王悠揚,張冰清,張昀,曾學軍
[1.中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院北京協(xié)和醫(yī)院疑難重癥及罕見病國家重點實驗室(北京協(xié)和醫(yī)院),全科醫(yī)學科(普通內(nèi)科),北京 100730;2.中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院臨床醫(yī)學專業(yè)試點班,北京 100730]
慢性丙型肝炎(chronic hepatitis C,CHC)是由丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)引起的以肝損傷為主的傳染性疾病。流行病學數(shù)據(jù)顯示,我國HCV抗體陽性率約為 0.91%[1],每年新增丙型肝炎患者約20萬例,并至少有13.3萬例死于HCV相關疾病[2]。除脂肪變性、肝硬化甚至肝癌等肝臟受累表現(xiàn),HCV感染還導致代謝紊亂、腎損傷、免疫系統(tǒng)失調(diào)、心血管和神經(jīng)精神疾病風險增加[1]。丙型肝炎患者血尿酸水平也高于普通人群。PETTA等[3]報道,496例經(jīng)肝活檢證實的CHC患者中高尿酸血癥發(fā)病率為7.5%,平均血尿酸水平(serumuricacid,SUA)為47 mg·L-1。其他基于亞洲人群的研究報道,未經(jīng)治療的CHC患者SUA為51~56 mg·L-1[4-7]。但尿酸與丙型肝炎病毒感染、抗病毒藥物之間的關系仍有待研究。筆者在本文綜述丙型肝炎病毒與高血尿酸水平間的相互作用,并介紹抗病毒治療對尿酸的影響。
尿酸是人體內(nèi)嘌呤代謝的終產(chǎn)物。尿酸由外源性(富含果糖、嘌呤的飲食)和內(nèi)源性(體內(nèi)氨基酸、磷酸核糖等合成和核酸分解)前體在肝臟經(jīng)磷酸核糖焦磷酸酰氨轉移酶(5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate aminotransferase,PRPPAT)、黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidoreductase,XOR)等催化生成,最終約2/3隨尿液排出,受腎血流量、腎小球濾過和近端腎小管交換的影響,另外1/3通過腸道排泄或在腸道內(nèi)由細菌分解。HCV可通過代謝紊亂、肝腎損傷等誘導內(nèi)源性尿酸合成增加、排泄減少。
1.1HCV相關性肝損傷 肝臟是HCV感染的主要受損器官,也是尿酸合成的場所,病毒性肝炎患者因肝功能受損,血尿酸水平較一般人群升高,且SUA與丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)等肝損傷指標正相關[8]。
HCV感染者肝臟組織學表現(xiàn)為顯著的非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)[9],發(fā)生率高達40%~86%,是乙型肝炎、自身免疫性肝病等其他慢性肝病的2~3倍[10]。CHC患者發(fā)生NAFLD的機制復雜,主要分為“代謝性”和“病毒性”兩種方式。(1)代謝性:主要見于基因1、2、4型HCV感染者,分子機制涉及以下幾個方面,①線粒體功能障礙,氧化物酶體增殖物激活受體α(proliferator-activated receptor α,PPAR-α)和維甲類X受體α(retinoid X receptor α,RXR-α)表達下調(diào)、固醇調(diào)節(jié)元件結合蛋白-1c(sterol regulatory element-binding protein-1,SREBP-1c)表達上調(diào),導致肝細胞氧化應激、脂肪合成底物的利用率增加和脂質合成增加;②微粒體三酰甘油轉移蛋白(microsomal triglyceride transfer protein,MTP)表達下調(diào),導致極低密度脂蛋白從肝細胞外排減少;③肝細胞葡萄糖清除受損,胰島素分泌代償性增加,導致高胰島素血癥和脂肪過度產(chǎn)生,最終導致脂肪變性。(2)病毒性:主要見于基因3型HCV感染者,基因3型HCV使同源性磷酸酶-張力蛋白(phosphatase and tensin homolog,PTEN)失活,MTP、PPAR-α、SREBP-1c表達改變更為顯著[10]。因此基因3型CHC患者脂肪變性的發(fā)生率更高,其病毒載量、被感染的肝臟細胞數(shù)和肝臟脂肪變性程度正相關,且持續(xù)病毒應答(sustained virological response,SVR)后肝臟脂肪變性顯著改善[11]。
雖然缺乏關于CHC患者高尿酸血癥風險的前瞻性研究,但其他NAFLD的研究已充分證實肝臟脂肪變性對于尿酸代謝的影響。XU等[12]進行一項為期7年的前瞻性研究報道,NAFLD患者發(fā)生高尿酸血癥的風險顯著高于非NAFLD者[HR=1.609,95%CI(1.129,2.294)]。SIROTA等[13]對10 732名美國非糖尿病成年人研究報道,NAFLD嚴重程度與SUA升高相關,輕、中、重度 NAFLD 患者的平均尿酸水平分別為(5.19±0.06)、(5.89±0.06)和(6.35±0.10 ) mg·dL-1(P<0.000 1)。KAWACHI等[14]在NAFLD/NASH小鼠模型中發(fā)現(xiàn),肝臟和血漿中血漿XOR表達和活性較健康小鼠顯著升高,由次黃嘌呤向黃嘌呤和尿酸的代謝加快,尿酸合成增加。
1.2胰島素抵抗 HCV可導致一系列代謝異常,即丙型肝炎相關代謝紊亂綜合征(hepatitis C associated dysmetabolic syndrome,HCADS),CHC患者代謝綜合征、2型糖尿病的患病率分別為13.2%~31.5%[15]、13%~67%[16],高于一般人群。HCADS的核心環(huán)節(jié)是胰島素抵抗和糖脂代謝紊亂[9]。HCV核心蛋白(HCV core)可上調(diào)游離脂肪酸(free fatty acids,F(xiàn)FA)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和細胞因子信號抑制因子(suppressors of cytokine signaling,SOCS)家族,導致胰島素受體底物-1/-2(insulin receptor substrate,IRS-1/IRS-2)的磷酸化和泛素化,阻止其與胰島素受體結合,并阻斷絲氨酸/蘇氨酸激酶AKT的下游激活,從而導致蛋白質和糖原合成受阻、葡萄糖轉運蛋白-4(glucose transporter 4,GLUT-4)表達下降、胰島素敏感性下調(diào),而糖異生增多,發(fā)生高胰島素血癥[10]。此外,HCV病毒還可通過干擾胰島素信號轉導通路、產(chǎn)生炎性因子、誘導氧化應激反應、抑制葡萄糖攝取等誘導胰島素抵抗[17]。
胰島素抵抗是導致高尿酸血癥的重要原因之一。一方面,胰島素抵抗使3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GA3PDH)反應性喪失,更多的糖酵解中間產(chǎn)物將轉向生成5-磷酸核糖、磷酸核糖焦磷酸和尿酸[18];另一方面,過量胰島素直接作用于近端小管,升高細胞內(nèi)pH值,激活鈉離子外排和氫離子分泌,促進尿酸等有機陰離子重吸收,導致高尿酸血癥[19]。
1.3丙型肝炎病毒相關腎損傷 HCV相關腎損傷發(fā)生機制包括:HCV直接入侵腎實質、繼發(fā)混合型冷球蛋白血癥、病毒抗原-抗體免疫復合物沉積、治療藥物毒性等[20]。
腎臟是尿酸的主要清除器官,上述HCV對腎功能的影響均可能導致血尿酸水平升高。HSU等[21]為期3年的前瞻性臨床試驗發(fā)現(xiàn),HCV感染者患慢性腎病的風險高于未感染人群[HR 7.9,95%CI(5,12.7)];無論是否已患慢性腎病,CHC患者的估計腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)均較未感染人群顯著下降。與一般人群相同,低eGFR也是CHC患者高尿酸血癥的獨立危險因素[3-4]。YAMASHIT等[19]對50例CHC患者評估也證實,CHC合并高尿酸血癥患者的尿酸排泄率低于其他CHC患者[(4.826±1.418)% 比 (6.105±2.531)%,P=0.043 2]。
另一方面,PETTA等[3]對基因1型CHC患者的研究發(fā)現(xiàn),高尿酸血癥是肝脂肪變性程度的獨立危險因素,在校正胰島素抵抗等代謝因素后該關聯(lián)依然存在[OR=2.751,95%CI(1.423,5.322),P=0.003)]。多項橫斷面和前瞻性研究均發(fā)現(xiàn),血尿酸升高,特別是高尿酸血癥是NAFLD的危險因素,血尿酸水平每升高1 mg·dL-1,NAFLD的風險約增加21%[22]。
高尿酸水平可通過高胰島素血癥、內(nèi)質網(wǎng)應激誘導的SREBP-1c激活、NLRP3炎癥小體等多種機制導致脂質代謝障礙;也可通過線粒體氧化應激,阻斷氧化磷酸化,使更多果糖進入三酰甘油合成途徑,導致肝細胞內(nèi)脂質蓄積[22]。TANAKA等[23]證實,特異性抑制小鼠的尿酸鹽轉運蛋白1(urate transporter-1,URAT1),不僅降低血液和細胞內(nèi)尿酸水平,也通過減少活性氧(reactive oxygenspecies,ROS)和炎癥細胞因子產(chǎn)生,抑制肝臟脂肪積累,證實尿酸可以促進肝臟脂肪蓄積和肝臟炎癥因子的產(chǎn)生。一些傳統(tǒng)意義上的尿酸代謝酶也在肝臟脂肪變性中也發(fā)揮作用:XU等[12]發(fā)現(xiàn),NAFLD細胞和小鼠模型中XOR的表達和活性顯著增加;用別嘌呤醇抑制肝臟XO的活性,可顯著降低游離脂肪酸誘導的HepG2細胞內(nèi)三酰甘油蓄積,并改善小鼠肝臟脂肪變性。
鑒于肝細胞內(nèi)脂肪與HCV全生命周期密切相關,以脂肪變性程度可作為CHC患者肝纖維化、發(fā)生肝細胞肝癌風險的預測指標[24],推測尿酸以肝內(nèi)脂肪蓄積為橋梁,創(chuàng)造有利于HCV持續(xù)存在和復制的環(huán)境,并通過脂肪變性加速肝纖維化、壞死性炎癥進程[3,24]。
HCV的藥物治療主要包括傳統(tǒng)以干擾素為基礎的方案和新近出現(xiàn)的直接抗病毒藥物(direct-acting antiviral agents,DAA)方案。
3.1利巴韋林對血尿酸的影響 利巴韋林(ribavirin,RBV)廣泛作用于病毒復制、機體免疫調(diào)節(jié)多個環(huán)節(jié)[25],盡管單藥抗病毒作用效果有限,但可輔助干擾素和DAA的抗HCV治療。
高尿酸血癥是聚乙二醇化干擾素(pegylated interferon,PegIFN)聯(lián)合RBV抗HCV治療的副作用之一[26]。RBV可導致劑量依賴的溶血性貧血和尿酸生成增加,磷酸化RBV在紅細胞中積累,抑制肌苷-5'-單磷酸脫氫酶(inosine-5'-monophosphate dehydrogenase,IMPDH2)和三磷酸腺苷(ATP),導致SUA升高[19]。
雖然丙型肝炎治療已進入無干擾素時代,但RBV未退出歷史舞臺,仍用于非常難治型、失代償性肝硬化等嚴重CHC患者的聯(lián)合治療。盡管SOF/RBV治療導致的溶血性貧血較干擾素方案輕微,但該治療方案中RBV的高尿酸血癥風險亦不容忽視。
3.2DAA治療引起的血尿酸變化 DAA作用于HCV非結構蛋白(nonstructural protein,NS),阻斷HCV復制以清除HCV。根據(jù)作用靶點不同,DAA可分為NS3/4A蛋白酶抑制劑(PI)、NS5A抑制劑和NS5B聚合酶抑制劑。近年來,以索磷布韋(sofosbuvir,SOF)為代表的DAA治療逐漸成為丙肝治療的主流,DAA治療與SUA的相關性尚未明確。
在多個國家和地區(qū)進行的SOF聯(lián)合或不聯(lián)合RBV治療HCV感染的Ⅲ期臨床試驗,觀察到痛風發(fā)病率為0~1%[6]。ELSAYED等[27]對128例G4HCV感染合并輕度肝硬化的患者進行SOF和RBV為基礎的治療,治療中高尿酸血癥發(fā)生率約為16.5%,治療前和治療后血尿酸水平分別為4.7和5.8 mg·dL-1。SATO等[6]評估SOF聯(lián)合RBV治療期間SUA的動態(tài)變化,發(fā)現(xiàn)在基因型2型CHC患者中,SUA在接受治療第1周時最高,且顯著高于治療前、結束治療后4或8周。CHEN等[7]也報道,基因型1b型、2a型CHC患者接受SOF聯(lián)合其他各類藥物治療,治療結束時血尿酸水平(354.5±87.6) μmol·L-1較治療前基線(320.8±76.3) μmol·L-1顯著升高,且治療結束24周血尿酸水平(345.9±89.4) μmol·L-1仍未恢復至治療前水平。但JANG等[28]在各種基因型CHC患者中均觀察到,多種DAA方案治療結束12周后,SUA(6.0±1.7) mg·dL-1較治療前(5.6±1.5) mg·dL-1顯著下降(P<0.001),高尿酸血癥發(fā)病率也明顯下降(治療前、結束12周后分別為35.7%,25.8%,P=0.001),SUA的改善僅發(fā)生在基于4因子的纖維化指數(shù)(fibrosis-4 index,F(xiàn)IB-4)<6.5的患者中。
上述研究中,CHC患者接受DAA治療并達到SVR后,血尿酸變化出現(xiàn)不同結論的原因,除了是否聯(lián)合RBV,可能還與基線尿酸水平、合并癥、感染HCV基因型、DAA類型、監(jiān)測時間差異等有關。
3.3DAA引起血尿酸變化的潛在機制 目前對DAA影響CHC患者尿酸代謝的機制已有初步探索,DAA可通過影響腎功能而影響尿酸排泄,也可影響尿酸的腎外排泄。
SATO等[6]、CHEN等[7]、JANG等[28]研究均觀察到,DAA治療中血尿酸的變化與腎功能平行,治療期間SUA、eGFR同步惡化,且治療結束12~24周后仍未恢復至治療前水平;但表征肝功能和其他代謝紊亂的轉氨酶和血脂、血糖水平[29-30],則在開始治療后持續(xù)恢復。這些研究提示DAA治療期間SUA的變化可能歸因于DAA對腎功能的影響。
SOF導致SUA升高的機制可能包括:①SOF主要以無活性代謝產(chǎn)物GS-331007經(jīng)腎臟排泄,SATO等[6]提出,根據(jù)化學結構,GS-3310077可與XOR結合并作為該酶的激動劑干擾尿酸的代謝;②小鼠模型的研究證明,腎外乳腺癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein,BCRP/ABCG2)的功能受損可導致高尿酸血癥[6],而SOF是腸道BCRP的底物[31],可能競爭性抑制該轉運體活性,使尿酸排泄減少,但上述猜測尚缺乏充分的實驗證據(jù)。
綜上所述,丙型肝炎與尿酸代謝異常間關系密切:一方面,HCV感染增加SUA升高的風險,CHC患者中高尿酸血癥發(fā)病率上升,高胰島素血癥、肝細胞受損、腎功能異常是HCV感染引起尿酸代謝異常的主要發(fā)病機制;另一方面,高尿酸血癥可導致肝內(nèi)脂肪蓄積、肝炎病情進展。另外,雖然DAA方案用于治療丙型肝炎高效且耐受性好,但在治療期間可能出現(xiàn)與腎功能下降同步的血尿酸升高,并持續(xù)至治療結束。因此,對于CHC患者的尿酸管理應投入更多關注。
盡管HCV感染與尿酸的相互作用已有相當多的報道,但DAA治療影響尿酸代謝的機制和達到SVR后血尿酸的長期變化仍缺乏研究。此外,血尿酸水平可作為干擾素聯(lián)合RBV治療反應的預測因子[5],至于其能否作為DAA療效的預測因子也待進一步探索。全面深入地探討CHC疾病、治療與SUA水平之間的相互作用,將為下一步臨床治療提供重要的理論依據(jù)和新策略。