PH
Paul Hayashi
Author with expertise in Mechanisms of Drug-Induced Hepatotoxicity
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
12
(75% Open Access)
Cited by:
4,016
h-index:
49
/
i10-index:
95
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Features and Outcomes of 899 Patients With Drug-Induced Liver Injury: The DILIN Prospective Study

Naga Chalasani et al.Mar 6, 2015

Background & Aims

 The Drug-Induced Liver Injury Network is conducting a prospective study of patients with DILI in the United States. We present characteristics and subgroup analyses from the first 1257 patients enrolled in the study. 

Methods

 In an observational longitudinal study, we began collecting data on eligible individuals with suspected DILI in 2004, following them for 6 months or longer. Subjects were evaluated systematically for other etiologies, causes, and severity of DILI. 

Results

 Among 1257 enrolled subjects with suspected DILI, the causality was assessed in 1091 patients, and 899 were considered to have definite, highly likely, or probable DILI. Ten percent of patients died or underwent liver transplantation, and 17% had chronic liver injury. In the 89 patients (10%) with pre-existing liver disease, DILI appeared to be more severe than in those without (difference not statistically significant; P = .09) and mortality was significantly higher (16% vs 5.2%; P < .001). Azithromycin was the implicated agent in a higher proportion of patients with pre-existing liver disease compared with those without liver disease (6.7% vs 1.5%; P = .006). Forty-one cases with latency ≤7 days were caused predominantly by antimicrobial agents (71%). Two most common causes for 60 DILI cases with latency >365 days were nitrofurantoin (25%) or minocycline (17%). There were no differences in outcomes of patients with short vs long latency of DILI. Compared with individuals younger than 65 years, individuals 65 years or older (n = 149) were more likely to have cholestatic injury, although mortality and rate of liver transplantation did not differ. Nine patients (1%) had concomitant severe skin reactions; implicated agents were lamotrigine, azithromycin, carbamazepine, moxifloxacin, cephalexin, diclofenac, and nitrofurantoin. Four of these patients died. 

Conclusions

 Mortality from DILI is significantly higher in individuals with pre-existing liver disease or concomitant severe skin reactions compared with patients without. Additional studies are needed to confirm the association between azithromycin and increased DILI in patients with chronic liver disease. Older age and short or long latencies are not associated with DILI mortality.
0
Citation734
0
Save
0

Vitamin E and vitamin C treatment improves fibrosis in patients with nonalcoholic steatohepatitis

Stephen Harrison et al.Nov 1, 2003
Nonalcoholic steatohepatitis (NASH) is a common cause of liver disease. Although usually indolent, this disease can progress to cirrhosis in some patients. There is currently no proven medical therapy for the treatment of NASH. The aim of our study was to evaluate the efficacy of combination alpha-tocopherol (vitamin E) and vitamin C in reducing histologic inflammation and fibrosis.This was a prospective, double-blind, randomized, placebo-controlled trial with a total enrollment of 49 patients; 45 patients completed the study. All patients were randomized to receive either vitamins E and C (1000 IU and 1000 mg, respectively) or placebo daily for 6 months, based on their initial histologic diagnosis of NASH. Additionally, all patients were given standard weight-loss counseling and encouraged to follow a low fat diet (<30 fat g/day). The pre- and posttreatment liver biopsies were reviewed by a single pathologist, who was blinded to the patient's medication. Biopsies were scored based on a modification of the scoring system published by Brunt et al. (Am J Gastroenterol 1999;94:2467-74). A score of 0-4 was possible for fibrosis, and a score of 0-6 was possible for inflammation and hepatocyte degeneration and necrosis. In addition, body mass index, glycohemoglobin, lipids, and liver enzymes were followed throughout the study.Forty-five patients completed 6 months of therapy without significant side effects. Vitamin treatment resulted in a statistically significant improvement in fibrosis score (p=0.002). No changes were noted in inflammation with treatment. Vitamin E and vitamin C, in the doses used in this study, were well tolerated and were effective in improving fibrosis scores in NASH patients. No improvement in necroinflammatory activity or ALT was seen with this combination of drug therapy. A larger, multicenter, longer-term trial with vitamin E and vitamin C seems to be warranted.
0

The natural history of nonalcoholic fatty liver disease: a clinical histopathological study

Stephen Harrison et al.Sep 1, 2003
We aimed to define nonalcoholic steatohepatitis (NASH) histopathological change over time and to correlate changes with clinical characteristics.We retrieved nonalcoholic fatty liver cases from our histopathology database covering 1985 to 2001. We also identified patients in clinic with NASH on biopsy >1 yr prior. All patients were evaluated and clinical data obtained in clinic. Those patients qualifying for NASH therapeutic trials underwent liver biopsy pretreatment. One pathologist (S.T.) read all slides using a NASH grading and staging system.A total of 22 patients had repeat biopsies a mean of 5.7 yr (range 1.4-15.7 yr) after the first biopsy. Nine were women, nine had diabetes, 11 had hypertension, and 14 had hyperlipidemia. Mean body mass index was 33.8 kg/m(2) (range 26.5-48.6 yr). Mean age was 50.6 yr (range 33-64 yr). Ten patients (45%) had fibrosis stage 1 or 2, and two patients (9%) had bridging fibrosis or cirrhosis (stage 3 or 4) on first biopsy. Seven (32%) had increases in fibrosis score. Four patients (18%) had decreases in fibrosis score. The percentage of patients with stage 3 or 4 increased from 9% to 18%. In two patients the disease progressed rapidly (fibrosis scores from 1 to 3 in 1.4 yr and from 2 to 4 in 2.6 yr). Only serum AST at last biopsy correlated with histological change, being higher in those with disease progression. Three patients progressed from steatosis to steatohepatitis with fibrosis.NASH has a variable histological course. However, one third of patients have fibrosis progression, and one third of these have rapid progression to advanced fibrosis. Histological progression correlated with higher serum AST but no other clinical factors. Steatosis alone may progress to NASH with fibrosis.
0

Hepatic histological findings in suspected drug‐induced liver injury: Systematic evaluation and clinical associations

David Kleiner et al.Aug 28, 2013
Drug-induced liver injury (DILI) is considered to be a diagnosis of exclusion. Liver biopsy may contribute to diagnostic accuracy, but the histological features of DILI and their relationship to biochemical parameters and outcomes are not well defined. We have classified the pathological pattern of liver injury and systematically evaluated histological changes in liver biopsies obtained from 249 patients with suspected DILI enrolled in the prospective, observational study conducted by the Drug Induced Liver Injury Network. Histological features were analyzed for their frequency within different clinical phenotypes of liver injury and to identify associations between clinical and laboratory findings and histological features. The most common histological patterns were acute (21%) and chronic hepatitis (14%), acute (9%) and chronic cholestasis (10%), and cholestatic hepatitis (29%). Liver histology from 128 patients presenting with hepatocellular injury had more severe inflammation, necrosis, and apoptosis and more frequently demonstrated lobular disarray, rosette formation, and hemorrhage than those with cholestasis. Conversely, histology of the 73 patients with cholestatic injury more often demonstrated bile plugs and duct paucity. Severe or fatal hepatic injury in 46 patients was associated with higher degrees of necrosis, fibrosis stage, microvesicular steatosis, and ductular reaction among other findings, whereas eosinophils and granulomas were found more often in those with milder injury.We describe an approach for evaluating liver histology in DILI and demonstrate numerous associations between pathological findings and clinical presentations that may serve as a foundation for future studies correlating DILI pathology with its causality and outcome.
0
Citation351
0
Save
0

Causality assessment in drug-induced liver injury using a structured expert opinion process: Comparison to the Roussel-Uclaf causality assessment method

Don Rockey et al.Feb 3, 2010
Drug-induced liver injury (DILI) is largely a diagnosis of exclusion and is therefore challenging. The US Drug-Induced Liver Injury Network (DILIN) prospective study used two methods to assess DILI causality: a structured expert opinion process and the Roussel-Uclaf Causality Assessment Method (RUCAM). Causality assessment focused on detailed clinical and laboratory data from patients with suspected DILI. The adjudication process used standardized numerical and descriptive definitions and scored cases as definite, highly likely, probable, possible, or unlikely. Results of the structured expert opinion procedure were compared with those derived by the RUCAM approach. Among 250 patients with suspected DILI, the expert opinion adjudication process scored 78 patients (31%) as definite, 102 (41%) as highly likely, 37 (15%) as probable, 25 (10%) as possible, and 8 (3%) as unlikely. Among 187 enrollees who had received a single implicated drug, initial complete agreement was reached for 50 (27%) with the expert opinion process and for 34 (19%) with a five-category RUCAM scale (P = 0.08), and the two methods demonstrated a modest correlation with each other (Spearman's r = 0.42, P = 0.0001). Importantly, the RUCAM approach substantially shifted the causality likelihood toward lower probabilities in comparison with the DILIN expert opinion process. Conclusion: The structured DILIN expert opinion process produced higher agreement rates and likelihood scores than RUCAM in assessing causality, but there was still considerable interobserver variability in both. Accordingly, a more objective, reliable, and reproducible means of assessing DILI causality is still needed. HEPATOLOGY 2010
0

Association of Liver Injury From Specific Drugs, or Groups of Drugs, With Polymorphisms in HLA and Other Genes in a Genome-Wide Association Study

Paola Nicoletti et al.Dec 30, 2016
Background & AimsWe performed a genome-wide association study (GWAS) to identify genetic risk factors for drug-induced liver injury (DILI) from licensed drugs without previously reported genetic risk factors.MethodsWe performed a GWAS of 862 persons with DILI and 10,588 population-matched controls. The first set of cases was recruited before May 2009 in Europe (n = 137) and the United States (n = 274). The second set of cases were identified from May 2009 through May 2013 from international collaborative studies performed in Europe, the United States, and South America. For the GWAS, we included only cases with patients of European ancestry associated with a particular drug (but not flucloxacillin or amoxicillin-clavulanate). We used DNA samples from all subjects to analyze HLA genes and single nucleotide polymorphisms. After the discovery analysis was concluded, we validated our findings using data from 283 European patients with diagnosis of DILI associated with various drugs.ResultsWe associated DILI with rs114577328 (a proxy for A*33:01 a HLA class I allele; odds ratio [OR], 2.7; 95% confidence interval [CI], 1.9−3.8; P = 2.4 × 10−8) and with rs72631567 on chromosome 2 (OR, 2.0; 95% CI, 1.6−2.5; P = 9.7 × 10−9). The association with A*33:01 was mediated by large effects for terbinafine-, fenofibrate-, and ticlopidine-related DILI. The variant on chromosome 2 was associated with DILI from a variety of drugs. Further phenotypic analysis indicated that the association between DILI and A*33:01 was significant genome wide for cholestatic and mixed DILI, but not for hepatocellular DILI; the polymorphism on chromosome 2 was associated with cholestatic and mixed DILI as well as hepatocellular DILI. We identified an association between rs28521457 (within the lipopolysaccharide-responsive vesicle trafficking, beach and anchor containing gene) and only hepatocellular DILI (OR, 2.1; 95% CI, 1.6−2.7; P = 4.8 × 10−9). We did not associate any specific drug classes with genetic polymorphisms, except for statin-associated DILI, which was associated with rs116561224 on chromosome 18 (OR, 5.4; 95% CI, 3.0−9.5; P = 7.1 × 10−9). We validated the association between A*33:01 terbinafine- and sertraline-induced DILI. We could not validate the association between DILI and rs72631567, rs28521457, or rs116561224.ConclusionsIn a GWAS of persons of European descent with DILI, we associated HLA-A*33:01 with DILI due to terbinafine and possibly fenofibrate and ticlopidine. We identified polymorphisms that appear to be associated with DILI from statins, as well as 2 non−drug-specific risk factors. We performed a genome-wide association study (GWAS) to identify genetic risk factors for drug-induced liver injury (DILI) from licensed drugs without previously reported genetic risk factors. We performed a GWAS of 862 persons with DILI and 10,588 population-matched controls. The first set of cases was recruited before May 2009 in Europe (n = 137) and the United States (n = 274). The second set of cases were identified from May 2009 through May 2013 from international collaborative studies performed in Europe, the United States, and South America. For the GWAS, we included only cases with patients of European ancestry associated with a particular drug (but not flucloxacillin or amoxicillin-clavulanate). We used DNA samples from all subjects to analyze HLA genes and single nucleotide polymorphisms. After the discovery analysis was concluded, we validated our findings using data from 283 European patients with diagnosis of DILI associated with various drugs. We associated DILI with rs114577328 (a proxy for A*33:01 a HLA class I allele; odds ratio [OR], 2.7; 95% confidence interval [CI], 1.9−3.8; P = 2.4 × 10−8) and with rs72631567 on chromosome 2 (OR, 2.0; 95% CI, 1.6−2.5; P = 9.7 × 10−9). The association with A*33:01 was mediated by large effects for terbinafine-, fenofibrate-, and ticlopidine-related DILI. The variant on chromosome 2 was associated with DILI from a variety of drugs. Further phenotypic analysis indicated that the association between DILI and A*33:01 was significant genome wide for cholestatic and mixed DILI, but not for hepatocellular DILI; the polymorphism on chromosome 2 was associated with cholestatic and mixed DILI as well as hepatocellular DILI. We identified an association between rs28521457 (within the lipopolysaccharide-responsive vesicle trafficking, beach and anchor containing gene) and only hepatocellular DILI (OR, 2.1; 95% CI, 1.6−2.7; P = 4.8 × 10−9). We did not associate any specific drug classes with genetic polymorphisms, except for statin-associated DILI, which was associated with rs116561224 on chromosome 18 (OR, 5.4; 95% CI, 3.0−9.5; P = 7.1 × 10−9). We validated the association between A*33:01 terbinafine- and sertraline-induced DILI. We could not validate the association between DILI and rs72631567, rs28521457, or rs116561224. In a GWAS of persons of European descent with DILI, we associated HLA-A*33:01 with DILI due to terbinafine and possibly fenofibrate and ticlopidine. We identified polymorphisms that appear to be associated with DILI from statins, as well as 2 non−drug-specific risk factors.
0
Citation194
0
Save
0

Diagnostic challenges in drug-induced liver injury

Paul Hayashi et al.Jan 1, 2024
INTRODUCTION DILI remains a diagnosis of exclusion and one of the most difficult challenges in hepatology. DILI can mimic virtually any liver disease, and with few exceptions, there are no laboratory tests, imaging studies, or liver biopsy findings that definitively prove causality. The diagnosis is based upon a careful medical history with the timing of starting and stopping medications and the onset of liver test abnormalities, as well as supportive laboratory tests, serologic and virologic markers, and imaging of the liver and gallbladder. In this short review, we provide some general considerations, including important resources, but we focus largely on selected challenges in differential diagnosis and drug attribution. GENERAL DIAGNOSTIC CONSIDERATIONS A helpful starting point when considering the diagnosis of DILI is LiverTox,1 the online website supported by the National Institutes of Health and the National Library of Medicine, which provides a concise description of critical information on liver injury due to more than 1400 prescription and over-the-counter medications, herbal products, and dietary supplements. Each chapter describes the mechanism of action, clinical indications, and major side effects as well as potential for causing liver injury. It describes the typical latency to liver injury onset, clinical characteristics (phenotype), course, mechanism of injury, and management, as well as a comprehensive and annotated bibliography. LiverTox also has overviews about DILI, including discussion of causality, likelihood scores for specific agents, and classical phenotypes of injury. Other helpful components include causality forms, a master list of all agents discussed, and a list of important elements to include in writing case reports. The diagnosis of DILI rests upon 6 major elements or domains: (1) latency, the time from starting the implicated agent to onset of injury, (2) dechallenge, the change in the course of the injury upon stopping the agent, (3) exclusion of other major causes of liver injury, (4) the likelihood that the implicated agent causes liver injury, (5) supportive information, and (6) results of rechallenge, if performed. These elements are captured and scored in several well-described causality tools, including the Roussel Uclaf Causality Assessment Method2 and, more recently, Revised Electronic Causality Assessment Method.3 Both are reasonably accurate but assess DILI as a single diagnostic challenge and are not tailored to the specific agent or phenotype of injury. These tools cannot replace the clinical judgment used in expert opinion. Importantly, they provide a valuable checklist of the information needed for the diagnosis of DILI. CHALLENGES IN DIFFERENTIAL DIAGNOSIS DILI can mimic almost any liver disease, from viral hepatitis to fatty liver disease, genetic liver conditions, gallstone disease, metastatic cancer, and autoimmune liver diseases. Three diagnoses that are particularly challenging and most likely missed are choledocholithiasis, metastatic cancer, and autoimmune hepatitis (AIH). Special testing and monitored follow-up are often needed to demonstrate whether these conditions account for the liver injury. Choledocholithiasis, for instance, can present like acute hepatitis with marked elevations in serum alanine aminotransferase and only modest alkaline phosphatase levels, which increase later.4 Imaging may show little or no evidence of obstruction after the gallstone is passed. Hepatic metastasis can also cause mixed liver enzyme patterns suggestive of DILI, which increases as tumors progress or undergo lysis. Even MRI or computerized tomography with contrast will not always discern tumor progression and lysis accurately. Most challenging, however, is AIH in DILI cases with autoimmune features (autoantibodies, IgG elevations). Agents commonly causing autoimmune-like DILI include minocycline, nitrofurantoin, statins,5,6 and, more recently, checkpoint inhibitors7 and the RNA-based COVID vaccines.8 Even liver biopsy may not reliably differentiate AIH from DILI. Both usually respond to corticosteroid therapy, which is typically required long-term for AIH, but can be safely discontinued in DILI. Thus, the diagnosis of DILI with autoimmune features will often require following patients for the 4–12 weeks of immunosuppressive therapy and then another 3 to 6 months of follow-up to ensure a lack of relapse.5,6 ATTRIBUTION TO A PARTICULAR AGENT Assigning causality to a specific agent can be as difficult as navigating the differential diagnosis. The 24 most common causes of DILI from the US Drug-Induced Liver Injury Network are shown in Table 1 (data as of September 2021). One difficulty is that most patients with DILI are taking more than one drug, and they may be taking 2 or more that are known causes of liver injury. Furthermore, patients may not be able to provide start and stop dates, dosing, drug names, or why they were prescribed. Polypharmacy is a major stumbling block in causality assignment. A common example is "intensive care unit jaundice" with or without serum enzyme elevations. Besides the long list of medications taken, several of which are well-known hepatotoxins, there can be an equally long list of competing causes, including sepsis, shock, anoxia, parenteral nutrition, and the underlying disease (eg, metastatic cancer). Stopping the obvious hepatotoxins with suggestive timing for the injury is often the only option. TABLE 1 - The 24 most frequent drugs causing liver injury in the DILIN prospective study ranked highest to lowest frequency # Agent Year of approval Drug class LiverTox likelihood category 1 Amoxicillin/Clavulanate 1984 Anti-infective A 2 Trimethoprim/Sulfamethoxazole 1981 Anti-infective A 3 Nitrofurantoin 1953 Anti-infective A 4 Isoniazid 1953 Anti-infective A 5 Minocycline 1971 Anti-infective A 6 Atorvastatin 1996 Cholesterol lowering A 7 Cefazolin 1973 Anti-infective A 8 Azithromycin 1991 Anti-infective A 9 Diclofenac 1988 Nonsteroidal anti-inflammatory A 10 Ciprofloxacin 1987 anti-infective A 11 Infliximab 1998 Immune modulator A 12 Terbinafine 1996 Anti-infective B 13 Amoxicillin 1974 Anti-infective B 14 Azathioprine 1968 Immune modulator A 15 Lamotrigine 1994 Antiepileptic A 16 Levofloxacin 1996 Anti-infective A 17 Phenytoin 1939 Antiepileptic A 18 Mercaptopurine 1953 Immune modulator A 19 Ipilimumab 2011 Immune modulator A 20 Allopurinol 1966 Xanthine oxidase inhibitor A 21 Carbamazepine 1968 Antiepileptic A 22 Hydralazine 1953 Anti-hypertensive A 23 Interferon beta 1993 Immune modulator A 24 Methyldopa 1962 Anti-hypertensive A Note: The major class of drugs causing DILI are anti-infective agents. The most common causes are drugs that have been available for several decades.Data from the US Drug-Induced Liver Injury Network (September 2021) with permission. LiverTox likelihood scores are updated periodically based on current DILI risk data. Sometimes, 2 or more drugs are started and stopped at or around the same time. Anti-infectives are often combined in the same pill (eg, amoxicillin/clavulanate), and others are usually given in combination (eg, tuberculosis regimens). A simple approach is to assign causality to the combination if all can be stopped, but this may not always be possible, as with agents for tuberculosis. Injury phenotypes can help, but even characteristic phenotypes are not always reliable indicators. Many agents that are used together have similar phenotypes, such as isoniazid and pyrazinamide. Comparing DILI incidences would be useful, but such data are rarely available. While not incidence based, the likelihood scores provided in LiverTox offer useable estimates of liver injury likelihood ranging from E (no cases) to A (more than 50 cases) based on the numbers of cases reported in the literature and includes agents that do, as well as those that do not, cause liver injury (Table 2). TABLE 2 - LiverTox likelihood categories Category No. convincing cases of DILI published Description of likelihood A ≥50 Well-known cause B 12–49 Likely cause C 4–11 Probable cause D 1–3 Possible cause E 0 (or unconvincing reports) Unlikely cause E* 0 Unproven but suspected cause Choosing one drug over others helps to decide about continuing needed drugs or rechallenging with those already held. When withholding all suspect agents is not clinically feasible, stopping only the most likely or restarting the least likely agents, one at a time, is the safest approach. Continuance of a drug or rechallenge must be done with close monitoring afterward. Recurrence can be abrupt and severe, particularly with immune allergic forms of DILI. Rechallenge is increasingly encountered with checkpoint inhibitors, particularly a cytotoxic T-lymphocyte–associated protein 4 inhibitor, given with a programmed cell death protein 1 or programmed death ligand 1 inhibitor. DILI recurrence on rechallenge is as low as 35%,9 but it is best to change from one to another checkpoint inhibitor, particularly changing the death protein 1 or programmed death ligand 1. Causality is particularly challenging when the patient denies or fails to mention taking a known hepatotoxic agent. This occurs frequently with anabolic steroids, which are used illicitly without prescription for bodybuilding. The patient often mentions other, largely benign bodybuilding agents (proteins, amino acids, and vitamins) but not anabolic steroids. Yet, the pattern of liver injury is unmistakable, arising in men presenting with marked itching and jaundice with minimal alkaline phosphatase and mild to moderate alanine aminotransferase elevations.10 A liver biopsy is rarely necessary but will show marked canalicular cholestasis with minimal inflammation. The syndrome can be prolonged, and renal failure from cholemic nephropathy can occur, but eventually, the injury resolves and is rarely fatal. Finally, herbal and dietary supplements (HDS) can contain multiple ingredients, and patients often take more than one HDS. In the United States, the most common HDS ingredients causing liver injury are green tea extract, turmeric, and garcinia, which typically cause hepatocellular injury within 1 to 4 months.1 Also common are kratom and ashwagandha, which more frequently cause cholestatic or mixed hepatitis with a shorter latency. HDS labels are not always reliable and rarely provide the concentration and dose. HDS products also can have contaminants, including medications such as diclofenac, statins, or estrogens. DILI remains the single most challenging diagnosis in hepatology. The broad differential diagnosis and polypharmacy are particularly daunting. While follow-up can clarify the diagnosis, it is critical to discontinue the most likely offending agent(s) promptly.
0
Citation1
0
Save
Load More