焦点丨含马兜铃酸中药的安全性问题及对策
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摘要:含马兜铃酸中草药主要包括马兜铃科马兜铃属和细辛属,很多品种曾经在多个国家或地区被用于医疗目的。以往研究显示,含马兜铃酸中草药可引起肾脏毒性和泌尿系肿瘤,但在人类尚未发现其引起泌尿系统之外的肿瘤。近期有研究者发现,中国台湾和整个亚洲的肝癌组织广泛地可测到提示有马兜铃酸及其衍生物暴露的基因突变,认为肝癌可能与含马兜铃酸中药的使用有关。本文整理了近三十余年来的相关研究报道,旨在对含马兜铃酸中药的毒性提供较为客观、全面的认识。
马兜铃酸
含马兜铃酸的植物在世界范围内广泛分布,有数百个品种曾经在世界各地被用于医疗目的[1]。我国药用的含马兜铃酸中草药(HCAAs)主要是马兜铃科马兜铃属(Aristolochia)及细辛属(Asarum),如马兜铃、天仙藤、朱砂莲、细辛等。HCAAs引起的肾脏毒性和泌尿系肿瘤已有报道,但最近美国《Science Translational medicine》杂志的一篇论文认为我国包括台湾地区的肝癌广泛地与HCAAs有关。笔者整理了近三十余年来的相关研究报道,旨在对HCAAs的毒性提供较为客观、全面的认识。
马兜铃科植物在世界各地的药用情况
马兜铃科植物在全球多个国家和地区作为药用植物广泛使用。细辛属植物Asarum europaeum L在欧洲被用于顺势酊剂;A.canadense L在美国和加拿大的土著民众中均有应用[2-4]。据考证[5],在我国细辛自古就是一味常用中药,收载于《神农本草经》,其药用历史至少有二千多年。《中国药典》2005版[6]收载的细辛为北细辛A.heterotropoides Fr. Schmidt var. mandshuricum(Maxim.) Kitag.、汉城细辛A.sieboldii Miq. var. seoulense Nakai或华细辛A.sieboldii Miq.的干燥根和根茎细辛,用于治疗风寒感冒、头痛、鼻渊、风湿痹痛等。
马兜铃属(Aristolochia species)很多品种都有药用,A.indicaL.(亚洲),A.serpentaria L.(北美), A.debilis Sieb & Zucch.(中国),A.acuminata Lam(印度),A.trilobata L. (中/南美,加勒比地区),A.clematitis L.(欧洲)以及 A.bracteolata Lam.(非洲)等均被作为传统药物用于各种用途[7]。其中,A.indica在印度被用作蛇毒解毒药[8];A.acuminata Lam被用于缓解关节痛和发热[9]。在巴西A.triangularis, A.esperanzae, A.ridicula, A.brasiliensis,A.arcuate和 A.gigantea等在民间被用于止泻、镇痛、消炎和抗癌等。A.bracteolata Lam被用于外伤、痢疾以及癌症等[10,11]。我国常用的马兜铃属植物有马兜铃A.debilis Sieb.et Zucc.,其果实、地上部分以及根分别被称为马兜铃、天仙藤、青木香,均在我国古代即入药使用。马兜铃始载于大约公元五世纪的《雷公炮炙论》[12];青木香始载于葛洪《肘后备急方》(公元317-420年);天仙藤早在宋代《妇人大全良方》中就有记载(天仙藤散)。目前马兜铃与天仙藤被收载于《中国药典》(2015版)。不过,曾经使用过的马兜铃属品种青木香、关木通、广防己由于含马兜铃酸含量较高已被禁用。
HCAAs的肾脏毒性
马兜铃酸(AAs)及其衍生物为硝基菲类化合物,广泛存在于马兜铃科马兜铃属(Aristolochia)及细辛属(Asarum)等植物中。上世纪六十年代,发现AAs具有抗肿瘤和增强白细胞吞噬功能等作用,曾被作为抗肿瘤注射剂开发,1988年进行I期临床试验时发现其肾毒性[13]而终止开发。国内最早于1964年曾经有关木通导致急性肾衰竭的个案报道。1991年至1992年,比利时某临床诊所爆发了105例以进行性肾间质纤维化、肾功能衰竭为特征的病例,主要为服用减肥药“苗条丸”的妇女,其中43例需接受透析或肾移植[14]。经调查发现是“苗条丸”配方中原本应该用防己科的防己Stephania tetranda,却被错误使用了马兜铃科中药“广防己”Aristolochia fangchi[15-17],这些肾病被称为“马兜铃酸肾病(AAN)”。随后,在中国(大陆、台湾、香港)、美国、欧洲、日本、韩国、澳大利亚等地区也陆续报道了因服用HCAAs而引发的AAN病例[18-28]。
HCAAs的致癌性
动物实验和临床研究均显示AAs或HCAAs可导致泌尿系肿瘤,但是否可引起其他部位的肿瘤尚需进一步研究。HCAAs的致肿瘤作用与剂量和用药时间有关。大鼠口饲AAs 10 mg/kg连续3个月并停药6个月后,前胃、肾盂和膀胱均可观察到恶性肿瘤。而以剂量1 mg/kg给药3个月并停药至9个月,或者以0.1 mg/kg连续给药12个月并停药至16个月,仅个别动物前胃有恶性肿瘤,而肾脏和膀胱未见恶性肿瘤发生[29]。另一项研究,动物给予AAs 5 mg/kg,3周后停药观察至第48周时可见前胃乳头状瘤;至56周时,可见胃鳞癌、肾腺瘤、肺癌、子宫血管瘤和恶性淋巴瘤[30]。在动物研究中未观察到肝脏、脑等其他脏器肿瘤[29,30]。然而在人类,与HCAAs有关的肿瘤只观察到泌尿系肿瘤。比利时减肥药所致的AAN患者中,有部分人在随后的几年内发展为肾盂和输尿管肿瘤。最初在4例AAN患者切除的肾和输尿管标本上发现有上皮细胞非典型增生,但尚未形成肿瘤[31]。随后在一例服用HCAAs同时还服用镇痛药数年的肾病患者被确诊后1年左右发现了肾盂和输尿管移行细胞癌[32]。在另外10例AAN患者切除的肾脏和输尿管组织中,发现4例肾盂、输尿管上部和膀胱移行细胞癌,并伴有P53过表达[33]。另一项研究报道了39例AAN患者有18例后来出现尿路上皮癌,其中1例伴有膀胱癌[14]。对AAN患者进行了15年的膀胱镜随访,17例中的12例出现了膀胱癌[34]。AAs所致的肿瘤主要是上尿路癌症(UTUC),主要位于肾盂和输尿管上部。在台湾的尿路上皮癌中位于上尿路的比例很高(30%)可能是与AAs有关,而西方位于上尿路的尿路上皮癌的比例却只有3%[35]。有研究者认为,摄入广防己累积剂量大于200 g会导致尿路上皮癌的风险增高[14]。
马兜铃酸肾毒性和致癌机制
AA I和AAⅡ 均 可 经 体 内 酶 代 谢 形 成活性的环内酰胺离子,获得很强的亲电子能力,与DNA碱基的环外氨基结合,生成共 价 加 合 物, 如 7-(deoxyadenosin-N6-yl)-aristolactam I (dA-AAI)、7-(deoxyguanosin-N2-yl)-aristolactam I (dG-AAI) 、7-(deoxyadenosin-N6-yl)-aristolactam II (dA-AAII)等。 在AAN患者的肾脏和尿路组织中均可检测到上述加合物[14,36-39] ,而皮肤和肌肉未检测到[34]。这种AAs-DNA加合物在AAs停药后仍然可在体内肾脏组织中持续存在二十年之久[40],并引起基因突变。AAs所致的泌尿道肿瘤与其导致基因突变有关。在AAN患者的肾脏和尿路上皮癌组织中可检测到以A:T到 T:A颠换突变为主的基因突变[41-43],可能与AAs对腺嘌呤碱基的选择性亲和所形成dA-AAI加合物有关[40]。目前有人认为A:T到 T:A颠换突变可能是AAs的特征性突变,并称其为“AAs突变指纹”,认为可作为服用过HCAAs的另一个指标[44]。除了泌尿系肿瘤组织中存在上述突变以外,台湾和新加坡学者发现中国台湾和香港地区的肝癌样本也显示出很高比例的A:T-T:A 颠换突变(台湾地区78%,香港地区46%),因而认为中国的肝癌患者主要是与服用HCAAs有关。然而,该论文中并没有显示患者是否服用过HCAAs,也没有检测肝癌组织样本中是否存在AAs及其DNA加合物。因此其推测肝癌与AAs有关并没有直接证据。该团队发表了两篇相关论文,一篇是对台湾93例未知是否有AAs暴露的肝癌患者(其中肝炎病毒阳性88例)进行测序,发现其中11例呈现出A:T-T:A颠换突变(占比11.8%)[45]。然而,另一篇对台湾98例肝癌患者(其中肝炎病毒阳性88例)的肝癌组织外显子测序,却发现有78%呈现A:T-T:A 颠换突变[46]。两篇论文的结果有较大差异,其原因需要进一步探讨。
HCAAs的管理
2000年世界卫生组织(WHO)发出警告,指出AAs是潜在的致癌物质,随后将AAs列为1 类致癌物。1999年英国率先全面禁用所有HCAAs及其制品;2001年美国FDA也发布了禁用HCAAs的通告。随后的几年间,欧美以及世界上许多国家或地区,包括我国台湾和香港先后全面禁用HCAAs。我国于2003年至2004年先后禁止关木通、广防己、青木香的使用;对含有马兜铃、寻骨风、天仙藤和朱砂莲的中药制剂严格按处方药管理;要求细辛只能用地下部分。2015版《中国药典》对细辛和天仙藤的AA I含量制定了限量标准(分别为<0.001%和<0.001%),并严格规定了【注意】内容。
对HCAAs的应对措施和建议
客观评估HCAAs的临床获益与风险,明确其临床价值和安全性
目前有证据显示HCAAs可导致肾脏毒性及泌尿道肿瘤,因此对其用药风险要特别重视,含马兜铃科药材的中成药需要有警示标识,并谨慎使用。由于有些中成药老品种的基础药学研究和安全性评价不充分,其用药风险并不十分清楚。有必要对这些中药进行全面系统的安全性评价,客观评价其临床获益和风险,明确其临床价值和安全性。
明确现用的马兜铃科中药材、饮片和相关中成药的安全剂量和用药时间
瑞士著名医生、毒理学之父——帕拉塞尔苏斯(Paracelsus)早在500多年前就提出,世界上没有无毒的药物,关键在于剂量是否合适。剂量合适可治病,剂量过小无效,剂量过大可中毒。比利时诊所服用“苗条丸”的1800多位妇女中有105人(占5.8%)产生了肾脏毒性和部分发展成泌尿系肿瘤,其原因除了个体体质差异外,主要是摄入的AAs剂量和用药时间的不同。利用现有的临床以及动物研究资料尚难以评估HCAAs的安全剂量和用药时间。有必要进一步研究HCAAs的剂量-时间-毒性关系,以找出其安全剂量和用药时间,为其临床安全用药提供基础。
HCAAs导致非泌尿系统肿瘤的证据不足,需进一步研究
最近,《科学—转化医学》上发表的研究论文称中国台湾地区和香港地区的肝癌主要与HCAAs相关,其依据是肝癌组织中存在显著的T:A至A:T的颠覆型基因突变。但是本论文并没有提供患者是否服用HCAAs、服用剂量以及服用时间等资料;也没有检测肝癌组织是否存在有AAs衍生物或者AAs与DNA的加合物,故该结论缺乏直接证据。另外,从逻辑上来说,AAs可引起T:A至A:T的颠覆突变,但是引起T:A至A:T颠覆突变的不一定是AAs。此外,论文中的肝癌样本绝大多数是肝炎病毒阳性,而流行病学研究证明我国的肝癌80%以上是由乙肝引起,故乙肝病毒是公认的肝癌的重要致病因素。纵观现有的临床病例报道,包括比利时的一千多例明确服用了HCAAs减肥药的人群,在人类并没有发现AAs可引起泌尿系之外的肿瘤包括肝癌。因此,目前HCAAs致肝癌的证据不足,需进一步研究。
有必要明确现有HCAAs的马兜铃酸含量范围,制定限量标准
国家食品药品监管总局近日公布了《可能含有马兜铃酸的马兜铃科药材名单》(24种)和《含马兜铃属药材的已上市中成药品种名单》(47种)。有必要对现用的马兜铃科中药材、饮片及其相关的中成药进行全面的AAs含量分析,明确其含量范围,并结合毒理学系统研究,评估风险,并制定可保障安全性的AAs限量标准。同时,搞清楚产地、采收季节、加工炮制、储藏时间、提取工艺等对AAs含量的影响,完善质量控制方法,降低用药风险。另外,中药炮制和配伍是中医的用药特色,中医自古以来就很重视中药的炮制和配伍,以降低中药的毒副作用。有必要研究HCAAs炮制减毒以及配伍减毒方法,为相关药物的生产和临床使用提供基础。
民众的安全用药科普教育亟待加强
合理用药是保障药物安全的基础,辨证用药,严格控制剂量和时间很重要。长期使用或超量使用任何药物,都可能出现不良反应或者毒副作用。比利时发生的一百多例AAN病例是最为典型的不合理用药造成的药害事件。应加强中药安全用药的科普教育,一方面要摈弃中药纯天然无毒的错误观点,另一方面,不能因为某些中药出现毒副作用而否定中药。需引导民众客观认识中药的安全性、科学对待中药毒副作用,合理使用中药。
作者简介:
第一作者梁爱华,研究员,中国中医科学院药物安全专家,国家中医药管理局中药药理(毒理)学科带头人,从事中药药理和毒理研究。
通讯作者张伯礼,中国工程院院士,中国中医科学院院长,从事中医内科研究。
注:[基金项目] 国家科技重大专项(2015ZX09501004);国家公益性行业科研专项(201507004);北京市科技计划(Z151100000115012,Z161100004916025);中国中医科学院科技专项(ZZ10025)。
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文/摘自《中国食品药品监管》杂志2017年第11期