中药心脏毒性及临床评价方法的思考
摘要：中医药发展有数千年的历史，临床应用有独特的优势。临床普遍认为中药毒副作用少、服用安全，但是随着近几年中药肝毒性、肾毒性、心脏毒性等临床病例及基础研究报道逐渐增多，中药毒性备受关注。心脏毒性评价是药物临床试验前必须考量的重要指标，对中药新药研发、中医药的临床安全规范应用也有着至关重要的作用。如何识别中药心脏毒性，掌握其临床特点、检测指标、评价方法、诊断要素是目前面临的主要问题。就近年来中药心脏毒性的研究及临床前评价技术进行总结，并对中药心脏毒性的临床评价方法进行探讨与思考。
中药的临床应用有数千年的历史，对人类的健康有着巨大的作用。近年来，随着国家对中医药发展的大力扶持，中医药的规范应用及风险评估、安全性评价也越来越引起重视。中药一直被认为毒副作用少、服用安全，但是近年来有关中药引起的不良反应或药源性疾病的文献报道日趋增多，心脏是药物毒性的靶器官之一[1]。
心脏毒性[2]是指在相对小的剂量和相对短的时间内，药物本身及其代谢产物导致的急性、亚急性或慢性心肌细胞损伤或心脏功能紊乱。心脏毒性评价是各类药物进入临床试验前必须考量的重要指标，也是导致药物研发失败、上市后撤市的原因之一[3]。我国上市后的中药大部分疗效确切、安全方便，但仍有部分药物存在一定的毒副作用和安全隐患[4]，尤其是强心类、活血类中药引起的心肌损伤较常见[5-6]。因此，掌握心脏毒性的临床前筛选技术和临床后评价方法，熟悉药物心脏毒性的检测指标，建立符合中药特点的心脏毒性评价体系，提高中药心脏毒性的诊断率，是目前亟待解决的关键问题。
1常见中药所致心脏毒性
笔者查阅大量国内外文献发现，目前中药心脏毒性的研究仍较少。中药成分复杂、大多组方用药，目前心脏毒性研究主要集中在单味中药或活性成分，包括常用于治疗心血管疾病的药物（如附子、香加皮、夹竹桃、蟾蜍等）和一些非治疗心血管疾病的药物（如乌头、雷公藤、关木通、汉防己、马钱子等）。这些药物所致的心肌损伤大多表现为心肌炎、心肌病、心律失常、心脏瓣膜损害、心肌缺血及心力衰竭等心脏功能和器质性改变，常见临床症状有胸闷、心悸、呼吸困难、头晕呕吐、口舌发麻等，严重者可出现四肢潮湿、烦躁不安、血压下降、脉缓无力等心源性休克甚至危及生命。现有研究提示其致毒机制主要是心肌细胞形态和功能异常、细胞内环境稳态失衡、离子通道转运相关ATP酶及细胞能量代谢降低等导致心肌出现损伤。常见单味中药所致心脏毒性的研究情况见表1[7-17]。
2心脏毒性临床前预测与评价技术
中药药源性心脏毒性的检测手段很多，但至今仍然没有研究证实哪一种检测方法可以作为“金标准”。近年来，随着网络药理学、代谢组学、超声影像学等评价技术日趋成熟，其在中药心脏毒性领域活性成分筛查和指标检测上也凸显出独特的优势。但不同评价技术各有其优势和局限性，在实际操作中需根据中药的不同特点和靶点选择最佳的评价方法。
2.1网络毒理学评价
网络毒理学可通过构建特定的网络模型，描绘研究对象（可疑心脏毒性中药）的毒理学性质，应用网络剖析和预测毒性，了解药物对机体的毒副作用并预测药物的毒性成分，也为后续的毒性实验提供优先导向，在中药毒性预测与风险评估方面发挥重要作用[18]。有研究通过构建定量构效关系模型，从数据库中收集乌头碱、中乌头碱、次乌头碱等在内的1 109个具有心脏毒性的化合物和789个不具有心脏毒性的化合物，应用网络毒理学毒性预测软件ADMET Predictor计算，评价定量构效关系模型对于中药心脏毒性化学成分预测的适用性，结果显示该方法具有很好的灵敏度和预测准确率，适用于中药心脏毒性化学成分的预测[19]。
2.2心脏毒性评价模型及相关检测技术的应用
2.2.1心肌细胞体外心脏毒性评价模型心肌细胞体外心脏毒性评价模型具有成本低、操作简便、可行性强等特点，故该模型广泛应用于体外药物心脏毒性的评价和有毒成分的筛选。目前，离体细胞水平研究主要在哺乳动物原代心肌细胞、异源表达人基因的哺乳动物细胞、人胚胎干细胞、诱导多功能干细胞分化的心肌细胞等模型基础上。采用hERG稳定转染的HEK293细胞系评价药物对心脏电生理特性的影响，是体外研究药物心脏毒性细胞模型的金标准[20-21]。
2.2.2膜片钳技术膜片钳是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜上单一或多数的离子通道分子活动的技术。它可标记心脏电生理功能变化，而动作电位离子通道电流异常与心律失常、心衰和心肌缺血等心血管疾病密切相关。心脏电生理功能指标测定也是中药体外心脏毒性评价的首要指标，故该技术可对中药复方、单体或有效成分的有效性和安全性进行预测和筛选[22]。孙宏丽等[23]利用膜片钳技术探讨钾离子电流的变化研究砒霜对心脏毒性的作用机制，证明砒霜导致QT间期延长的可能机制是其破坏了心肌细胞离体通道的平衡。基于全自动膜片钳平台的中药体外心脏毒性评价方法，Wang等[24]对1 036个中药提取物进行心脏毒性筛选和评价，进一步证明集成的高通量hERG膜片钳和高含量多参数成像心脏毒性筛选方法可用于复杂中药的大规模临床前评估。陈中[25]观察雷公藤红素对原代心肌细胞动作电位的影响，通过电生理改变揭示了雷公藤红素抑制原代心肌细胞的离子通道和破坏正常电信号的潜在机制。
2.2.3代谢组学技术代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物（相对分子质量＜1000），主要技术手段是核磁共振（NMR）、质谱（MS）、色谱（HPLC、GC）及色谱质谱联用技术[26-27]。已有研究者利用代谢组学方法对川乌的化学毒性进行分析与预测，用5-羟基-6-甲氧基吲哚葡萄糖苷酸、4,6-二羟基喹啉、甘氨酸等17个相关的生物标志物来确定川乌的毒性[28-29]。
2.2.4实时xCELLigence细胞分析系统（RTCA）RTCA是一种基于电子阻抗的实时细胞监测技术，在近似生理条件下，通过细胞与底部整合有微电极细胞传感器芯片的检测板相互作用，非标记性、非侵入性、实时动态的可连续数日至数周的记录细胞的增殖、毒性及形态变化，可以在早期敏感和精确地监测出药物潜在的心脏毒性[30]。
2.2.5高内涵细胞影像分析技术高内涵细胞影像分析技术是以细胞为单位，通过荧光标记物在高分辨率的荧光显微镜下高速、灵敏地获得细胞生长过程中受外因作用改变或未改变的相关图像及量化后的参数。该技术广泛应用于药物筛选，因其比现有的方法更灵敏、通量更高、成本更低、结果更准确和可靠，有效提高了中药“毒性”的筛选效率。有研究者采用RTCA和高内涵分析技术监测黄连中9种生物碱在心肌细胞（CMs）治疗中的作用，利用荧光酶偶联三磷酸腺苷（ATP）检测细胞活力，首次对9种生物碱的心脏毒性进行了评价，阐明黄连中的心脏毒性成分[31]。
3中药心脏毒性临床评价的思考
关于药物心脏毒性，目前我国仅有2013年发布的《蒽环类药物心脏毒性防治指南》，但指南也仅仅针对化学药。中药应用影响因素众多、毒性机制复杂、毒效应表现多样，而心脏毒性又缺乏特异性诊断指标，给中药心脏毒性的诊断、防治及监管带来很大的困难。查阅大量文献，目前并无确切的中药心脏毒性的诊断标准，主要是排他性诊断。中药大多处方用药，出现心脏毒性很难鉴定是复方中的哪一种成分，一般通过分析服药史、结合已有单味中药或主要活体成分的毒性研究，标注可疑心脏毒性中药，借助网络药理学、网络毒理学、代谢组学、蛋白组学等技术等进行明确。查阅文献及结合临床经验，中药心脏毒性的诊断首先要明确心脏毒性的发生，并排除其他非中药药物因素，临床医生可采用因果关系评估方法进一步明确中药和心脏毒性的相关性。
3.1心脏毒性诊断的思考
依据患者出现的心肌损害的症状、体征及相关实验室检测，结合既往史和服药史明确心脏毒性的诊断，且可排除原发疾病的自然进程、疾病加重等非药物性的心脏损伤情况。心脏毒性临床症状可表现为胸闷心悸，临床各项指标检测包括：心电图ST-T异常、各种心律失常（频发室早、房室传导阻滞等）、QT/QTc间期延长（一般QTc＞450 ms或较基线增加＞30ms为异常标准）、心肌酶学改变[肌酸激酶（CK）、肌酸激酶同工酶MB（CK-MB）、天冬氨酸转氨酶（AST）、肌钙蛋白I（cTnI）或cTn升高等，必要时可检测脑钠肽（BNP）或N末端脑钠肽（NT-proBNP）明确心肌损伤]、心脏超声或心肌核磁提示心功能障碍。
3.2因果关系评估
如果要进一步明确中药和心脏毒性的相关性，可采用中药药源性心脏毒性风险防控的因果关系评估方法。目前现有的评价因果关系评价方法有专家判断或全面内省法（expert judgement or globa introspectionl）、计分推算法（algorithms）、概率法或贝叶斯法等（probabilistic or Bayesian approaches）。临床使用最多是积分推算中的Naranjo法，其临床使用方便、简捷，具体方法见表2。判定办法是对10个项目内容的“是、否、不清”，按照0、1、2、−1、−2分别予以计分，然后根据得出的总分分为4级：①总分值≥9分，肯定有关；②总分值5～8分为很可能有关；③总分值1～4分为可能有关；④总分值≤0分为可能。
3.3合理炮制和药物配伍可增效减毒
中药产生心脏毒性的因素有很多，有药物因素、机体因素和用药因素。药物因素是影响中药产生心脏毒性的首要因素，药物中所含生物活性成分更是核心要素。中药的品种、产地、炮制及药性等也对心脏毒性产生直接的影响。一般常见的导致中药心脏毒性的原因排除药材质量问题和处方差错外可归纳为使用剂量过大、煎煮方法不规范、配伍不当等。
适宜的炮制和合理的配伍是降低、改变或消除药物毒性的重要方法，其可以较好规避毒性，起到减毒增效的作用。有研究者证实合理炮制后附子毒性可降低70%～80%，将具有强烈毒性的乌头碱经过高热处理可使其水解为毒性较小的单酯型苯甲酰乌头胺，进一步分解为无酯键、毒性极低的乌头胺[32-33]。《神农本草经集注》中提出“俗方每用附子，皆须甘草、人参、生姜相配者，正制其毒故也。”《伤寒杂病论》中附子亦多配伍生姜、甘草、人参或干姜、大黄。四逆汤中附子与干姜、甘草配伍后，其毒性较单用附子降低4倍；相反如配伍或炮制不当，会导致毒性增强甚或出现与单味中药毒性无关的其他毒性作用，如附子与贝母合煎液较附子单煎中乌头碱等有毒成分的含量显著升高。
中药的毒性有广义的毒性和狭义的毒性。广义的毒性即是药物本身含有毒性成分，狭义的毒性是指中药本性的药物偏性，中药的“毒”在一定程度上也是“效”。所以，要正视中药的毒性，不能以偏概全，不能因具有毒性就完全摒弃，也不能因无毒性而大剂量滥用。临床医生要正确规范使用中药，并熟悉常见的具有可致心脏毒性的单味中药或活性成分，了解心脏毒性的临床表现，掌握一般处理原则，才可以有效规避中药用药风险，提高中药心脏毒性的诊断率。
基于此，在开展中医药的临床循证研究和机制研究的同时，中药的毒性研究也是中药现代化研究的重要部分。心脏毒性评价是各类药物进入临床试验前必须考量的重要终点，如何利用现代化科研技术预测与评估中药复方、单体或有效成分的有效性和毒性，了解药物心脏毒性的评价技术，掌握药物心脏毒性的检测指标，建立符合中药特点的心脏毒性安全性评价体系，构建中药心脏毒性临床指导原则，提高中药心脏毒性的诊断率，是目前亟待解决的关键问题，也是工作的重点。
来 源：于 瑞，李 彬，王永霞，朱明军. 中药心脏毒性及临床评价方法的思考 [J]. 中草药, 2019, 50(18):4485-4489.