，她本人也作为国际急性肾损伤专家共识组里唯一的中国专家，在国际上代表中国发表学术见解。近日，在第二届临床中药学大会上，北京大学第一医院副院长、北京大学肾脏疾病研究所副所长杨莉教授介绍了最近十几年在中草药药物性肾损伤的特殊类型——马兜铃酸肾病基础和临床的相关内容。

2012年《柳叶刀》（the Lancet）杂志报道了我国王海燕教授牵头的一项慢性肾脏病（CKD）流行病学调查结果显示，在成年人群中，慢性肾脏病的患病率为10.8%；不同程度的急性肾损伤（AKI）的患病人群中有30%～40%是由药物引起的。我国急慢性肾脏病的医疗消耗共占疾病总医疗支出1/5。

比利时研究起底“马兜铃酸”肾损伤

杨莉教授介绍了马兜铃酸肾病（AAN）的患病情况、临床特征、发病机制、临床诊断和防治的情况。马兜铃酸肾病是涵盖了急慢性肾损伤的一种特殊类型肾病。国际最早的相关报道是1993年比利时“马兜铃酸事件”，从一种减肥中药中检测出的马兜铃酸来源于配方中药材广防己，故将这一疾病称为“中草药肾病”（CHN）。后期通过多层次研究发现该减肥药具有肾毒性，鉴定具有泌尿系统上皮细胞致癌的成分是马兜铃酸。减肥药中的肾毒性和致癌性成分为马兜铃酸（AA），在“中草药肾病”患者肾脏和输尿管的组织中鉴定发现基因突变前的马兜铃酸-DNA加合物。在动物模型中给予马兜铃酸可诱导典型的临床“中草药肾病”样肾损伤。因在致病因素和疾病之间建立了因果关系，后将中草药肾病改称为“马兜铃酸肾病”。

我国马兜铃酸肾病首例报道早在1964年，吴寒松医师报告了2例因服用大剂量关木通煎剂引起的少尿型急性肾功能衰竭，此后亦有零星个案报道，但由于均无临床、病理分析未引起重视。我国目前尚无马兜铃酸肾病确切的流行病学数据，可通过以下几个方面来初步掌握大致情况。

□杨莉：慢性肾脏病的发生与马兜铃酸-1累积量相关

首先是经肾穿刺活检术确定疾病类型。马兜铃酸肾病的肾脏病变主要在肾小管及其间质，可导致肾小管-间质肾炎（TIN）。来自南京军区总医院和北京大学第一医院的大规模肾活检的病例报告数据显示，肾小管-间质肾炎约占肾脏疾病的3%～5%，且呈逐年上升趋势。其中南京军区总院（n=13519，1979～2002）检出肾小管间质肾炎（TIN）为3.4%；北京大学第一医院（n=4500，1998～2002）的肾小管间质肾炎（TIN）为5.6%。据1998年和2010年国际文献报道，肾活检病例中肾小管-间质肾炎（TIN）的构成比：意大利（n=13835）肾小管间质肾炎（TIN）为3.0%；美国（n=1500）肾小管间质肾炎（TIN）为2.8%。2003年至2012年10年中肾活检病例中肾小管-间质肾炎（TIN）的构成比增加了2倍。在导致急性肾衰竭的肾活检患者中，近60%由肾小管-间质肾炎（TIN）引起。而这些患者中的60%是药物因素导致。药物引起的肾损伤在肾活检人群中是引起急性肾衰竭的重要病因。所有引起肾脏功能急性减退致急性肾损伤的病因中，药物因素在我国显得比较突出。综合Che ML（2009年）、Wang YQ（2016年）、Xu X（2015年）等文献报道，在1993年至2016年的十余年中，国内药物性急性肾损伤（AKI）的构成比从12.0%增至37%。其中报告1993年上海急性肾衰竭12.0%（6669例），2001年上海急性肾衰竭22.4%（125例），2002年北京急性肾衰竭22.1%（362例），2009年上海急性肾衰竭28.0%（1200例），2013年北京社区获得性急性肾损伤31.4%（216例），2014年全国30%（3477例）的患者为获得性急性肾损伤，2016年全国37%（2007例）的患者为获得性急性肾损伤。

其次，北京大学第一医院参与的药剂科牵头、肾脏科参与的中国药物性急性肾损伤的最新流行病学调查结果显示，急性肾损伤造成的疾病负担日益沉重。观察不同的调查人群发现，易导致肾损伤药物种类中除了抗生素外，中草药分列第一和第二，中草药在药物性急性肾损伤是重要的致病因素。北京大学第一医院收集的社区获得性急性肾损伤（CA-AKI）362例病例中，中草药占第二（28%）。9家地区中心医院（n=5994）的急性肾损伤病例中，中草药因素占第一位（38%）。其中社区获得性急性肾损伤的患病率为2.5%，而医院获得性急性肾损伤的患病率为9.1%。约40%的成人急性肾损伤的发生与药物相关，16%急性肾损伤的发生可能因中药或疗法导致。

第三，2012年北京大学第一医院王海燕牵头完成的区域性（北京石景山区社区）人群慢性肾脏病流行病学调查中，分析了13925例我国成年人慢性肾脏病的患病率及危险因素。在肾毒性药物服用情况调查中发现，2.5%的患者具有经常服用镇痛剂和含马兜铃酸中药两种药物的历史。慢性肾脏病的患病率高于不服用此两种药物的人群（18.3% vs. 8.5%，OR=2.19）。据此估算当时全国约有3300万人服用镇痛剂和含马兜铃酸中药，此后我国有关部门采取多种措施限制了含马兜铃酸中药的使用，目前这一数字应有所减少。

杨莉教授指出，据Zhang LX（Am J Kidney Dis，2008）、Su T（Nephrol Dial Translant，2011）等文献报道，相关慢性肾脏病的发生与马兜铃酸-1（AA-1）的累积量有关。当AA-1的累积量＞0.5g，慢性肾脏病风险显著升高（风险比OR=5.63），比镇痛药的患病风险更高（镇痛药累积量＞2.0kg，风险比OR=3.85）。

常见的含有马兜铃酸的中草药主要有广防己、关木通、青木香、天仙藤、马兜铃、细辛、寻骨风、朱砂莲。一些常用的中成药中也含有马兜铃酸相关成分。临床上很多患者为治疗心脏、肝脏和消化道疾病服用含马兜铃酸的中药而导致肾脏疾病。1998年北京大学第一医院肾内科建立了肾小管间质性疾病门诊，长期随访1000多例患者。在对肾小管间质病门诊和前瞻性队列研究中，入组625例临床诊断的肾小管间质病，15%病理确诊，其中随诊超过1年的450例。按含马兜铃酸中药服用剂量和服用时间分为三类：急性肾衰竭、轻度的肾小管损伤和慢性肾功能障碍。急性马兜铃酸肾病占4.3%，肾小管功能障碍性马兜铃酸肾病占2.3%，慢性马兜铃酸肾病占93.3%（400例）。

第一类是急性马兜铃酸肾病所致的肾衰竭。杨莉教授指出，相较其他药物性肾损伤，马兜铃酸肾病引起肾小管间质性疾病的预后不佳。1998年北大医院肾小管间质性疾病门诊开诊至今的20年随访数据显示，80%的患者进入终末期肾脏疾病（ESRD），需行血透治疗（HD）、腹透治疗（PD）、肾移植（TX）或死亡，20%在慢性肾脏病不同期[20%诊断上尿路移行细胞癌（TCC）]，继续门诊随访。急性马兜铃酸肾病与其他常见的药物性肾损伤的差异主要表现在，由万古霉素、庆大霉素等抗生素引起的急性肾损伤多数可获得痊愈或脱离透析，但急性马兜铃酸肾病预后较差。作为非少尿型急性肾损伤，急性马兜铃酸肾病的临床表现为急性肾小管坏死，其中77%的患者未恢复，5%完全恢复，8%部分恢复。随访1～7年，50%的急性马兜铃酸肾病患者进入终末期肾病需要透析治疗，50%的患者进入慢性肾脏病4期。

第二类是肾小管功能障碍性马兜铃酸肾病。这类患者服用的含有马兜铃酸的中草药剂量较小。临床表现为肾小管功能障碍，低血钾性周期性麻痹，四肢瘫软，血肌酐水平一般正常。病例：患者肾活检后2～3月，肾小管功能部分缓解，随访（5±2）年，肾小球滤过率（eGFR）维持在正常水平。

第三类是慢性马兜铃酸肾病引起的慢性肾小管间质肾病，表现为肾小球滤过率不同程度下降。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维持稳定。长期或间断小剂量服用含有马兜铃酸的中草药导致慢性持续进展性马兜铃酸肾病。随访203例（1～7年）结果发现，这类患者的肾脏功能减退速度快于一般的慢性药物性肾损伤和慢性肾脏病。

探秘马兜铃酸肾病的发病机制

杨莉教授总结，马兜铃酸肾病的临床特点是，其导致的肾损害是剂量依赖性，根据不同药物所含的马兜铃酸-1和马兜铃内酰胺-1的成分估测患者服用的总剂量，与其未来肾功能转归的预测值相关。不同临床表型包括急性/慢性。靶向损伤肾小管肾间质，而具有药物重吸收和排泌功能的肾小管，在排泄代谢产物、维持机体酸碱平衡和体液平衡中起到极其重要的作用。肾小管的损伤会导致肾间质发生后期纤维化。

与其他的药物性肾损伤不同的是，马兜铃酸肾病的肾小管修复能力减退。持续性损伤直至终末期肾病尚无有效治疗药物，是临床非常棘手的问题。杨莉教授从这一临床问题出发，提出了科学问题，开展了探索肾损伤后免疫损伤、组织修复、器官纤维化一系列的机制研究。其中意义最重大的是发现了肾组织急性损伤后发生纤维化的分子机制，首次揭示体内的正常组织在损伤后存在增殖周期异常，为急性肾损伤的修复机制和治疗研究开创了全新的领域。

与北京大学医学部研究者的20年合作中，杨莉对获得的13种马兜铃酸及其含有马兜铃酸的化合物进行毒性检测时发现，马兜铃酸及其化合物不同成分作用于肾小管细胞，均具有直接细胞毒性。在肾小管间质病门诊和前瞻性队列研究发现，马兜铃酸肾病患者在停药后1.5年后血液检测仍检出马兜铃酸和马兜铃内酰胺的代谢产物，与其持续聚集的毒性明确相关，直至药物排净后肾功能减退速度方才降低。针对肾活检病例研究发现，马兜铃酸肾病的肾损害与其他药物性肾损害的类型不同，直接表现为肾小管周围毛细血管网的大量丢失，以及肾小管上皮细胞再生性修复能力的明显下降，从而导致预后较差。

杨莉教授谈到，经研究发现，急性马兜铃酸肾病启动纤维化修复早于其他急性肾损伤，导致早期出现肾脏纤维化。所有脏器损伤后急性修复包括两种类型，一是天然再生型修复，比如干细胞、肾小管细胞等，损伤细胞周边正常实质细胞将发生增生修复从而完成结构重建并恢复功能；二是纤维性修复。纤维性修复反应过度时，就会引起器官的纤维化，导致器官的功能下降和永久性丧失。

马兜铃酸肾病发生肾脏纤维化机制具有3个特点——直接肾小管毒性以及抑制增殖作用、生长因子产生减少和早期发生纤维化。杨莉教授据此提出一个核心问题——肾小管细胞在损伤后天然的再生型修复，是如何转变成了纤维性修复？急性肾损伤后纤维化相关分子机制是什么？通过建立动物模型研究发现，除马兜铃酸肾病外，有的动物模型急性肾损伤能造成肾脏纤维化，有的急性肾损伤后可发生修复。通过细胞增殖相关研究，杨莉教授在国际上首次揭示了细胞周期增殖变化的规律——肾小管上皮细胞在急性损伤后发生“细胞增殖周期G2/M阻滞”，进而启动促纤维化表型引发肾脏纤维化。她在急性缺血/再灌注损伤的小鼠模型中发现了大量增殖细胞，这是肾脏再生修复的表现。她在国际上首次创建了应用体内细胞增殖周期检测体系，通过该体系发现，在马兜铃酸急性肾损伤后，肾小管细胞发生G2/M细胞周期阻滞，从而影响肾小管上皮细胞再生。凡发生G2/M阻滞的肾小管细胞不发生凋亡，而是启动自身纤维化修复模式，TGF-b1和CTGF等促纤维化因子增多。

随后通过分离阻滞的肾小管细胞，找到了细胞中促纤维化因子的主要成分。为何会出现细胞增殖周期G2/M阻滞？经筛选鉴定蛋白激酶ATM通路：肾小管细胞重度损伤时会出现DNA损伤，激活ATM/P53通路保护机制，进而介导肾小管细胞发生G2/M阻滞，引发JNK/C-jun通路活化，导致纤维化。抑制ATM可以避免发生G2/M阻滞，降低TGFB1和CTGF基因表达水平。

在阐明相关分子机制的基础上，进一步制定治疗策略，可通过不同环节进行靶向阻断。通过调控细胞周期蛋白激酶或抑制相关信号通路有效减轻了急性肾损伤小鼠模型的G2/M阻滞和肾间质纤维化发生，后续再进行相关药物研发。延展到其他急性肾损伤纤维化的机制探索后发现，一旦肾小管上皮细胞急性损伤发生DNA损伤就会导致纤维化，其通路均是G2/M阻滞。

杨莉教授总结，为解决马兜铃酸肾病预后差的临床问题而进入科学研究，阐明了肾组织急性损伤后发生纤维化的分子机制，随后这一机制在肝损伤、心脏损伤等领域均得到证实。因此，从不同环节抑制G2/M阻滞或通过JNK抑制剂减轻马兜铃酸导致的促纤维化基因表达，可为探究新的抗纤维化治疗提供新的思路。

在马兜铃酸肾病诊断方面，基本采取临床经验排除诊断。也可以通过血液检测马兜铃酸和内酰胺成分、尿液检测DNA加合物等。在马兜铃酸肾病的治疗方面，在慢性肾脏病一体化治疗基础上，探索黄芪当归合剂的治疗。目前所有探索的中药当中，黄芪当归合剂是治疗马兜铃酸肾病、延缓肾脏纤维化最有效的药物。杨莉教授团队入组了应用黄芪当归合剂3年的病例发现，其肾功能减退极慢甚至维持稳定。杨莉教授将这一治疗方案扩展到所有急性肾损伤后期纤维化治疗后发现，黄芪当归合剂可改善肾功能。在马兜铃酸肾病的临床防治方面，我国相关部门在中西医、跨学科的共同协作下取得了很好的成绩，采取了规范管理含有马兜铃酸类化合物中草药的措施：禁止药用的中草药包括关木通、广防己（2003年）和青木香（2004年）。警示药用的中草药马兜铃、天仙藤、寻骨风和朱砂莲（2004年）的中药制剂严格按处方药管理。