肝纤维化基础和临床研究热点问题

陆伦根

述评

肝纤维化基础和临床研究热点问题

陆伦根

肝纤维化；基础研究；诊断；治疗

Highlight in hepatic fibrosisLu Lungen

【Key words】Hepatic fibrosis；Basic study；Clinical study；Highlight

【Firstauthor’saddress】DepartmentofGastroenterology，AffiliatedFirstPeople’sHospital，Jiaotong University，Shanghai 200080

肝纤维化是各类损伤因子累及肝脏后的一种病理修复状态。几乎任何能造成肝脏损害的因素均可致肝脏发生纤维化。在这个病理进程中，正常功能肝细胞数量的减少、肝脏小叶结构改变、血液循环紊乱等均可致肝脏正常生理功能逐步丧失，最终进展为肝硬化。业已形成的肝纤维化甚至肝硬化能否改善乃至逆转是目前肝纤维化研究领域的关键。以往的动物模型和近期临床领域充分的研究证据支持肝纤维化/肝硬化能够被逆转。Marcellin et al的随机双盲对照研究显示，富马酸替诺福韦治疗慢性乙型肝炎患者能够实现肝纤维化和肝硬化的逆转[1]，这些研究结果为我们在肝纤维化的基础与临床研究提供了更多的现实依据。

1　肝纤维化/肝硬化的细胞基础

肝纤维化是肝损伤持续存在，组织发生修复反应时因细胞外基质合成、降解与沉积不平衡而引起的病理过程，涉及复杂的细胞及分子机制[2]。肝星状细胞(Hepatic stellate cells,HSC)激活并转化为肌成纤维母细胞样细胞（Myofibroblastic-like cell，MFLC）是肝纤维化发生、发展的核心环节，各种致肝纤维化因子均把HSC作为终靶细胞，通过促使其转化为肌成纤维母细胞这一共同途径导致肝纤维化的形成。肝脏内细胞-细胞、细胞-基质、基质-基质间相互作用，构成了复杂的网络系统，参与肝纤维化的发生及进展。窦周肝细胞、肝星状细胞、内皮细胞、Kupffer细胞，肝间质的成纤维细胞、胆管细胞、平滑肌细胞，由血循环移入的淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、肥大细胞和血小板等，均参与肝纤维化的发生和发展。

2　HSC的激活和免疫系统的作用

Kupffer细胞的浸润和活化在HSC的激活中发挥重要的作用[3]。Kupffer细胞可通过细胞因子（尤其是TGFβ1）作用、反应性氧介质和脂质过氧化物刺激基质合成，细胞增生和HSC释放维生素A。Kupffer细胞可产生抗炎因子和前炎性细胞因子，包括白介素-10。Kupffer细胞也可分泌MMP-9，影响HSC。MMP-9能活化TGFβ，反过来又刺激HSC合成胶原。在肝脏，Kupffer细胞是反应性氧（ROS）的重要来源，能增强HSC的活化和胶原的合成。Kupffer细胞亦产生NO，NO可通过降低HSC增生和收缩来平衡ROS的刺激作用。淋巴细胞包括CD4+T辅助（Th）细胞是细胞因子的潜在来源。Th细胞可通过细胞因子产生调节宿主反应并能分化成Th1和Th2亚群。通常，Th1细胞产生细胞因子促进细胞介导的免疫，这些细胞因子包括IFN-γ、TNF和IL-2。Th2细胞产生IL-4、IL-5、IL-6和IL-13，以促进体液免疫。Th1细胞因子抑制Th2细胞的发育，而Th2细胞因子抑制Th1细胞的发育。活化的HSC表面有CD40的表达，与表达CD40配体的免疫效应细胞有关联。这种相互作用导致细胞因子释放增加[4]。因此，这个过程增强了对肝损伤的炎症反应。

3　肝纤维化消退和活化的HSC的结局

在人类和实验性急性肝损伤恢复过程中，随着组织结构的恢复，活化的HSC数目减少。在肝纤维化消退过程中，HSC的凋亡可能是HSC数目减少的原因[5]。HSC表达细胞死亡的表面受体Fas和其配体，凋亡可能是由Fas激活的抗体所诱导。另一个死亡受体，即神经生长因子受体（NGFR）也可由活化的HSC表达，用此配体刺激也可诱导细胞凋亡。有几种因素调节着HSC凋亡的网络活性。IFG-1和TNF-α分别通过PI-K/c-Akt通路和NF-κB通路促进HSC的存活。调节基质降解的分子与HSC的生存和凋亡有密切关系。有研究提示活化的MMP-2与凋亡有关。TIMP-1抑制MMP-2的活性，可阻断一些凋亡刺激物诱导的凋亡反应。近来有学者证实曲霉菌素可诱导HSC的凋亡，可能是通过抑制NF-κB而发挥作用的。在CCL4诱导的大鼠肝纤维化模型中，曲霉菌素可通过诱导凋亡而减少HSC的数目。这些资料提示诱导HSC凋亡是抗肝纤维化的一条有效途径。

4　肝纤维化与遗传

慢性肝病的发生发展与基因遗传有一定的关系，疾病的危险性可能由几种不同的基因与环境因素共同作用所决定。基因多态性可从疾病易感性、损伤和修复机制、炎症免疫反应和损伤后基质重建的不同方面影响肝纤维化的发生发展[6]。比如，有关慢性乙型肝炎预后相关基因多态性的候选基因包括血管紧张素原、CD24/CollA1、CXCL10、GSTP1、IL-10/MBL等，对于这些基因多态性的研究有助于进一步揭示肝纤维化的发生机制，发现治疗靶点，预测纤维化风险和指导个性化治疗。Ramezani et al[7]发现慢性乙型肝炎患者血清IL-10水平存在差异，其中基因多态性592号碱基缺失患者更易于感染HBV，并可导致疾病的进展，这也为肝病的治疗提供了新的思路。但是需要注意的是，不同种族人群的等位基因多态性分布和频率之间有较大的差别。对于国际上的研究成果，我们不能生搬硬套。不同病因的肝病具有不同的发生机制及基因多态性。因此，通过大样本及全基因组研究探讨中国人群中各类肝病与基因多态性的关系，以实现我国肝纤维化的个性化诊治。

5　慢性乙型和丙型肝炎患者肝纤维化/肝硬化的诊断

目前，迫切需要非创伤性方法诊断肝纤维化。首先，世界范围内有成千上百万人感染HBV和 HCV，但仅少部分（约25%）可能发展成明显的肝纤维化和肝硬化[8，9]。没有标准的血清实验分析、影像学检查或病毒学检测来区分进展性肝纤维化的危险性。因此，有越来越多的患者要求对其肝纤维化进行评估。如果能发展一种非创伤性检测用于可靠地排除明显的肝纤维化，那么，这类病人可能不需要进行抗病毒治疗，并能定期地监测证实他们没有肝纤维化的进展。其次，越来越多证据表明，进展期肝纤维化是可逆的，即使很严重的肝纤维化也是可以治疗的。最后，随着抗肝纤维化治疗药物研发，为了建立有效性和优化的药物剂量，更需要动态和常规监测肝纤维化的变化。

6　评估肝纤维化的现代方法

肝活检仍然是评估肝组织学、疾病活动度和肝纤维化的金标准，但该技术亦有其局限性，如样本误差、观察者之间和观察者内的差异，以及不便于随访等。但在乙型和丙型肝炎患者，这种样本误差较小。临床实践通常用肝活检来评估肝纤维化，较常用的有Metavir或Ishak（Knodell）评分系统。Metavir评分包括5个进展期，而Ishak（Knodell）评估法有其局限性，病理学上较少应用。现在所用的血清单个基质分子或其片段不是肝特异性的。单个标志物通常与大样本病例有关，而不能评估个体的肝纤维化程度，尤其是纵向应用一段时间后。新出现的血清学模型在原有研究的基础上作了改进，有一定的价值。常用血清学无创诊断模型如APRI、FibroTest、ELF、FIBROSpect、Hepascore、Fibrotest、Fib roMeter、FibroFast和上海肝纤维化协作组诊断模型等[10]，这些非创伤性诊断方法对显著肝纤维化的诊断有一定价值，而对于处于进展期肝纤维化则预测价值不尽如人意。一项Meta分析显示APRI模型能够有效预测HBV感染、HCV感染或HIV/HCV共同感染所致肝纤维化，并能区分各阶段纤维化程度，对早中期纤维化有一定的预测价值。FibroMeter包含PLT、PT、AST、α2-MG、HA、血尿素氮和年龄等，对各类肝病均有良好的预测价值，不仅有较高的准确率，并能在一定程度上反映肝内纤维组织的多少[11]。随着医学影像技术的进步，特别是超声弹性检测技术和磁共振技术的发展，它们对肝纤维化的诊断及分期评估的敏感度和特异度都得到了提高。超声弹性成像（TE）通过测量肝僵硬度（LSM）来反映肝纤维化程度。联合非创伤性诊断模型不仅能提高纤维化的诊断和精确分期，且可以减少患者肝穿刺活检的机会[12]。例如，联合APRI和Fibrotest诊断丙型肝炎肝硬化，可显著减少50%～70%的肝穿刺需要。

7　肝纤维化治疗

对肝纤维化发生机制的了解有助于寻找有效的抗肝纤维化治疗方法。然而，迄今在人类尚无确切有效的抗肝纤维化的治疗药物。理想的治疗药物应当是耐受性好、肝脏特异性、对其他组织无不良反应。在病因治疗的基础上，针对肝纤维化发生发展的机制，抗肝纤维化治疗的方向包括以下几点：1、减轻组织损伤和促进内皮的修复（如应用内皮保护剂和抗炎物质、调节炎症细胞）；2、阻止肌成纤维细胞的增殖和血管新生；3、阻止肌成纤维细胞的收缩；4、拮抗促肝纤维化形成的细胞因子和信号传导；5、促进肌成纤维细胞的凋亡；6、刺激金属蛋白酶活性（通过拮抗TIMPs和刺激炎性细胞产生基质金属蛋白酶）等。例如氯化钆特异性作用于肝脏库弗细胞，提高MMP-13的表达，进而阻止肝纤维化的产生[13]。虽然许多研究成果卓然，但多数仍停留在基础研究或动物实验阶段，截至到目前，尚无一种抗纤维化药物批准用于临床。但有不少新药在进行临床试验中，期待有好的治疗结果和良好的安全性。

抗肝纤维化药物的开发有很大的挑战。由于其疗效不能简单地用血清检测如病毒负荷等进行评估。临床上的效果需要较长期治疗后才能出现。目前尚未建立有效的血清标志物来代替肝组织学检查。因此，研究者必须在治疗前和治疗后进行肝活检，使其应用和疗效评估受到了很大的限制。此外，进行长期临床试验开发还需考虑费用问题，使得一些制药企业不愿冒此风险。尽管有不少困难和障碍，但人们抗肝纤维化治疗的研究从未停滞。乐观的是人们知道肝纤维化是可逆转的。如果治疗有效的话，这种治疗可防止终末期肝病的发生，减少肝移植的需要。因而，这类药物的潜在市场是巨大的。

中药治疗肝纤维化是我国医学的特色。依据中医辨证论治原则，在抗纤维化治疗方面有其独特的功效。但中药成分的不确定性、中医传统理论基础的局限性、缺乏规范的大型临床研究的支持等都是阻碍其广泛应用的原因。

综上所述，肝纤维化的基础和临床研究的不断进展距离我们攻克肝纤维化堡垒越来越近，预期在不远的将来，人类将在防治肝纤维化方面有大的突破，从而为临床带来革命性的变化。

[1]Marcellin P，Gane E，Buti M，et al.Regression of cirrhosis during treatment with tenofovir disoproxil fumarate for chronic hepatitis B:a 5-year open-label follow-up study.Lancet，2012，11:1-8.

[2]Duval F，Moreno-Cuevas JE，González-Garza MT，et al.Liver fibrosis and mechanisms of the protective action of medicinal plants targeting inflammation and the immune response.Int J Inflam，2015，2015:943497.

[3]Duval F，Moreno-Cuevas JE，González-Garza MT，et al.Protective mechanisms of medicinal plants targeting hepatic stellate cell activation and extracellular matrix deposition in liver fibrosis. Chin Med，2014，9（1）:27.

[4]Xu R，Zhang Z，Wang FS.Liver fibrosis:mechanisms of immune-mediated liver injury.Cell Mol Immunol.2012，9（4）:296-301.

[5]Trautwein C，Friedman SL，Schuppan D，et al.Hepatic fibrosis: Concept to treatment.J Hepatol，2015，62（1 Suppl）:S15-24.

[6]Boursier J，Louvet A.Liver fibrogenesis and genetic factors.Clin Res Hepatol Gastroenterol，2011，35:3-9.

[7]Ramezani A，Banifazl M，Mamishi S.The influence of human leukocyte antigen and IL-10 gene polymorphisms on hepatitis B virus outcome.Hepat Mon，2012，12:320-325.

[8]Andres DR，Jose TA，Jordan JF.Nonivasive markers of fibrosis: key concepts for improving accuracy in daily clinical practice. Ann Hepatol，2012，11:426-439.

[9]Germani G，Hytiroglou P，Fotiadu A，et al.Assessment of fibrosis and cirrhosis in liver biopsies:an update.Semin Liver Dis，2011，31:82-90.

[10]ZengMD，LuLG，MaoYM，etal.Predictionofsignificant fibrosis in HBeAg-positive patients with chronic hepatitis B by a noninvasive model.Hepatology，2005，42:1437-1445.

[11]Jin W，Lin Z.Diagnostic accuracy of the asparrate aminotransferase-to-plateletratioindexforthepredictionofhepatitis B-related fibrosis:a leading meta-analysis.BMC Gastroenterol，2012，12:14.

[12]Castara L，Sebastiani G，Le Bail B，et a1.Prospective comparison of two algorithms combining non-invasive methods for staging liverfibrosisinchronichepatitisC.JHepatol，2010，52: 191-198.

[13]Zandieh A，Payabvash S，Pasalar P，et al.Gadolinium chloride，a Kupffer cell inhibitor，attenuates hepatic injury in a rat model of chronic cholestasis.Hum Exp Toxicol，2011，30:1804-1810.

（收稿：2015-11-09）

（本文编辑：陈从新）

10.3969/j.issn.1672-5069.2016.01.001

200080上海市交通大学附属第一人民医院消化科

陆伦根，男，50岁，主任医师。主要从事消化系疾病，尤其是肝脏疾病的基础和临床研究工作。E-mail: lungenlu1965@yahoo.com