胆道闭锁患儿肝纤维化及炎症细胞浸润与Kasai术后胆管炎的关系
2018-07-27熊希倩詹江华胡晓丽齐美娇
熊希倩,詹江华,胡晓丽,齐美娇
胆道闭锁(biliary atresia,BA)是危及婴幼儿生命的肝胆系统疾病之一,以肝内外胆管进行性炎症、纤维性梗阻及胆汁淤积为特点,可导致进行性肝纤维化和肝硬化,是婴幼儿时期肝移植的主要指征。BA患儿如未接受及时治疗,常在2岁内死亡[1-2]。虽然Kasai手术的普及显著提高了BA患儿的自体肝生存率,术后胆管炎仍是最常见且最难处理的并发症[3]。反复发作的胆管炎导致BA患儿的自体肝生存情况不理想。Shimadera等[4]证实肝纤维化程度与Kasai术后早期胆管炎发作关系密切,肝内胆管局部纤维化引起肝内胆汁排出减少,易引起术后胆管炎发作。蒋宏等[5]发现BA患儿的肝组织和纤维斑块存在CD4+、CD8+T淋巴细胞浸润,手术吻合部位存在炎症,这成为术后胆管炎的发病基础。肝纤维化、肝组织炎性浸润与Kasai术后胆管炎有关,但两者与胆管炎的具体关系还不清楚。本文旨在阐明肝纤维化分级及炎症细胞浸润程度与Kasai术后胆管炎的关系,为预测Kasai术后胆管炎的发生提供参考依据。
1 资料与方法
1.1 标本来源与分组 收集天津市儿童医院普外科2015年1月—2016年12月间经胆道造影确诊为BA,且行Kasai手术的患儿92例,其中男43例,女49例;出生后初次出现黄疸时间为0~30 d;Kasai手术时日龄34~97 d,中位日龄59 d。本研究经天津市儿童医院伦理委员会讨论通过。肝组织标本取自肝右叶前缘。标本经苏木素/伊红(HE)、马松(Masson)染色,按照日本Ohkuma’s肝纤维化分级标准进行分组:0级,无纤维化;Ⅰ级,肝门管区轻度纤维化;Ⅱ级,临近门管区轻度桥接纤维化;Ⅲ级,伸向临近门管区中度桥接纤维化;Ⅳ级,肝硬化、假小叶形成。肝纤维化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级例数分别为8、31、35、18例。
1.2 主要试剂与仪器 兔抗人CD8单克隆抗体、小鼠抗人CD4、LCA、CD68单克隆抗体、二抗为辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔/小鼠IgG聚合物、3,3’-diaminobenzidine,3,3-二氨基联苯胺(DAB)显色试剂盒均购自北京中杉金桥生物技术有限公司。定量分析所用的ImagePro Plus 6.0自动分析系统购自美国Media Cybernetics公司。
1.3 实验方法
1.3.1 肝组织标本处理 取BA患儿肝右叶前缘,经10%福尔马林溶液固定,8~24 h后经石蜡包埋储存,所有过程均处于同一实验条件。
1.3.2 HE染色 病理切片经二甲苯脱蜡,梯度乙醇水洗,苏木素浸染5 min,经酸化伊红乙醇液浸染2 min,梯度乙醇脱水,透明剂浸泡至透明,中性树胶封片等一系列操作。在光学显微镜下(×200)观察肝组织细胞形态、炎性细胞分类和形态、胆管增生程度、肝纤维化程度等。
1.3.3 Masson染色 病理切片脱蜡至水,苏木素染7 min,流水稍洗,1%盐酸乙醇分化,流水冲洗3 min,丽春红酸性品红液染8 min,蒸馏水稍冲洗,1%磷钼酸水溶液处理5 min,直接用核苯胺蓝复染5 min,1%冰醋酸处理1 min,95%乙醇脱水多次,无水乙醇脱水,二甲苯透明,中性树胶封片等一系列操作。在光学显微镜下(×40)观察肝纤维化程度。
1.3.4 免疫组化染色 病理切片脱蜡至水,枸橼酸盐缓冲液进行抗原修复15 min,冷却至室温,PBS冲洗5 min×3次,于3%H2O2中37℃孵育10 min,再用PBS冲洗5 min×3次,滴加一抗[白细胞共同抗原(LCA)、T淋巴细胞表面抗原(CD4、CD8)、巨噬细胞特异性抗体(CD68)],于冰箱中4℃过夜,次日取出置于室温30 min,PBS洗5 min×3次,加二抗后37℃孵育30 min,PBS洗5 min× 3次,经DAB显色5~10 min,镜下(×100)观察染色情况,充分水洗,苏木素液染核,脱水、透明、中性树胶封片。
免疫组化阳性标准:(1)定性分析。根据染色强度分为无棕黄色(阴性)、淡棕黄色(弱阳性)、棕黄色(阳性)、棕褐色(强阳性)。(2)半定量分析。肝组织切片内阳性细胞总光密度值/阳性细胞所占面积求得平均光密度(AOD)值。切片内读取任意5张视野,用同一计算机成像系统留取相同倍数显微镜下图片,ImagePro Plus 6.0分析图片,计算CD4、CD8、LCA、CD68蛋白的AOD。
1.4 胆管炎诊断标准 胆管炎诊断标准:出现无其他部位感染的发热(体温>38.5℃)、进行性黄疸、无胆汁便,血常规示白细胞及C反应蛋白(CRP)升高,血清胆红素升高。术后1个月内发生胆管炎为早期胆管炎。术后半年内胆管炎发作3次及3次以上为频发胆管炎。术后黄疸持续不退的BA患儿均视为早期胆管炎和频发胆管炎。
1.5 术后随访 患儿术后每月复查1次,3个月后病情稳定改为每2~3个月复查1次,复查内容包括血常规、肝功能、腹部彩超等。自体肝生存1年以上,可疑门静脉高压患儿建议行胃镜检查。
1.6 统计学方法 所有数据均应用SPSS 17.0软件包进行统计处理,计量资料用均数±标准差(±s)表示,多组间均数比较采用单因素方差分析,组间多重比较满足方差齐性采用Bonferroni法,方差非齐性采用Tamhane’s法;多组间率的比较用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 不同肝纤维化分级中对应的手术时日龄 肝纤维化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级患儿手术时日龄分别为(49.33±8.64)d、(52.55±15.06)d、(59.83±10.80)d、(90.19±5.86)d,4组间比较差异有统计学意义(F=41.728,P<0.05),其中肝纤维化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级均低于Ⅳ级,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级组间差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2 HE染色结果 肝组织HE染色可见炎性细胞浸润以淋巴细胞为主,肝纤维化分级为Ⅱ、Ⅲ级的BA患儿炎性浸润程度相对较轻,见图1。
Fig.1 HE staining results of hepatic fibrosis of grade Ⅰ~Ⅳ (×200)图1 肝纤维化Ⅰ~Ⅳ级HE染色结果(×200)
2.3 Masson染色结果 结果显示,Ⅰ级纤维条索没有桥接,仅限于1个汇管区(图2A);Ⅱ级2个相邻的汇管区纤维条索轻度桥接(图2B);Ⅲ级伸向临近汇管区中度桥接纤维化,但假小叶尚未形成(图2C);Ⅳ级原有的肝小叶结构破坏,假小叶形成(图2D)。
Fig.2 Masson staining results of hepatic fibrosis of grade Ⅰ~Ⅳ (×40)图2 肝纤维化Ⅰ~Ⅳ级Masson染色结果(×40)
2.4 LCA、CD4、CD8与CD68免疫组化结果 LCA蛋白标记所有的淋巴细胞(包括T淋巴细胞和B淋巴细胞等),其在所有汇管区和肝组织均呈强阳性表达,呈棕褐色(图3A);CD4蛋白在所有汇管区和肝组织均呈阳性表达,呈棕黄色(图3B);CD8蛋白主要在汇管区呈阳性表达,呈棕黄色(图3C);CD68蛋白在汇管区和肝组织存在表达,呈棕褐色,表达强阳性(图3D)。
Fig.3 The immunohistochemical staining results of LCA,CD4,CD8 and CD68(×100)图3 LCA、CD4、CD8与CD68免疫组化染色结果(×100)
2.5 LCA、CD4、CD8及CD68免疫组化半定量分析结果 LCA、CD4、CD8及CD68在不同肝纤维化分级表达情况见表1。LCA、CD4、CD8三种蛋白的表达水平差异有统计学意义(P<0.05)。LCA、CD4蛋白在肝纤维化Ⅳ级BA患儿肝组织的表达含量明显高于肝纤维化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,Ⅰ级高于Ⅱ、Ⅲ级;CD8蛋白肝纤维化Ⅳ级BA患儿肝组织的表达含量明显高于其他3组(P<0.05);CD68蛋白的表达水平在不同的肝纤维化分级组中差异无统计学意义(P>0.05)。
Tab.1 Expressions of LCA,CD4,CD8 and CD68 proteins in different grade groups表1 LCA、CD4、CD8及CD68蛋白在不同肝纤维化分级组中的表达 (OD值,±s)
Tab.1 Expressions of LCA,CD4,CD8 and CD68 proteins in different grade groups表1 LCA、CD4、CD8及CD68蛋白在不同肝纤维化分级组中的表达 (OD值,±s)
**P<0.01;a与Ⅰ级比较,b与Ⅱ级比较,c与Ⅲ级比较,P<0.05
肝纤维化分级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级F n 83 1 35 18 LCA 0.115±0.015 0.093±0.007a 0.101±0.007a 0.130±0.010abc 40.957**CD4 0.111±0.007 0.072±0.003a 0.067±0.005a 0.096±0.010abc 92.164**CD8 0.066±0.005 0.061±0.007 0.067±0.004 0.082±0.006abc 36.532**CD68 0.120±0.028 0.136±0.031 0.113±0.018 0.125±0.026 0.821
2.6 Kasai术后胆管炎发生情况 92例BA患儿均获得短期随访,本组中有50例患儿发生胆管炎;早期胆管炎38例;频发胆管炎23例。不同肝纤维化分级BA患儿Kasai术后胆管炎、早期胆管炎和频发胆管炎的发生率差异有统计学意义(P<0.05),肝纤维化Ⅳ级患儿术后胆管炎、早期胆管炎和频发胆管炎发生率均高于Ⅱ级(P<0.008 3),见表2。
Tab.2 The incidence of cholangitis after Kasai surgery表2 Kasai术后胆管炎发生情况 [例(%)]
3 讨论
胆管炎作为Kasai术后常见又难以处理的并发症,多在术后早期发生,其发生率约为60%~90%[6]。胆管炎反复发作严重影响Kasai手术效果,防治胆管炎对改善BA患儿预后、延长自体肝生存时间具有重要意义[7]。董淳强等[8]认为在肝门部炎症较稳定且肝纤维化程度较轻时进行Kasai手术能获得良好的胆汁引流,证实胆管炎的发生与行Kasai手术时肝纤维化程度和肝组织的炎性浸润密切相关。
3.1 肝纤维化分级与Kasai术后胆管炎的关系 本研究中肝纤维化Ⅱ、Ⅲ级BA患儿Kasai术后发生胆管炎比例较低,早期发生胆管炎的情况较少,基本上没有频发胆管炎的发生,而肝纤维化Ⅳ级患儿术后胆管炎发生率最高,早期胆管炎和频发胆管炎比较常见。本研究结果证实肝纤维化程度与早期胆管炎发作关系密切。肝纤维化严重时,肝门部纤维斑块中开放细微胆管的数量相应减少,肝内胆管局部因肝纤维化导致区域引流障碍,直接导致胆汁排出通畅性降低,易引起术后早期胆管炎发作[4,9]。本组中肝纤维化Ⅰ级BA患儿Kasai术后胆管炎的发生率较Ⅱ、Ⅲ级高。肝纤维化较轻时,肝门部纤维斑块形成不佳,纤维斑块剥离后剩余的肝门部胆管缺乏支撑,容易再次发生闭塞,增加Kasai术后胆管炎发生率[10]。彭飞等[11]认为肝门部存在纤维斑块的BA患儿术后黄疸消退率及2年自体肝存活率明显高于缺乏纤维斑块的患儿,肝门部较多的小胆管起到相对较好的胆汁引流作用,减轻了胆汁淤积对肝脏的持续损伤,提高了患儿生存质量。因此,肝纤维化Ⅰ级BA患儿Kasai术后胆管炎发生率较肝纤维化Ⅱ、Ⅲ级BA患儿高的原因可能与已经开放的胆管缺乏支撑,再次发生梗阻有关。
3.2 肝组织炎性细胞浸润与Kasai术后胆管炎的关系 Kasai术后胆管炎与炎性细胞浸润的关系研究普遍围绕T淋巴细胞亚群展开。本研究结果证实BA患儿肝组织炎性细胞浸润以淋巴细胞为主,还存在少量的巨噬细胞,可见淋巴细胞浸润程度与术后胆管炎发生关系密切。
LCA蛋白在淋巴细胞中表达,但因其表达的特异性差,相关研究不多。Mack等[12]发现BA患儿肝组织中CD4+T细胞在汇管区表达明显高于正常的肝组织。Sakamoto等[13]发现BA动物模型肝门淋巴结中CD4+调节性T细胞聚集,是外周血的2倍左右。Guo等[14-15]认为CD8+T细胞能促进胆管上皮细胞的破坏,加快炎性进程,在BA纤维化中发挥重要作用。本研究证实LCA、CD4、CD8表达水平随着肝纤维化程度的加重呈先下降后上升的趋势,即肝纤维化分级为Ⅱ、Ⅲ级,上述蛋白表达量较低,说明此时淋巴细胞尤其是T淋巴细胞浸润较轻。结合Kasai术后胆管炎的随访资料,此时胆管炎的发生率也较低,可以推测Kasai术时肝组织的炎性浸润程度可以作为Kasai术后胆管炎发生的一个预测指标。但Derkow等[16]发现 CD8+T 细胞越少,CD4+/CD8+比例越低的BA患儿预后越差。因此,CD8+T淋巴细胞的表达量与胆管炎发生的关系还需要进一步实验来验证。本研究证实Kasai术后胆管炎发生与Kasai术时肝组织CD4+T淋巴细胞浸润有关,与文献报道的结论一致。
综上,Kasai术后胆管炎与肝纤维化程度和肝脏炎性浸润密切相关,肝组织肝纤维化程度和炎性细胞表达水平可以作为预测Kasai术后胆管炎的发生的重要指标之一,可以用于指导胆管炎预防用药。