唐恭顺, 匡安仁, 四川大学华西医院核医学科  四川省成都市  610041
项目负责人: 匡安仁, 610041, 四川省成都市, 四川大学华西医院核医学科. tgs028@hotmail.com
电话: 028-85422400    传真: 028-85422696
收稿日期: 2003-11-18    接受日期: 2004-02-01

摘要

肝脏是药物代谢解毒器官，药物介入肝功能试验包括肝细胞微粒体、线粒体和细胞质功能试验三类. 14C-氨基比林在肝细胞微粒体代谢，14C-氨基比林呼气试验(ABT)定量反映肝细胞功能，ABT值与肝组织学损害严重程度和病情严重程度密切相关. 肝炎、肝硬化、酒精性肝病、脂肪肝和肝癌时ABT值降低，原发性胆汁性肝硬化早期ABT值正常. ABT可及早发现肝移植术后排异反应，可作为肝动脉栓塞化疗术、门腔分流术及药物治疗效果随访手段. ABT是门脉性肝硬化、酒精性肝病、肝移植术的预后因子.14C-氨基比林呼气试验安全、价廉、方便、非侵入，有望临床常规使用.

唐恭顺, 匡安仁. 14C-氨基比林呼气试验在肝脏疾病中的应用. 世界华人消化杂志  2004;12(5):1184-1187

0   引言

肝脏代谢药物的能力可作为肝功能指标. 14C-氨基比林在肝细胞微粒体内代谢，其代谢过程反映肝细胞微粒体功能. 1975年便有人用口服14C-氨基比林法，测定呼出气14CO2，获得肝病患者的药物定量肝代谢功能、诊断肝脏疾病、随访疗效、估计预后[1]. 但目前临床上仍未普遍开展14C-氨基比林呼气试验(ABT).
      同时，肝脏疾病是危害人类健康的重要疾病群，全世界约有3.5亿人呈乙肝病毒持续感染状态，美国2000年死于肝硬化和肝癌者达26 552人，居死因的第12位[2].
        因此，本文以ABT或aminopyrine breath test为关键词，从PubMed和OVID数据库收集筛选文献，借助四川大学图书馆医学馆刊物，综述ABT的临床研究成果和存在的问题.

1   原理和方法

1.1 药物定量肝功能试验  不同药物有不同代谢途径，反映不同方面的肝细胞功能，现有的药物定量肝功能试验可分为三类.
1.1.1 肝细胞微粒体功能  (1)非选择性细胞色素P450功能试验: 氨基比林呼气试验、安替比林呼吸试验、三甲双酮试验. (2)选择性细胞色素P450功能试验: 氯唑沙宗呼吸试验、非那西丁呼吸试验、乙酰胺甲氧基苯呼吸试验、咖啡因呼吸试验、安定呼吸试验、红霉素呼吸试验、利多卡因呼吸试验、咪唑安定呼吸试验.
1.1.2 肝细胞质功能  半乳糖呼吸试验和苯丙氨酸呼吸试验. 代谢发生在细胞质，因而反映细胞质功能.
1.1.3 肝细胞线粒体功能  a-酮异戊酸呼吸试验和蛋氨酸呼吸试验. 常用于评价酒精导致的肝细胞线粒体损害.  
1.2 ABT
1.2.1 氨基比林代谢  氨基比林体内过程和代谢已较清楚. 口服氨基比林后，血药峰时1.5 h，生物半衰期2-3 h，血浆蛋白结合率15%. 氨基比林主要在肝细胞微粒体代谢，经细胞色素P450同功酶系，特别是UT-2、UT-4、PB-4和MC-5代谢，原形排除很少[3]. 14C标记在氨基比林的氨甲基上，14C-氨基比林和氨基比林的化学性质、生物学行为完全相同. 主要代谢途径: (1) N-去甲基化形成4-甲氨基安替比林、4-氨基安替比林和甲醛. 甲醛又进一步氧化为重碳酸盐，其中30%的重碳酸盐以14CO2形式呼出，其余储存于体内. (2)酰化形成4-乙酰氨基安替比林和4-甲酰氨基安替比林. N-去甲基化是氨基比林代谢的限速步骤[4].
        一般认为，4-甲氨基安替比林MAA是微粒体产生的主要代谢物[3]. 但也有证据表明口服氨基比林后24 h尿中4-乙酰氨基安替比林含量最高[5].
1.2.2 ABT方法  (1)口服14C-氨基比林(0.5-2 mCi)后，30-120 min某时点令受试者向液闪瓶内(海胺2 mL，乙醇2 mL)吹气. 当2 mmoL的CO2与海胺完全反应pH小于9时，指示剂百里酚酞(thymolphthalein)由蓝色变为无色. (2)测定出每mmoL CO2中14CO2的放射性计数. (3)由每小时每公斤体重平均产生9 mmoL内源性CO2，计算出累计2 h (或其他时段)呼出气的放射性计数. (4)求出累计2 h (或其他时段)呼出气放射性计数占给予量的百分比[1]. 百分比法是目前最常用的计算方法，ABT值正常范围界于5-10%间，各实验室应建立自己的正常值.

2   临床应用

2.1 慢性肝炎  ABT值降低是由于慢性肝炎时肝细胞损害、肝纤维化. 肝组织病损越重，ABT值越低. 慢性肝炎患者ABT值与肝组织炎症、纤维化分级和Child-Pugh评分明显相关[6]. 慢性活动性肝炎较慢性迁延性肝炎ABT值降低更明显.
2.2 门脉性肝硬化
2.2.1 ABT与肝硬化严重程度  大量报道肝硬化患者ABT值明显低于正常人. 肝组织纤维化评分与ABT值呈负相关[7].
         肝硬化的确诊和组织学损害严重程度的判断以肝活检为金标准，该法患者不易接受. 肝功能损害严重程度常用Child-Pugh评分表示，临床医师又以有无腹水、肝性脑病、门脉高压将肝硬化分为代偿期和非代偿期. 寻找一种能诊断肝硬化、与肝硬化组织学损害程度平行、与Child-Pugh评分呈正相关，代偿期和非代偿期有较大差异的无创性检查是临床医生的愿望. 门脉性肝硬化患者肝细胞数量减少，ABT值下降，较好地满足了这一需求. 如果ABT与传统肝生化检查、超声检查相结合，能更好地达到这一目的.    
2.2.2 疗效评价  ABT反映术后肝功能变化比其他方法灵敏. Horsmans et al [8]报道，门腔静脉分流术后6-12 mo ABT值明显下降，12-24 mo间保持稳定. 而同期凝血酶原时间、血清白蛋白、胆红素无明显改变.
         ABT可评价肝硬化经颈静脉肝内门体支架分流术疗效[9]. 如术后门静脉压力下降，ABT值没有明显变化，说明疗效好、未损害肝功能.
2.2.3 预后评价  理想的预后分析模型是仅用几个主要因素正确判断患者预后，并能通过观察这几个因素的变化，研究某种处理方案的有效性. ABT反映肝硬化患者肝细胞残留数量，是独立的预后因素，是预后分析模型的理想指标[10].
        定期测定ABT对评价预后具有重要意义. 进展期肝硬化患者ABT值进行性下降，到死前1a，ABT下降更明显[10]. 建议每4-6 mo测定1次.
       ABT值也用于评价门腔静脉分流术预后，术后生存1 a以上者术前ABT值明显高于1 a以下者[8].
2.3 慢性肝炎和肝硬化的鉴别诊断  慢性肝炎是否有肝硬化是临床医生面临的难题，只有肝活检才能明确诊断. ABT可无创性提示慢性肝炎和肝硬化. 通常ABT值轻度降低时慢性肝炎可能性大，明显降低时肝硬化可能性较大.
        文献显示，持续丙型肝炎病毒感染者，ABT值在肝组织学正常、炎变、硬化三组间有较大差距(P <0.0 005)[7].
2.4 酒精性肝病  酒精使肝细胞线粒体损害. 长期饮酒使肝细胞脂肪变性，继之酒精性肝炎、肝细胞坏死、纤维化、肝硬化，重者出现肝功能衰竭.
2.4.1 酒精代谢过程  饮入酒精主要在小肠吸收，经肝细胞质内乙醇脱氢酶作用生成乙醛，再经胞质乙醛脱氢酶1和线粒体乙醛脱氢酶2作用生成乙酸，最终生成CO2和H2O[11]. 一般认为乙醛脱氢酶2是限速酶，但也有人认为乙醇代谢率决定于肝功能，而不是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶.
2.4.2 ABT用于诊断  长期饮酒无肝硬化者ABT值增加，有酒精性肝硬化时ABT值降低[12]，但血清酶学指标和血浆蛋白不能鉴别饮酒者有无肝硬化.
2.4.3 评价病损程度  ABT值与酒精性肝病组织学损害严重程度平行[13].
2.4.4 评价预后  ABT值是预后因素，ABT值越高，预后越好. ABT值小于1%、1-2%、大于2%三组的4 a生存率分别是17%，35%，68%. 酒精性肝硬化ABT值大于2%者1 a死亡率仅11%，小于2%者达53.5%[14].
2.4.5 评价疗效  戒酒改善肝功能可用ABT评价. 酒精性代偿性肝硬化者戒酒1 wk后，ABT值明显增加[13]. 戒酒数年后ABT值增加0.14%[15].
         ABT可用于评价肝药物代谢能力. 苯巴比妥能诱导正常人氨基比林代谢，不能使酒精性肝硬化ABT值回升，因肝脏已耗尽对氨基比林的代谢储备能力.
       双硫仑戒酒是因其抑制乙醛脱氢酶活性，使血中乙醛增多. 乙醛导致正常人恶心、外周血管阻力下降使血压下降、心输出量增加出现心悸和面色潮红. 但服用双硫仑后的症状个体差异很大，且通常不能使酒精性肝病患者出现上述症状，误导用药. 乙醛增多使ABT值增高且二者相关性好，双硫仑治疗中 ABT值和血浆乙醛浓度呈正相关. 由于ABT简便、间接反映血浆乙醛浓度，可用于指示双硫仑已用量、监测和预防双硫仑-乙醛中毒.
2.5 原发性胆汁性肝硬化  原发性胆汁性肝硬化是原因不明的肝内胆道疾病. 胆汁郁积不影响氨基比林代谢，ABT用于诊断胆汁淤积性疾病作用有限. 原发性胆汁性肝硬化早期ABT正常，后期肝细胞衰竭时ABT值明显降低.
        ABT可用于鉴别胆汁淤积和肝细胞疾病. 高胆红素血症时，如果ABT值降低，则说明是肝细胞疾病，如果ABT正常则可能是胆汁淤积性肝病. ABT不是原发性胆汁性肝硬化的预后指标[16].
2.6 脂肪肝  包括非酒精性脂肪肝炎(steatohepatitis)和非酒精性脂肪肝病(NASH). 肥胖、糖尿病、高甘油三脂血症等是脂肪肝的危险因素[17]. 脂肪肝肝功能可用ABT、血清胆红素、白蛋白、凝血酶原时间评价.
        由于细胞色素P450酶系活性降低，脂肪肝 14CO2排出速度减慢，14CO2排除率较正常人低[1].
2.7 原发性肝癌  原发性肝细胞癌术前一般是依据CT进行分期，再结合体征和症状进行综合考虑是否手术. 术前决策时有一部分患者处于“灰色区域”，手术的风险是术后肝功能衰竭，此时用ABT可以帮助决定是否手术.
        ABT可用于评价肝动脉栓塞化疗术(TACE)安全性，Bianco et al [18]观察到15例肝硬化合并肝癌患者TACE术前和术后1 d、7 d的ABT值无明显改变，因此认为TACE安全.   
        ABT反映肝细胞药物代谢能力，一般认为TACE术后需待ABT正常才能行肝部分切除术.
2.8 肝移植
2.8.1 排异反应  肝移植术后无排异反应时，ABT值进行性增加; 发生排异反应时，ABT值降低[19].
   ABT诊断排异反应比其他指标灵敏，推荐术后连续检测ABT值[20]. 转氨酶、胆红素、凝血酶原时间、胆汁排出和体温变化无明显规律. 排异反应者用甲基强的松龙治疗好转后ABT值恢复正常. 因此ABT可用于监测排异反应的疗效.
2.8.2 预后  研究表明，ABT预测移植术预后与腹水和Child-Puff评分相当甚至更好[21-22].

3   ABT的影响因素

慢性肝病患者的近期用药情况、并发症有无、一般情况和基础代谢水平等因素影响ABT，解释结果时应注意如下因素.
3.1 近期用药  许多药物和环境因素干扰ABT. 如苯巴比妥、导眠能、苯妥英、类固醇、螺内酯、双硫仑诱导氨基比林去甲基化，使ABT值增加. 相反，甲氰咪胍、别嘌呤醇、阿苯达唑、细胞增生抑制药、干扰素、流行性感冒接种、接触杀虫剂、外源性雌性激素抑制氨基比林去甲基化，使ABT值降低[23].
3.2 基础代谢率  ABT受基础代谢率的影响较大. 14C-氨基比林的终末代谢产物14CO2将溶入机体CO2中央池，因此机体实际内源性CO2产量影响ABT的结果. 例如强体力活动、发热、甲亢、进餐使ABT值增加，睡眠不足、甲低、低温使ABT值降低.
3.3 并发症  肝硬化并发充血性心力衰竭和慢性肾功能不全时，ABT值降低.
3.4 生活习惯  吸烟使ABT值增加. 酒精抑制氨基比林去甲基化，饮酒后ABT值降低[24].作ABT前应当告诉患者禁烟酒. 
3.5 年龄和性别  成人随年龄增长ABT值逐渐降低，性别间ABT无差异. 婴儿ABT值与年龄呈正相关，且男婴ABT明显高于女婴.建议各实验室应建立不同年龄段儿童ABT正常值.
3.6 营养状况  慢性肝病伴营养不良者很常见，其与ABT的关系尚不清楚. 有人认为营养不良，特别是蛋白质摄入不足可使安替比林、茶碱清除率减低，但目前文献数量有限[25-26].
       另外，胃肠功能也影响口服给药法ABT值.

4   安全性

ABT安全，同一个受试者可以重复检查. 有报道长期服用氨基比林可导致1/40 000患者粒细胞缺乏. ABT口服的氨基比林仅有5×10-6-1×10-5 mmoL，未见引起粒细胞缺乏的报道.一次ABT，每个受试者仅接受0.5- 2.5 mrem照射，低于1次胸透辐照量[15].
        肝脏疾病肝细胞损害时ABT值降低，ABT值与病情严重程度、肝脏组织学损害程度密切相关. ABT可用于随访疗效和评价预后. ABT简便、无创、廉价、安全，有望成为临床常规项目.
       目前ABT临床应用不普遍的原因可能与如下因素有关: (1)支持依据研究数量不足: 作为诊断性试验，缺乏前瞻性具有活检资料的大样本多中心研究结果; 作为评价药物、手术、戒酒后的疗效指标研究例数太少，并缺乏与常规生化指标评价疗效时的对比研究和相关性研究; 作为预后因素，应有依据支持ABT是各种预后因素中的最佳因素之一，能准确估计预后，并能反映病毒性或酒精性肝病的病理生理和病损程度. (2)技术因素:  必须使用液闪仪; 受检者需等待30 min-2 h.
       我们面临如下问题: 药物定量肝功能试验种类多，应选择哪一种进行深入研究？ ABT能否作为肝穿刺活检前的筛选试验？ABT能否鉴别诊断肝硬化代偿期和失代偿期？ABT可引用的近期研究文献较少，我们应进一步丰富ABT用于各种肝病诊断、疗效随访、预后价值的研究，为meta分析提供材料.

5     参考文献

1    Hepner GW, Vesell ES. Quantitative assessment of hepatic function by breath analysis after oral administration of (14C)   aminopyrine. Ann Intern Med  1975;83:632-638
2    Minino AM, Arias E, Kochanek KD, Murphy SL, Smith BL.Deaths: final data for 2000. Natl Vital Stat Rep  2002;50:1-119    Imaoka S, Inoue K, Funae Y.Aminopyrine metabolism by multiple forms of cytochrome P-450 from rat livermicrosomes:
      simultaneous quantitation of four aminopyrine metabolites byhigh-performance liquid chromatography. Arch Biochem    Biophys  1988;265:159-170
4    Slusher LB, Park SS, Gelboin HV, Vesell ES. Studies on the metabolism of aminopyrine, antipyrine and theophylline using   monoclonal antibodies to cytochrome P-450 isozymes purified from rat liver. Biochem Pharmacol  1987;36:2359-2367
5    Agundez JA, Martinez C, Benitez J. Metabolism of aminopyrine and derivatives in man: in vivo study of monomorphic   and polymorphic metabolic pathways. Xenobiotica  1995;25:417-427
6    Herold C, Heinz R, Niedobitek G, Schneider T, Hahn EG, Schuppan D. Quantitative testing of liver function in relation to    fibrosis in patients with chronic hepatitis B and C. Liver  2001;21:260-265
7    Giannini E, Fasoli A, Chiarbonello B, Malfatti F, Romagnoli P, Botta F, Testa E, Polegato S, Fumagalli A, Testa    R.13C-aminopyrine breath test to evaluate severity of disease in patients with chronic hepatitis C virus infection. Aliment     Pharmacol Ther  2002;16:717-725
8    Horsmans Y, Lejeune D, Geubel AP, Otte JB, Pauwels S. Hepatic [14C]aminopyrine demethylation capacity after portocaval     shunting. Comparative study in patients with and without arterialization of portal vein. Dig Dis Sci  1993;38:2177-21829    Baron A, Gulberg V, Sauter G, Waggershauser T, Reiser M, Gerbes AL. Effects of transjugular intrahepatic portosystemic    shunt (TIPS) on quantitativeliver function tests. Hepatogastroenterology  1998;45:2315-2321
10  Merkel C, Morabito A, Sacerdoti D, Bolognesi M, Angeli P, Gatta A.Updating prognosis of cirrhosis by Cox’s regression    model using Child-Pugh score and aminopyrine breath test as time-dependent covariates. Ital J Gastroenterol Hepatol     1998;30:276-282
11  Li TK, Yin SJ, Crabb DW, O’Connor S, Ramchandani VA. Genetic and environmental influences on alcohol metabolism in     humans. Alcohol Clin Exp Res  2001;25:136-14412  Lewis KO, Nicholson G, Lance P, Paton A. Aminopyrine breath test in alcoholic liver disease and in patients on    enzyme-inducing drugs. J Clin Pathol  1977;30:1040-1043
13  Saunders JB, Lewis KO, Paton A. Early diagnosis of alcoholic cirrhosis by the aminopyrine breath test. Gastroenterology     1980;79:112-114