肝纤维化治疗研究进展
2013-08-15王美玲综述陆伦根审校
王美玲 综述 陆伦根 审校
肝纤维化是肝脏对于各种急慢性刺激损伤的修复反应,这些刺激因素包括酒精、病毒感染、药物、毒物、胆汁淤积、寄生虫病和代谢性疾病[1]。肝纤维化形成是由于胶原纤维合成增加和降解不足造成的。纤维化相关的一系列病理和生物化学改变导致肝脏结构和代谢异常,进一步发展成为肝硬化,它是以肝脏正常结构扭曲、假小叶形成、血流动力学改变、门脉高压等为特征的肝脏病变。
一、肝纤维化病因
几乎所有的慢性肝病都与纤维化相关,常见的肝纤维化病因包括[2]酒精、慢性乙型和丙型肝炎病毒感染、肥胖、自身免疫性肝炎、寄生虫感染、代谢性疾病、药物毒物和胆汁淤积等。尚有一些不明原因的病因也可导致肝纤维化。
二、肝纤维化的发生机制
肝纤维化是机体对各种刺激损伤修复的动态过程,是细胞外基质(ECM)产生和降解失平衡所致细胞外基质过渡沉积的一种状态[3]。星状细胞(HSC)是肝纤维化发生的细胞学基础[4],基质金属蛋白酶(MMPs)和基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)之间的平衡对于ECM的调节非常重要[5]。增加MMPs活性或减少TIMPs将会导致纤维化复原[6]。总之,促纤维化因素增加和/或ECM降解减少,均会使ECM过渡沉积,导致肝纤维化的发生。
三、肝纤维化的治疗
目前,肝纤维化治疗方法主要包括去除病因、抑制炎症和宿主免疫反应、抑制HSC活化、促进HSC降解、减少ECM产生和/或增加ECM降解等。目的是减轻肝细胞炎症坏死及肝纤维化,延缓疾病进展,减少和防止肝脏失代偿、肝硬化、肝细胞癌及其并发症的发生,从而延长存活时间和改善生活质量[7]。
(一)治疗原发病 到目前为止,祛除肝病的原发致病因素仍然是最有效的抗纤维化治疗方法。
1.酒精性肝病的治疗 戒酒是酒精性肝病治疗的核心,若戒酒成功,酒精性肝病(包括酒精性肝硬化)患者的临床表现和组织学表现将得到改善[8]。
2.慢性乙型肝炎肝纤维化的治疗 慢性乙型肝炎的治疗目标是持续抑制HBV DNA复制,使肝病获得缓解,阻止其进展为肝硬化和肝癌。近年来,大量证据表明长期抗病毒治疗,持续有效地抑制乙型肝炎病毒复制,可以使肝纤维化逆转,甚至可以使进展期肝硬化患者的肝脏组织学表现得到改善[9]。一项关于慢性乙型肝炎治疗的研究显示,拉米夫定治疗1年后大于50%患者出现组织学反应(Knodell评分至少降低2分),与对照组比,肝纤维化继续进展的患者比例也有所下降[10]。Chang等[11]最近报道了一项关于57例慢性乙型肝炎患者接受恩替卡韦治疗后的组织学改变,与治疗48周组比,恩替卡韦长期治疗组HBV DNA>300copies/ml的比例由70%增加到100%,纤维化改善程度由32%增加到88%。可见,恩替卡韦能够有效抑制HBV复制,逆转肝纤维化。
3.慢性丙型肝炎肝纤维化的治疗 聚乙二醇干扰素和利巴韦林联合是目前慢性丙型肝炎公认的治疗方法[12]。对Poynard等[13]的4个随机试验进行统计分析表明,聚乙二醇干扰素联合利巴韦林治疗可以逆转慢性丙型肝炎相关的肝纤维化。
4.其他 放血疗法治疗遗传性血色沉着病可以改善肝纤维化程度[14,15],血吸虫感染应清除微生物,胆道堵塞应解除胆道梗阻。非酒精性脂肪性肝病患者控制体重可以减轻肝纤维化[16]。
(二)减少炎症和宿主免疫反应 宿主免疫反应和炎症反应对肝纤维化的发生起重要作用,通过减轻炎症或抑制宿主免疫反应,可以避免刺激HSC的激活,阻止肝纤维化的发生。临床用药包括糖皮质激素和水飞蓟素等。糖皮质激素可以抑制炎症及免疫反应,多年来用于治疗自身免疫性肝炎[17]。水飞蓟素在肝脏中具有抗炎和抗纤维化的作用。Mata-Santos等 最近关于水飞蓟素治疗血吸虫病的研究揭示水飞蓟素并不能影响寄生虫虫卵,而是通过抑制肉芽肿炎性反应达到抗纤维化作用。另外,熊去氧胆酸具有抗炎、促进胆汁分泌和抗凋亡的作用,是治疗原发性胆汁性肝硬化的主要用药,可以改善肝脏组织学表现[19]。
(三)抑制星状细胞活化和增殖 TGF-β1在HSC活化中起重要作用,是肝纤维化形成中的关键因子之一。既可以促进ECM合成又能抑制其降解[20]。因此,抑制TGF-β1的过量表达及活性已成为抗纤维化治疗的重要靶点。Smad7重组因子作为TGF-β拮抗剂,可以在大鼠模型中抑制TGF-β的活性[21],其在人体中的作用还有待进一步研究。
大量实验证据[22]表明受损肝脏中血管紧张素II的含量增加,它有刺激HSC增殖和促纤维化的作用。体内外实验表明AngII I型受体拮抗剂能抑制活化的HSC的增殖、胶原合成和表达促纤维化因子TGF-β和CTGF。其作用机制可能为抑制HSC表面表达AngII I型受体和抑制HSC活化从而减少TGF-1水平。
(四)促进星状细胞凋亡 自然杀伤细胞(NK细胞)是固有免疫系统的一部分,占肝内淋巴细胞的50%,NK细胞可以杀死活化的HSC,减少肝纤维化,与其释放两种抗纤维化因子,即IFN-α和IFN-γ有关[23]。Melhem[24]等设计了一个试验:购入10周龄雄性BALBC小鼠,分为野生型BALBC小鼠、缺乏T、B细胞的免疫缺陷型BALBC小鼠(SCID)、缺乏T、B、NK细胞的免疫缺陷型BALBC小鼠(SCID-BEIGE)和空白对照组。实验组小鼠用CCL4造模4周,计算肝纤维化面积,结果空白对照组为0.30±0.04,野生型-CCL4组为2.3±0.27,SCID-CCL4组为 1.1±0.06,SCID-BEIGE-CCL4组为1.84±0.15。SCID-BEIGE-CCL4组与 SCID-CCL4组比较,因为缺乏NK细胞,肝纤维化程度更重,说明NK细胞在动物肝纤维化模型中具有抗纤维化作用,可能与其促进活化HSC凋亡有关。
(五)增加瘢痕基质降解和/或减少细胞外基质产生MMPs是肝脏ECM的主要降解酶,通过上调MMPs活性或下调TIMPs活性,有助于促进肝纤维化的逆转。吡非尼酮是临床治疗特发性肺纤维化研究最广泛的一个药物。吡非尼酮治疗的动物模型组与对照组相比,肝损伤标志物如AST、ALT、TBIL和DBIL均明显降低。吡非尼酮治疗可以减少I型胶原mRNA的表达,减轻肝纤维化约40%,表明吡非尼酮在动物模型中有治疗肝纤维化的作用[25]。
(六)抗氧化剂 包括维生素E和多烯磷脂酰胆碱等。维生素E作为抗氧化剂,可以减少氧化应激反应,用于NASH的治疗。Sanyal[26]等进行了一项随机对照研究,选取247例不合并糖尿病和肝硬化的NASH成人患者,分别给予维生素E 800IU/日,吡格列酮30mg/日及安慰剂,治疗96周后,维生素E治疗组与安慰剂组比较,肝脏炎症反应及纤维化程度有了极大改善(43%对19%),吡格列酮治疗组则无明显改善。多烯磷脂酰胆碱在肝损伤患者的治疗中得到广泛研究,其有效成分来自大豆提取物,其中95%~96%的成分为多不饱和磷脂酰胆碱,具有抗氧化和抗纤维化双重作用,因酒精性肝病常与氧化应激有关,氧化应激可以导致脂质过氧化、细胞损伤、炎症反应和纤维化,故多烯磷脂酰胆碱在酒精性肝病的治疗中备受关注[22]。
(七)中药治疗 目前疗效确切和不良反应少的抗纤维化药物很少,大多还处在实验研究阶段。自20世纪70年代开始,国内外学者致力于中医药抗肝纤维化的研究,发现中药在抗肝纤维化治疗方面具有明显的优势,包括单味药和复方制剂的研究。
1.单药及有效单体的研究 随着现代技术在中医药领域的广泛应用,许多学者对中药及其有效单体进行了深入研究。迄今文献报道有效的和比较有代表性的中药有丹参、赤芍、冬虫夏草、桃仁、红花、黄芪、苦参、川芎、莪术、当归和汉防己甲素等[27]。丹参具有清除氧自由基和抗脂质过氧化及保护肝细胞等功能。崔东来等[28]研究表明丹参治疗组血清TGF-α、白细胞介素-6(IL-6)较对照组明显降低,超氧化物歧化酶、丙二醛水平明显升高,提示其抗肝纤维化机制可能与下调细胞因子、阻断Kupffer细胞和HSC细胞活化、减少胶原组织的合成及促进自由基清除、抗脂质过氧化有关。李校天等[29]发现丹参药物血清有抑制细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)及c-Jun氨基末端蛋白激酶(JNK)蛋白磷酸化的作用,提示丹参可能通过抑制EPK及JNK的活化而抑制核转录因子衔接蛋白(AP)1的活性,从而抑制HSC的增殖,产生抗纤维化作用。余小虎等[30]研究表明,肝纤维化大鼠肝组织IL-10明显高于正常大鼠,而IL-2与IFN-γ则显著降低,其中尤以IL-2下降明显;氧化苦参碱在减轻肝纤维化程度的同时,可明显纠正肝内Th1细胞因子(IL-2与IFN-C)及Th2细胞因子(IL-10)的异常表达。
2.复方制剂 王清兰等[31]研究表明扶正化瘀方(由丹参、桃仁、五味子、绞股蓝、冬虫夏草菌丝及松花仁组成)可下调纤维化大鼠肝脏及HSC中的TGF-β1/Samd病理信号转导通路,从而达到抗纤维化的作用。都金星等[32]研究发现下瘀血汤(由大黄、桃仁、土鳖虫组成)可以抑制肝星状细胞的活化,下调MMP-2、MMP-9的活性以及消解新生血管的完整性,从而有效地抑制CCL4诱导的大鼠肝硬化形成过程中的血管新生,进而减轻肝纤维化。
(八)基因治疗 理想的抗纤维化治疗应该具有肝脏特异性和目标选择性。近年来出现的基因治疗为抗纤维化治疗开辟了一个新的领域。
小干扰RNA(siRNA)可以通过纤维化肝脏的窦周间隙而发挥抗肝纤维化作用[33]。大部分目的基因是对星状细胞活化、增殖和胶原合成和沉积较为重要的基因,这些基因在肝纤维化过程中表达上调,包括CTGF、TGF、PDGF和TIMPs等。然而,这些细胞因子在许多生理过程中发挥作用,对它们的抑制可能会出现较严重的副作用。Cheng[33]成功设计了由19个碱基对合成的作用于大鼠TGF-β1 mRNA不同区域的特异性的siRNA双链体及由 siRNA转化来的短发夹RNA(shRNAs),将这些SiRNA双链体转染进入大鼠星状细胞(HSC-T6)后,可以观察到 HSC中 TGF-β1、TIMP-1、α-SMA、I型胶原等的表达显著减少。另外,TGF-β1基因表达沉默可以有效减少TNF-α及IL-1β等炎症因子的表达。所以,SiRNA致TGF-β1基因表达沉默可能成为治疗肝纤维化有效及特异性的方法,但目前只限于大鼠研究,未用于临床试验。
(九)干细胞移植 当丙型肝炎肝硬化失代偿期不适合干扰素治疗或发生其他严重的肝病时,目前有效的治疗方法只能是肝移植。干细胞移植可能是有前景的治疗方法。骨髓干细胞有巨大再生能力,可以分化为具有不同功能的特殊细胞表型。在CCL4所致大鼠肝纤维化模型及临床研究试验[34]均表明自体骨髓干细胞移植对失代偿期肝硬化有治疗作用,即自体骨髓干细胞注入治疗后,血清白蛋白、总蛋白水平及6个月后的Child-Pugh评分均得到显著改善[35]。
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