Clavulanic Acid

长按识别二维码 免费阅读下载 题目 Interpretation of Key Updates in the 36th Edition of Clinical and Laboratory Standards Institute M100 Standard 作者信息 Kanghong Xu, Qi Wang, Hui Wang* 如何引用 K. Xu, Q. Wang, and H. Wang, "Interpretation of Key Updates in the 36th Edition of Clinical and Laboratory Standards Institute M100 Standard," iLABMED 4, no. 3 (2026): 133–138, https://doi.org/10.1002/ila2.70069. 关键词 antimicrobial susceptibility testing，breakpoint，Clinical and Laboratory Standards Institute M100，epidemiological cutoff value，pharmacokinetics/pharmacodynamics，precision anti‐infective therapy 内容概览 临床和实验室标准协会（CLSI）M100文件是我国临床微生物实验室的药敏解读参考标准。M100文件第36版整合了更新的流行病学界值（ECV）、药代动力学/药效学（PK/PD）数据及临床疗效证据，对多项关键内容作出修订。本文围绕第36版CLSI M100的关键更新进行解读，旨在提高抗微生物药物敏感性试验（药敏）结果的临床预测价值、指导精准抗感染治疗。主要修订包括：主要临床微生物药敏折点的更新、部分流行病学折点值的删除、实验室检测流程的优化、厌氧菌药敏谱更新，以及常规质量控制（QC）标准的调整。 一、肠杆菌目氨曲南-阿维巴坦新折点。碳青霉烯耐药肠杆菌目（CRE）细菌已引起广泛临床关注，碳青霉烯酶的产生是其最主要的耐药机制。我国一项多中心纵向研究显示，荚膜型KL64已成为碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的优势菌株，占比达59.5%；高毒力碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的占比已从2016年的28.2%上升至2020年的45.7%。目前获批的大多数抗CRE药物为丝氨酸β-内酰胺酶抑制剂合剂，对金属β-内酰胺酶（MBL）的抑制作用较差。为确保准确区分碳青霉烯酶类型（包括KPC、NDM、IMP、VIM和OXA-48），第36版规定实验室应对所有CRE分离株采用表型和/或分子检测方法检测碳青霉烯酶并分型。 第36版新增了氨曲南-阿维巴坦针对肠杆菌目细菌的纸片扩散法和最低抑菌浓度（MIC）法折点，并将其作为三级（Tier 3）药物纳入检测与报告推荐。氨曲南-阿维巴坦是治疗产MBL的CRE菌株的核心药物：从分子结构看，氨曲南对产MBL菌株保持抗菌活性，而阿维巴坦可保护氨曲南不被丝氨酸β-内酰胺酶水解，使其得以结合青霉素结合蛋白（PBP）3、抑制细胞壁合成而发挥抗菌作用。该MIC折点的制定基于ECV、PK/PD数据以及有限的临床结局数据。值得注意的是，纸片扩散法出现中介抑菌圈结果（22~24 mm）时，实验室须采用MIC法复测，以避免将敏感株误判为中介。此外，上述折点已于2026年2月获美国食品药品监督管理局（FDA）批准。 目前肠杆菌目细菌对氨曲南-阿维巴坦的主要耐药机制包括PBP3突变和AmpC β-内酰胺酶变异体CMY-42的过表达；美国、印度等地已出现耐药株，并表现出趋同进化特征。丝氨酸β-内酰胺酶与MBL的共表达（如携带blaNDM-5和blaKPC-3的大肠埃希菌）可产生互补性水解而使药物失效；部分β-内酰胺酶的突变可提高对氨曲南的水解效率，而KPC-2关键位点突变（如V239G、D179Y）则显著降低其与阿维巴坦的亲和力并增强对氨曲南的水解活性；膜孔蛋白缺失、外排泵高表达协同加剧细菌耐药。 实验室检测方面：FDA批准的检测方法包括纸片扩散法（Hardy）、浓度梯度扩散法（如生物梅里埃Etest）和Sensititre定制微量板；CLSI既往推荐的“氨曲南联合头孢他啶-阿维巴坦肉汤纸片洗脱法”在我国仍适用。 二、不动杆菌属氨基糖苷类折点的修订。不动杆菌属（尤其是鲍曼不动杆菌-醋酸钙不动杆菌复合体）近几十年来在全球范围扩散，多重耐药性日益严重。 最新版M100修订了不动杆菌属的氨基糖苷类药敏折点，原因在于原有折点数十年未经过系统评价，且缺乏充分的PK/PD与临床数据支持。新MIC折点基于阿米卡星（20 mg/kg q24 h）、庆大霉素（7 mg/kg q24 h）和妥布霉素（7 mg/kg q24 h）的给药方案重新评估了目标达标概率（PTA），与PK/PD相关性更为一致。由于缺乏庆大霉素和妥布霉素针对不动杆菌属的PK/PD数据，参考了阿米卡星在MIC为2 μg/mL时PTA>95%的数据。基于新MIC折点与欧洲药敏试验委员会数据，CLSI同时优化了纸片扩散法折点以提高与MIC结果的一致性：阿米卡星敏感折点由≥17 mm提高至≥20 mm，庆大霉素和妥布霉素分别提高至≥19 mm和≥17 mm。基于既往折点已有验证数据的实验室可重新分析这些数据以确认准确性。 此外CLSI还提出两项关键推荐：一是确认舒巴坦-度洛巴坦为碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌的首选药物，实验室应结合本地碳青霉烯耐药率考虑将其纳入常规检测或级联报告；二是条件允许时推荐直接进行米诺环素药敏试验，若无法直接检测，多西环素MIC≤1 μg/mL或四环素MIC≤4 μg/mL的菌株可视为对米诺环素敏感，而多西环素MIC≥2 μg/mL或四环素MIC≥8 μg/mL的菌株，如考虑使用米诺环素治疗则需进行药敏检测。 三、嗜麦芽窄食单胞菌头孢德罗折点的修订。基于临床需求与检测数据验证，CLSI与FDA就嗜麦芽窄食单胞菌头孢德罗纸片扩散法折点达成折中修订方案，将敏感折点由≥15 mm提高至≥17 mm，MIC折点维持≤1 μg/mL。考虑到该菌感染的治疗选择极为有限，这一调整既降低了临床过度判读为耐药的风险，又设置了缓冲区间。 作为铁载体头孢菌素，头孢德罗的检测显著受培养基铁离子浓度、培养基品牌和接种物制备等因素影响。肉汤微量稀释法必须使用去铁离子阳离子调节MH肉汤。CLSI提示应警惕MH琼脂品牌相关变异，其可导致抑菌圈直径差异达10~11 mm，可能造成药敏结果误读。若实验室检测中怀疑出现假敏感或假耐药结果，建议对后续分离株进行复测，并就检测结果的不确定性及时与抗菌药物管理团队和临床处方医师沟通。 四、删除洋葱伯克霍尔德菌复合群（BCC）的ECV。BCC的药敏判读标准近年经历了重大修订：第34版（2024）仅认可MIC法并声明纸片扩散法不可靠；第35版（2025）删除了所有临床折点，仅保留用于区分野生型与非野生型菌株的ECV，并强调这些数值不得用于判定临床敏感或耐药。第36版现已删除BCC的全部药敏折点与ECV，主要理由为：（1）现有临床与实验室数据未能确立MIC值与临床疗效之间的明确关联；（2）商品化药敏方法检测BCC的可靠性差，仅肉汤微量稀释法具有可接受的可重复性，临床实用价值仍然有限；（3）既往设定的ECV存在数据缺陷，且易被临床医师误当作临床折点使用；部分药物的ECV远高于同类病原体所用敏感折点，可能导致抗菌药物选择不当。 对于BCC的药敏报告，CLSI建议实验室根据自身检测能力选择两种报告模式之一：（1）仅进行菌种鉴定以确认BCC而不开展药敏，并在报告中注明因方法学限制未进行常规药敏试验；或（2）开展肉汤微量稀释法检测并报告MIC值，同时注明MIC值与临床疗效的关系尚未明确。值得注意的是，IDSA 2024年耐药革兰阴性菌感染治疗指南未提供针对BCC的治疗推荐。因此，实验室应遵循M100的报告推荐，并向临床医师说明BCC药敏检测的方法学局限。 五、淋病奈瑟菌新增三代头孢菌素耐药折点。鉴于全球范围内对三代头孢菌素敏感性下降菌株的出现，研究表明淋病奈瑟菌对超广谱头孢菌素的耐药性增强主要与编码PBP2的penA基因、编码孔蛋白B亚单位的porB1b基因、编码PBP1的ponA基因突变以及MtrCDE外排泵蛋白过表达相关。CLSI首次设定了淋病奈瑟菌头孢曲松和头孢克肟中介与耐药折点。同时，暂时取消了这两种药物纸片扩散法折点，预计将在第37版重新评估并发布更新折点标准。尽管淋病奈瑟菌的临床诊断主要依赖核酸扩增试验，CLSI仍强调临床菌株培养与标准化药敏检测方案的建立对监测菌株耐药趋势、指导临床治疗具有至关重要的意义。 六、β溶血链球菌群TMP-SMX新折点。第36版新增了β溶血链球菌的TMP-SMX药敏折点，旨在纠正实验室中“TMP-SMX对化脓性链球菌无活性”的既往错误认知。这一认知源于羊血琼脂中的胸苷干扰，后者可削弱TMP-SMX的体外抑菌效应，导致假耐药结果。临床研究已证实TMP-SMX单药治疗β溶血链球菌所致非复杂性皮肤感染的疗效。新设立的TMP-SMX折点仅适用于分离自皮肤及皮肤结构感染的菌株，不推荐对分离自咽部、血流、无菌体液或组织的菌株进行药敏检测。结合ECV、PK/PD和临床数据，CLSI制定了敏感（≤0.5/9.5 μg/mL）、中介（1/19 μg/mL）和耐药（≥2/38 μg/mL）的MIC折点标准，纸片扩散法折点尚未建立。需说明的是，M100原文中该组折点仅给出甲氧苄啶单组分浓度（≤0.5、1、≥2 μg/mL），疑为排版遗漏；本解读按TMP-SMX 1∶19的复方形式予以补全，实际报告请以完整复方折点为准。检测时须严格使用添加2.5%~5%溶血马血的阳离子调节MH肉汤；为避免胸苷干扰导致假耐药，禁止使用含5%羊血的MH琼脂。 七、直接血培养纸片扩散法的优化。为加快临床药敏结果报告，第36版新增并修订了肠杆菌目细菌、铜绿假单胞菌和不动杆菌属直接血培养检测的纸片扩散法折点，同时删除了不动杆菌属妥布霉素的敏感折点。与标准药敏流程相比，直接血培养纸片扩散法可提前约24 h提供结果，并可与快速分子检测平行开展，不仅有助于验证基因型检测结果，还可为更广谱的抗菌药物提供表型药敏结果。CLSI因此推荐实验室将这一检测方法纳入常规工作流程。 八、厌氧菌药敏谱的重大更新。基于2017—2024年收集的48 894株厌氧菌全球数据，CLSI对厌氧菌累积药敏谱进行了重大更新，包括新增5个覆盖50余种厌氧菌病原体的表格：普雷沃菌属（13种）和梭菌属（7种）已细化至种水平；新增阿莫西林-克拉维酸和头孢曲松的药敏数据；删除了氨苄西林-舒巴坦、头孢西丁和亚胺培南等部分药物的数据。 鉴于厌氧菌耐药性显著上升且种间药敏差异较大，CLSI强调必须对深部感染（如血流感染、脑脓肿、骨髓炎）以及药敏不可预测的菌属（如梭菌属、拟杆菌属、普雷沃菌属、梭杆菌属）开展标准化药敏检测。推荐的方法学路径包括：（1）琼脂稀释法，适用于所有厌氧菌；（2）肉汤微量稀释法，目前仅对脆弱拟杆菌和多形拟杆菌验证有效；（3）梯度扩散法，须严格遵循试剂盒说明书，并限定于已验证的菌种-药物组合。 九、质量控制（QC）相关更新。在药敏的QC方面，第36版新增了多种抗菌药物的QC范围，并细化了培养基与QC菌株的规范。关键更新包括：（1）推荐铜绿假单胞菌ATCC 27853作为头孢德罗检测的常规QC菌株（MIC范围0.06~0.5 μg/mL），并提示警惕培养基相关MIC值升高所致假耐药结果；（2）修订了肺炎克雷伯菌ATCC BAA 1705和BAA 2814用于亚胺培南的QC范围；（3）淋病奈瑟菌ATCC 49226用于大观霉素的纸片扩散法QC范围调整为24~30 mm；（4）明确了部分菌株纸片扩散法检测的推荐培养基，包括流感嗜血杆菌ATCC 49247可用嗜血杆菌属试验培养基（HTM），或含5%脱纤维马血和20 μg/mL β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的MH苛养菌琼脂；肺炎链球菌ATCC 49619用含5%羊血的MH琼脂或含5%脱纤维马血和20 μg/mL β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的MH苛养菌琼脂。 十、结语。第36版CLSI M100的更新反映出的转变：从以微生物学检测为导向，转向与临床治疗需求。临床微生物实验室应及时实施新折点标准、更新实验室标准操作规程，并与临床医师及抗菌药物管理团队保持密切沟通。这对于确保药敏报告准确支持个体化抗感染治疗、有效应对日益严峻的细菌耐药挑战至关重要。 本文发表在iLABMED 2026年第4卷第3期，原文可扫描下方二维码阅读。 注：本文部分内容由AI概括生成，并经人工审核。具体以文章原文为准。 作者简介 第一作者 徐康红 主管技师，2022年起工作于山东中医药大学附属医院检验科，主要从事临床微生物学检验工作。2026年3-9月赴北京大学人民医院进修学习，获评优秀进修医生。以第一作者发表SCI论文5篇，研究方向涉及临床微生物学、病原菌感染及相关疾病机制。曾获山东省检验医学中青年英文演讲比赛二等奖、入选山东中医药大学附属医院“育苗工程”计划。 王启 主任技师，北京大学人民医院检验科 全国细菌耐药监测学术委员会青年委员会副主任委员; 中国医疗保健国际交流促进会临床微生物学分会委员； 北京医学会微生物学与免疫学分会青年委员； 主要从事感染性疾病的实验室诊断，细菌耐药监测等工作。 主要研究方向为感染性疾病实验室诊断；碳青霉烯耐药的肠杆菌科细菌流行病学与耐药机制。主持国家自然科学基金2项，国家科技重大专项子课题1项，北京市自然科学基金1项等。以第一作者及通讯作者在感染及临床微生物领域Drug Resistance Updates, Clinical Infectious Disease, Antimicrobial Agents and Chemotherapy等杂志上发表论文多篇，总影响因子>100。 通讯作者 王辉教授 医学博士，长聘教授、博士生导师，北京大学人民医院检验科主任；北医检验学系名誉主任 国家杰青、国家卫健委中青年突贡专家； 中国医促会临床微生物分会主任委员； 中华医学会微生物学和免疫学分会副主任委员； 中华医学会检验医学分会常委兼临床免疫学组组长； 《中华检验医学杂志》副总编辑；Microbiology Spectrum高级编委，Science Bulletin等多个杂志编委； 连续四年（2022-2025）入选全球前2%顶尖科学家榜单“年度科学影响力排行榜” 研究方向：感染性疾病病原诊断、细菌耐药机制研究等 主持国家重点研发计划、国自然、北自然等30多项课题 获华夏医学科技奖科学技术奖一等奖（排1）、中华预防医学会科学技术奖科技奖二等奖（排1），获国家医学科技奖科学技术奖二等奖（排3） 关于期刊 iLABMED《智能实验医学（英文）》是由清华大学主办，清华大学出版社出版，Wiley全球发行的一本高质量的同行评议（Peer-Review）和开放获取（Open Access）的英文期刊，内容涵盖实验医学和相关学科研究的各个关键主题。 iLABMED致力于推广和传播关于临床生物化学、分子生物学和检验医学各个方面高质量的原创性文章。目前，期刊划分了14个学术分区，涵盖生物信息学、细胞生物学、临床微生物学、临床生物化学、临床血液（体液）学、临床免疫学、内分泌学、智能医学、分子病理学、肿瘤生物治疗学、预防医学、输血学、神经科学、分子遗传学等多个领域。 iLABMED于2023年9月入选“中国科技期刊卓越行动计划”高起点新刊项目，已被DOAJ、Scopus等国际数据库收录，入选2025—2026年度中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊目录。 本刊名誉主编由中国工程院院士董家鸿、中国科学院院士马光辉共同担任，主编由美国微生物科学院院士、南方科技大学医学院副院长、感染病学系主任、讲席教授，深圳国家感染性疾病临床医学研究中心主任卢洪洲担任，重庆医科大学教授、公共卫生学院学术院长、美国微生物学院院士汤一苇教授，深圳市第三人民医院神经病学研究所浅川哲也（ASAKAWA Tetsuya）教授，以及来自北京大学人民医院的王辉教授共同担任。执行主编由中国人民解放军总医院第七医学中心刘杰教授和中国医学科学院/北京协和医学院病原生物学研究所彭俊平教授担任。 期刊发表论文类型多样，包括Original Articles，Reviews，Commentary，Short Communications，Case Reports，Clinical Guidelines，News and Views，Letters to the Editor，Editorials，Practice and Policy和Perspective。 目前，期刊免收版面费；对已接收文章提供高质量的、免费的语言润色服务；采用自由格式投稿模式，减轻作者负担。 期刊大事记 ▸iLABMED创刊丨推动生物医学实验与信息智能化创新发展（2023/06） ▸喜讯丨iLABMED入选“中国科技期刊卓越行动计划”高起点新刊项目！（2023/11） ▸智能检验医学学术研讨会暨iLABMED《智能检验医学（英文）》第一届编委会在北京顺利举行（2023/12） ▸清华医学期刊创新发展大会顺利召开（2024/01） ▸《ISO15189 医学实验室认可与质量管理国际研讨会》——新版 ISO15189 认可实践（北京站）成功举办（2024/04） ▸ 喜报！热烈祝贺iLABMED被国际数据库DOAJ收录！（2025/08） ▸ 喜报 | 高起点期刊《智能实验医学（英文）》入选中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊目录（2025/10） ▸ 喜报丨热烈祝贺iLABMED《智能实验医学（英文）》被Scopus数据库收录！(2025/12) …… 更多推荐 【高引文章】 ▸CRISPR/Cas系统在传染病核酸检测中的研究进展 ▸单细胞技术体系SCIVVS服务临床感染性疾病精准诊疗与溯源研究 ▸艾滋病感染者结核病诊断的瓶颈和最新进展 ▸新冠疫情前后肺炎支原体感染的流行特征分析 关于投稿 iLABMED竭诚欢迎广大科研、临床和检验医学同仁来稿！ 如果您想了解关于期刊更多的信息，欢迎访问期刊主页： https://onlinelibrary.wiley.com/journal/28344448 iLABMED 投稿链接： https://wiley.atyponrex.com/journal/ILA2 iLABMED 期刊邮箱： ilabmed@tup.tsinghua.edu.cn 供稿编辑 | 洪  汀 初      审 | 宋天翔 复      审 | 杨   雪 终      审 | 孙   宇 了解医学  守护健康 欢迎点击下方公众号 更多医学相关内容为您呈现

导语： 在美国，每 500 例急性肝衰竭中就有 250 例由药物引起；它也是药物上市后被撤回的首要原因。每 10,000 人中约 1 人每年会被它击中，而在大多数国家，这个数字被严重低估。药物性肝损伤（Drug-Induced Liver Injury, DILI）是一个既古老又未解的难题——在实验室里我们能看清它的三条杀伤通路，但到了患者床边，我们却几乎只能靠猜。这篇文章拆解 DILI 的机制全貌，也解释为什么它至今仍是新药研发最凶险的悬崖。一、为什么肝脏是药物的"重灾区" 故事要从器官的"职业特性"讲起。 肝脏是人体内异源物质代谢（xenobiotic metabolism）的中枢——它日复一日地处理从肠道吸收进来的所有外源性化合物。药物的生物转化分两步： I 相反应：给母体药物加上一个极性基团（如 -OH 或 -NH₂），主要靠CYP450 酶系 II 相反应：与小分子结合，进一步增加水溶性，使其能经胆汁或尿液排出 问题在于：I 相代谢本身就可能制造出"活性代谢物"（reactive metabolite）。 这些反应性代谢物具备直接破坏细胞的能力。而肝脏的特殊性在于——它同时是"解毒车间"和"受害现场"。脂溶性药物越容易在肝内蓄积，越容易出事。 一个更残酷的事实：全球范围内，因不良反应被撤市的 462 个药物中，DILI 是最主要的原因。 更值得警惕的是：这个比例还在恶化。 需要特别指出的是，草药与膳食补充剂的滥用正在推高 DILI 发病率： 美国人群使用草药/膳食补充剂比例达49%（自 1970 年起持续上升） 补充剂导致的 DILI 占比从 2004 年的7%升至 2013 年的20% 中国的一项回顾性研究显示，中药或草药/膳食补充剂是 DILI 的首要病因，占全部病例的 26.8%；普通人群 DILI 发病率为23.80/10 万，高于西方国家 韩国全国前瞻性研究中，草药药物占 DILI 的 27.5%，是最大的单一病因来源 常见的"肝损伤元凶"包括：绿茶提取物、合成代谢类固醇、南非醉茄（ashwagandha）、藤黄果（garcinia cambogia）、姜黄。 这些补充剂的问题在于监管真空：多数不受严格审批，缺乏对照盲法随机研究，且常常多种活性成分混装——DILIN 研究中 1418 例肝损伤患者里，22 例与藤黄果相关，但化学分析发现 3/8 存在标签错误。你甚至不知道吃进去的是什么。二、DILI 的三种"面貌" 在深入机制前，需要先分清 DILI 的三种分类——它们的临床特征完全不同。 内在性（Intrinsic） 特异质性（Idiosyncratic） 间接性（Indirect） 可预测性 是 否（少数情况可预测） 部分 剂量依赖 是 否 否 发生率 高 罕见 中等 潜伏期 短（数天） 长（数天至数年） 中等（数月） 典型药物 对乙酰氨基酚、静脉甲氨蝶呤、可卡因、化疗药 阿莫西林-克拉维酸、异烟肼、头孢类、丙戊酸钠肝衰竭 免疫检查点抑制剂、利妥昔单抗 三个分类背后的逻辑： 内在性 DILI是"剂量决定一切"——所有人吃够量都会中毒。代表是对乙酰氨基酚过量。 特异质性 DILI是真正的"玄学"——与剂量基本无关，取决于个体易感性。这是临床上最棘手的一类。 间接性 DILI则是药物的"副作用外溢"——肝损伤不是药物或代谢物直接造成的，而是药物生物学作用的次生后果。例如 TNF-α 抑制剂可导致乙肝病毒再激活；洛美替诺（lomitapide）通过改变肝外脂质代谢，使脂肪肝进展为脂肪性肝炎。 **但这三类的边界并不干净。**综述举了一个极好的例子： 丙戊酸钠通常被归为特异质性毒物，但 POLG 基因突变会预测其肝损伤风险——对携带 POLG 突变的患者而言，丙戊酸钠按定义就不是"特异质性"的，因为这个风险是基因决定的。 同样的道理适用于其他药物——一旦易感基因被识别，分类就会被重新定义。 还有一个被低估的事实：**超过 100 mg/日剂量的脂溶性药物，DILI 风险显著升高。**所以"特异质性"与"剂量依赖"之间的界限，比教科书描述的更模糊。三、三条杀伤通路 现在进入核心。DILI 的细胞损伤机制可以归纳为三条主要通路 + 一个放大器：3.1 第一条：线粒体应激——能量的崩溃 线粒体是细胞的"发电厂"，也是 DILI 的主战场。它通过电子传递链和氧化磷酸化生产 ATP，同时是凋亡/坏死信号通路的关键触发点。 机制一：线粒体通透性转换（MPT） 这是 APAP（对乙酰氨基酚）肝损伤的核心事件： APAP 经CYP2E1代谢为活性代谢物NAPQI 正常情况下 NAPQI 与谷胱甘肽结合后解毒排出 过量时谷胱甘肽储备耗尽，未结合的 NAPQI 形成蛋白加合物 加合物触发线粒体 ROS 生成 → 引发 MPT 同时 APAP 生成的 ROS 激活JNK（c-Jun N 端激酶），放大线粒体氧化应激 MPT → 线粒体膜完整性崩塌 → ATP 生产骤停 → 细胞膜释放促凋亡蛋白 → 坏死 关键细节：MPT 发生在"大部分线粒体"时导致立即的 ATP 崩塌与坏死；若只发生在少数线粒体，损伤可以被缓解。这就是为什么 APAP 过量的病理改变主要是坏死。 格列木酮（troglitazone，胰岛素增敏剂，已退市）也是通过 JNK 通路：在 HepG2 细胞中增加 JNK 活化、促凋亡蛋白 Bax 表达和细胞色素 c 释放，JNK 抑制剂预处理可阻断这一过程。 机制二：线粒体 DNA 损伤 线粒体 DNA 编码呼吸链复合体 I、III、IV 和 ATP 合酶的核心亚基。它特别脆弱——没有组蛋白保护，且紧邻 ROS 产生源。 最典型的例子是 HIV 治疗的核苷类似物类药物（齐多夫定、去羟肌苷、司他夫定）：线粒体 DNA 聚合酶更容易错误掺入核苷类似物，导致复制终止和线粒体 DNA 耗竭，结果是 ATP 生产下降。 机制三：脱偶联——"把能量变成热量" 线粒体质子梯度是 ATP 的动力来源。有些药物会"拆掉发电厂的水轮机"： 酸性化合物（低 pKa）：如乙酰水杨酸（pKa 3.5）、丙戊酸钠（pKa 4.8）。在酸性线粒体膜间隙中以未带电形式存在，易于穿过进入基质；在碱性基质中释放 H⁺，干扰质子循环 两性阳离子药物（cationic amphiphilic drugs）：如胺碘酮、他莫昔芬、哌克希林。这些药物有极高的"肝/血比"，在溶酶体和线粒体膜间隙的酸性环境中被质子化而被困住，同时造成脱偶联 脱偶联有个不太好的副作用：能量变成热量而非 ATP——这也是某些减肥药早期思路的来源3.2 第二条：内质网应激——蛋白折叠的崩溃 内质网（ER）是蛋白质合成与折叠的工厂。它承担高代谢负荷，因而持续暴露于 ROS。 当未折叠蛋白积累时，细胞启动"未折叠蛋白反应"（UPR）——三个跨膜受体，三条信号通路： 通路 正常时的作用 严重应激时 IRE1α 剪接 XBP1 mRNA → sXBP1 入核 → 启动 UPR 基因表达 招募 TRAF2 → 激活 ASK1 和 JNK → 激活 p38 MAPK 和转录因子 CHOP → CHOP 入核启动凋亡基因表达 PERK 磷酸化 eIF2α → 抑制全局翻译，只让 ATF4 等少数转录本通过 ATF4 激活 CHOP → 转向凋亡基因表达 ATF6 转运至高尔基体被 S1P/S2P 切割 → 入核启动 UPR 激活 CHOP → 凋亡 除了 UPR，ER 应激还能引发 Ca²⁺ 释放到胞质 → 激活 Calpain → Caspase 12 → 凋亡。 多个药物可上调 sXBP1、ATF4、p-eIF1α 或 CHOP——这些因此成为肝毒性机制研究的分子标志物。3.3 第三条：胆汁淤积——胆管"堵车" 胆汁淤积（cholestasis）是 DILI 中最常见的损伤模式。 正常胆汁流至关重要——它防止胆汁酸达到细胞毒性浓度，并负责将胆固醇、药物、有毒代谢物和磷脂排向肠道。 胆汁酸积累的毒性：肝细胞内胆汁酸增多会破坏质膜、诱导线粒体和 ER 应激，并直接触发死亡通路。 肝内胆汁淤积由三类机制启动： 机制一：转运体改变（最主要研究方向） 外排侧：BSEP（胆盐输出泵）、MDR3、MRP2 摄取侧：NTCP、OATP1B1、OATP1B3 正常逻辑：胞内胆汁酸升高 → 激活核受体FXR→ 刺激三个胆小管转运体表达、抑制 CYP7A1（胆汁酸合成限速酶）、减少 NTCP/OATP1B1 摄取。 药物可：降低外排转运体表达或直接抑制之；或干扰 FXR 通路本身。 机制二：细胞骨架改变 紧密连接（tight junction）的完整性依赖微管、微丝和中间丝等骨架结构。药物干扰骨架可导致：细胞极性丧失、转运体定位异常、紧密连接破坏→ 胆汁反流。 小鼠实验显示，利福平诱导的胆汁淤积中血清总胆汁酸升高，提示"漏"的紧密连接导致胆汁反流；在大鼠中，雌二醇-17β-D-葡萄糖醛酸导致 MRP2 部分重新分布至肝细胞基底外侧膜，同时紧密连接蛋白occludin 和 ZO-1碎裂、错位。 机制三：胆小管动力学改变 胆小管收缩由磷酸化 MLC2 控制——磷酸化→收缩，去磷酸化→扩张。 RhoA → ROCK → MLCP 磷酸化（失活）→ MLC2 保持磷酸化 → 收缩 Ca²⁺/钙调蛋白 → MLCK 活化 → MLC2 磷酸化 → 收缩 某些药物抑制 ROCK 或 MLCK，导致胆小管扩张、胆汁流动受阻。 遗传背景同样重要：ABCB4 和 ABCC2（编码 MRP2）的特定多态性与 DILI 风险的关系，研究结论并不一致——有研究显示相关，也有研究未发现关联。这说明单个易感因素远不足以预测风险。3.4 放大器：免疫反应 前三通路造成细胞损伤，而免疫系统则决定了损伤是就此终止，还是雪崩式放大。 启动：DAMP 释放 药物损伤的肝细胞释放损伤相关分子模式（DAMP）——ATP、角蛋白 18（K18）、HMGB1。这些信号激活肝脏固有免疫细胞：Kupffer 细胞、自然杀伤 T 细胞（NKT）、抗原提呈细胞（APC）。 级联放大 活化的NKT 细胞释放骨桥蛋白（osteopontin）和IL-17，招募循环中的单核细胞和中性粒细胞 活化的Kupffer 细胞释放大量细胞因子/趋化因子：IL-18 和 TNFα 刺激细胞死亡；IL-1β、CXCL8、CXCL2、CCL2 招募循环中性粒细胞和单核细胞 受损肝细胞处理并释放药物-蛋白加合物，被 APC 内化后经 MHC 呈递为新抗原（neoantigen） 另一种模式：某些药物（如磺胺甲噁唑）可绕过 APC 处理，直接刺激 T 细胞——这被称为药理学相互作用模型（p-i 模型） 归巢与杀伤 APC 成熟后上调迁移受体，迁移至淋巴结，启动 CD8+ 和 CD4+ T 细胞，产生药物特异性效应 T 细胞。这些 T 细胞进入循环，到达肝脏后识别对应抗原，释放细胞因子招募免疫细胞或直接发起细胞毒性杀伤。 这个模型有一个关键前提：共刺激信号。 新抗原的呈递本身不足以引发免疫反应——还需要一个共刺激信号使 APC 完全成熟。而这个信号可以来自受损肝细胞释放的 DAMP——这就模糊了内在性 DILI 与特异质性 DILI 的界限。 HLA 的作用 多个研究发现 HLA 基因变异与 DILI 易感性相关。例如携带HLA-B*57:01等位基因的患者，其 T 细胞在遇到**氟氯西林（flucloxacillin）**新抗原呈递的树突状细胞时被激活。 一个有趣的推论：呈递抗原的细胞类型可能决定临床表型——胆管细胞是免疫介导胆汁淤积性 DILI 的靶点，而肝细胞是肝细胞性 DILI 的靶点。四、一个反直觉的发现：免疫有时是保护性的 综述中提到一个很有意思的现象，它彻底改变了"免疫=有害"的直觉： 在 APAP 肝损伤中，免疫系统的激活扮演的是有益角色——它促进组织修复和坏死细胞碎屑的清除。 甚至在两个不同的 NKT 细胞敲除小鼠模型（CD1d-/-、Jα18-/-）中，APAP 诱导的肝损伤在敲除鼠中比野生型更严重，说明NKT 细胞具有保护而非致病作用。 同样，Cxcl2 招募的中性粒细胞呈剂量依赖性——只有在高剂量 APAP 时才加重肝损伤。 这与阿莫西林-克拉维酸 DILI 形成鲜明对比——在后者中，免疫激活通常被认为是有害的、进一步加重细胞死亡。 这强调了 DILI 中免疫反应的复杂性：同一个免疫通路，在不同的药物和剂量下，可能是"救火队"也可能是"纵火犯"。这正是为什么预测 DILI 的严重程度和发作时机如此困难。五、为什么诊断这么难 现在可以回答开头那个问题了：为什么我们至今无法给 DILI 下一个准确诊断？5.1 四个结构性难题 难题一：没有疾病特异性生物标志物 目前 DILI 的检测依靠传统生化指标：AST、ALT、碱性磷酸酶（ALP）、总胆红素（TBIL），然后做因果关系评估。 这些指标之所以被沿用，是因为它们在临床上唾手可得；但它们缺乏特异性——升高只说明"肝细胞在受伤"，不说明"是谁弄伤的"。 难题二：R 值只能分类，不能定因 R 值 =（ALT ÷ ULN_ALT）÷（ALP ÷ ULN_ALP），用于区分损伤模式： 模式 判断标准 肝细胞性 ALT ≥ 5×ULN，或 R ≥ 5 胆汁淤积性 ALP ≥ 2×ULN，或 R ≤ 2 混合性 其余情况 R 值告诉你伤的是哪类细胞，不是被什么伤的。 难题三：多病共存、多药联用 许多患者同时患有多种疾病并接受多药治疗方案——这让归因变得极其困难。 难题四：机制知识与具体药物的脱节 寻找疾病特异性生物标志物的努力受阻，根源在于缺乏将特定药物与其损伤通路耦合起来的机制知识。5.2 Hy's Law：一个被低估的硬标准 在 DILI 领域，Hy's Law是最重要的安全信号之一： Hy's Law：药物性肝损伤导致 ALT/AST 升高（>3×ULN）同时伴总胆红素升高（>2×ULN），且无胆道梗阻。 这个看似朴素的组合之所以重要，是因为它高度提示预后不良。它的名字来自 1959 年 Hy Zimmerman 等人的经典观察——急性肝细胞性黄疸的病死率高达 60%，而单纯胆汁淤积性黄疸的预后要好得多。 **这个标准在当下的意义尤其重大。**在最近的 BTK 抑制剂研发中，正是Hy's Law 病例的出现——而非单纯的肝酶升高——成为决定项目生死的分水岭： 某款 BTK 抑制剂在约 2700 例受试者中出现6 例 Hy's Law 病例，其中 1 例需要肝移植后死亡 而另一款 BTK 抑制剂在更大样本中实现了 0 例 Hy's Law，ALT>3×ULN 发生率仅 2.0% 同一类靶点、同一类机制，安全性的差距是数量级的。5.3 分类的移动靶标 还有一个临床现实：DILI 的病因谱在持续变化。 综述提到一个直接证据：在西班牙一家参考医院收治的 76 例 DILI 患者中，免疫检查点抑制剂已经取代抗生素成为 DILI 的首要病因。 这直接说明：每批准一个新药，就可能引入一种新的 DILI 表型，也就需要更新诊断手段。 而间接性 DILI 的发生率值得单独注意：免疫检查点抑制剂的肝毒性发生率约为 5%–10%，而典型 DILI 是"每 10,000 名使用者中 1 例"——高出两个数量级。  六、我们如何寻找答案：模型与计算6.1 体外模型的困境 广泛使用的 HepG2 细胞和 HepaRG 细胞是永生化细胞系，药物代谢酶能力有限，转化价值受限。 原代人肝细胞虽被称为肝毒性测试的"金标准"，但难以获取且寿命短。 更致命的问题：体外实验使用的药物浓度常常比治疗性 Cmax 高数个数量级——这严重限制了体外结果向临床患者的可转化性。 体内筛选同样受限：CYP 酶催化活性存在物种差异，使临床前结果难以外推；而且特异质性 DILI 在动物中和人一样罕见，大量使用动物在伦理上不可接受。6.2 三个正在突破的方向 方向一：人源化肝脏小鼠 研究者已开发出带有人源肝脏的小鼠，并成功在PD1-/- 小鼠中用**抗 CTLA-4 抗体 + 阿莫喹（amodiaquine，一种已知致 DILI 的抗疟药）**重现了特异质性 DILI 的部分特征。 方向二：器官芯片与类器官 Zhang 等人的研究应用患者来源的肝芯片（liver-on-chips）和人肝类器官来建模和预测 DILI 风险，评估指标包括 ALT、AST、白蛋白、基于显微镜的形态学分析和单细胞测序。 该研究发现了这些模型具备类体内功能，并成功重现了**替诺福韦-阿利吉仑（tenofovir-inarigivir）**肝毒性的临床 DILI 表现。 方向三：计算预测 已有大规模公共数据库可供使用：LiverTox和开放数据库TG-gates。 已建立的计算模型包括： INSIGHT 模型：使用来自人和啮齿动物的治疗后转录组数据 MACS_SVM 模型：使用定量结构-活性关系（QSAR） 预测准确率对比很有意思： MACS_SVM 模型准确率约80% 两个更新的机器学习数据集（基于化学结构）准确率分别为0.746 和 0.783 这些数字不算高——因为现有模型大多只考虑了药物的理化性质和结构。综述强调：要改进模型，必须纳入宿主特异性因素和免疫反应，因为"单个风险因素（如 BSEP 抑制或 HLA 基因型）无法单独预测一个药物的 DILI 潜力"。七、这些机制认识，对做药的人意味着什么 这一节是给做药的人看的——也是这篇综述最有实用价值的部分。7.1 一个可以直接用的思路：系统化机制识别 综述提出了一个非常清晰的策略： 系统性地识别特定药物的 DILI 机制，可以构建大型数据库，进而支撑高级计算建模，为已知药物和未来候选物提供准确的 DILI 潜力预测。 具体怎么做？把每个药物"对号入座"到三条通路的每一步： 通路 可检测的靶点 举例药物 线粒体应激 MPT、JNK 激活、细胞色素 c 释放、线粒体 DNA 损伤、脱偶联 APAP（MPT）、格列木酮（JNK）、索拉非尼/瑞戈非尼（脱偶联）、齐多夫定（mtDNA 耗竭） ER 应激 sXBP1、ATF4、p-eIF1α、CHOP 多种药物可上调 胆汁淤积 BSEP、MDR3、MRP2、MRP3/MRP4 抑制；NTCP、OATP1B1 表达改变；细胞骨架；ROCK/MLCK 抑制 利福平、雌二醇-17β-D-葡萄糖醛酸等 免疫 DAMP（K18、HMGB1）、HLA、p-i 模型 磺胺甲噁唑（p-i）、氟氯西林（HLA-B*57:01） 已有筛查手段：线粒体应激检测、肝细胞转运体抑制检测、HLA 等位基因多基因风险评分计算——这些方法已相当成熟。 而 ER 应激、胆小管动力学、细胞骨架改变、免疫反应的检测方法仍不完善——这正是该领域最需要投入的地方。7.2 早期预警：三个可以提前拿到的信号 如果把这套机制认识用于实际项目，以下三个信号值得在早期就纳入评估： 信号一：线粒体/ER 应激的标志物升高。在细胞模型中检测 CHOP、ATF4、sXBP1 等指标，可以在临床前阶段提示风险。 信号二：转运体抑制谱。BSEP、MRP2、OATP1B1/1B3 的抑制情况，是胆汁淤积性 DILI 最强的预测因子之一。 信号三：反应性代谢物的形成。母体药物经 CYP 代谢产生反应性代谢物，是许多 DILI 的起点。在早期化学设计阶段就评估这一风险，成本远低于临床期的代价。7.3 一个仍未解开的悖论 综述明确指出： "勾勒出特定药物在特定患者中的因果信号通路是困难的，APAP 仍然是唯一一个发病机制被大体阐明的药物。" 这句话值得反复咀嚼。六十多年过去了，人类对 DILI 机制的理解，集中在一个 1950 年代的老药上。 这意味着什么？ **第一，对"完全阐明机制"的目标要保持清醒。**期望在临床前把一个分子的 DILI 机制彻底搞清楚是不现实的——应该追求的是"足够好的风险分层"，而非"完美的机制解释"。 **第二，机制多样性本身是安全窗的一部分。**一条通路上有风险，不代表整条路都堵死；关键是这个风险能否被监测和被管理。 **第三，宿主因素不可忽视。**同一个药，10 万个患者中可能有 1 个发生严重肝损伤。DILI 从来不是"药的问题"，而是"药 × 人"的乘积——这也是为什么纯结构基础的 AI 模型准确率卡在 75%–80% 就难以突破。八、尾声：一门仍在生长的学科 回到开头那个数字——每 500 例急性肝衰竭中有 250 例由药物引起。 这个数字背后，是一整套仍未完善的机制理解、一套依赖经验判断的诊断标准、一批仍在服役的"毒理学黑名单"（LiverTox、open TG-gates），以及一条正在被新药持续改写的病因谱。 但也有清晰的进展方向： 从"描述损伤"到"预测损伤"——机制识别 + 数据库 + 计算建模 从"通用模型"到"患者化模型"——肝芯片、类器官、人源化小鼠 从"事后归因"到"风险分层"——把 BSEP 抑制、HLA 基因型、反应性代谢物形成纳入早期评估 而对临床医生来说，最实用的一条可能是： 当患者出现不明原因肝酶升高时，最有效的干预往往不是"找出精确机制"，而是"及时停掉可疑药物"。因为除极少数药物外，DILI 的治疗选择非常有限——停药之外几乎无药可用；而且停药后病情仍可能继续甚至恶化，或留下不可逆的肝硬化。 **这正是为什么预防永远优于治疗。**而在预防这件事上，机制研究是唯一的希望。 免责声明 本文为疾病与药物研发知识科普，仅供学术交流与团队知识沉淀参考，不构成任何临床诊疗建议。具体病情诊断与治疗方案请遵循最新版指南，由临床医师结合患者个体情况决策。文中所引数据来源于公开发表的学术综述与临床研究，机制模型与预测方法的描述可能随领域进展而更新。 参考文献 Skat-Rørdam J, Lykkesfeldt J, Gluud LL, Tveden-Nyborg P.Mechanisms of drug induced liver injury.Cellular and Molecular Life Sciences. 2025;82:213. doi:10.1007/s00018-025-05744-3.（本文主要依据） Onakpoya IJ, Heneghan CJ, Aronson JK.BMC Med. 2016;14:284.（上市后撤市药物的系统综述） Reuben A, Koch DG, Lee WM.Hepatology. 2010;52:1043-1049.（美国多中心 ALF 研究） Hy SZ et al.Ann Intern Med. 1959;50:535-548.（Hy's Law 原始观察） Vuppalanchi V et al.（DILIN 研究：补充剂相关肝损伤） Larson A et al.Drug Saf. 2019;42:69-77.（DILI 流行病学） Li S et al.（草药与膳食补充剂致 DILI 的机制与证据） Zhang Y et al.（患者来源肝芯片与类器官预测 DILI） LiverTox（NIH/NIDDK 肝脏毒性数据库）；open TG-gates（DILI 知识库）