肝胆外科医生的陷阱—IgG4相关性疾病*
2022-12-06陆宏伟任一凡陆雨暄
陆宏伟 任一凡 陆雨暄
(1.西安交通大学第二附属医院普通外科,陕西 西安 710004;2.西安交通大学医学院·宗濂书院,陕西 西安 710069)
肝胆胰肿瘤手术由于操作复杂、涉及重要脉管系统及脏器较多、手术时间长、术后并发症发生率高,一直是肝胆外科手术操作中的难点。但由于病变样本术前难以获取,病理学诊断在临床实际中存在确诊率低等困难,因此肝胆胰肿瘤的诊断往往依赖于影像学。然而从影像学上对肝胆胰肿瘤和IgG4相关疾病(IgG4-related disease,IgG4-RD)的鉴别是非常困难的,因此常常导致外科医生因IgG4相关疾病实施了根治性甚至扩大根治性手术。近年来,IgG4相关肝胆胰疾病的报道大幅增多,笔者所在科室近一年来IgG4相关肝胆胰疾病的发病率也明显提升,因此提醒广大肝胆外科医生应提高警惕,避免误入陷阱。
1 肝胆外科医生不能忽视的免疫疾病—IgG4相关肝胆胰损伤
IgG4相关疾病是一类根据组织病理学改变而新定义的,可引起多个器官纤维化的全身性炎性疾病,它以弥漫性或局灶性器官肿大为主要临床表现,伴或不伴血清IgG4水平升高。典型病理学特征为淋巴细胞浸润、席纹状纤维化、闭塞性静脉炎及IgG4阳性浆细胞增多,临床中应用糖皮质激素治疗有效的一组组织学分类疾病[1-2]。IgG4-RD于2003年首次被提出,主要表现为自身免疫性胰腺炎。随后发现其他相关器官如胆管、腹膜和肾脏等亦可出现与胰腺类似的病理学改变[3]。IgG4相关肝胆胰疾病是IgG4相关疾病多器官纤维化炎性疾病的一部分,除IgG4相关自身免疫性胰腺炎外,还包括了IgG4相关硬化性胆管炎和IgG4相关肝脏病变。IgG4相关肝胆胰疾病占到了IgG4-RD的31%,是此类疾病最常受累的部位[4-5]。对于肝胆胰专科医生而言,系统掌握IgG4相关肝胆胰疾病诊断和治疗,是未来临床工作中避免误诊、漏诊的关键所在。
临床诊断多采用IgG4特异性实验室检查及组织病理学检查,同时结合专科制定的特异性器官受累诊断标准,在排除其他可能的良恶性疾病的基础上,联合诊断明确IgG4相关肝胆胰疾病的发生[6]。诊断难点主要在于,IgG4在血清中检出并不能特异性确诊IgG4-RD。同时,此类疾病引起的组织纤维化、占位性病变的形成在影像学检查中难以与肿瘤性疾病鉴别,增加了确诊的难度。因此,笔者认为系统总结IgG4相关肝胆胰疾病的特征,进而探索新型诊断标志物将有益于提高诊断的敏感度和特异度,对及时的治疗及减轻组织损伤起到关键性的作用。为了系统全面的了解IgG4相关肝胆胰疾病的现况,提高临床医生对IgG4相关肝胆胰疾病的敏感性,我们对此类疾病目前的诊疗标准进行总结,并对其相关的研究进展进行述评。
2 IgG4相关自身免疫性胰腺炎(IgG4-relatedautoimmunepancreatitis,IgG4-AIP)
2.1 临床特点 胰腺是IgG4-RD中第一个被发现累及的器官,IgG4-AIP又称为I型自身免疫性慢性胰腺炎,其好发于中老年男性人群,主要临床表现是由于弥漫性胰腺增大及胰管狭窄并累及胆管狭窄造成的无痛性黄疸(少部分患者伴有慢性上腹痛),高血糖、脂肪泻和体重下降等慢性胰腺功能不全的表现[7]。IgG4-AIP主要临床表现症状还是以非特异性的慢性胰腺炎为主,这也是此类疾病初诊容易误诊或漏诊的原因。
2.2 实验室检查 超过50%的IgG4-AIP患者实验室检查可发现IgG4水平较正常水平升高,尤其在亚洲患者当中,血清IgG4水平主要与受累器官数目及器官损伤程度相关[8]。但是通过检测IgG4水平来评估疾病的活动程度仍然缺乏灵敏度,只有极少数患者IgG4血清水平与AIP疾病的活动度呈线性相关。其他相关免疫学检查中发现,IgG4-AIP患者中有35%~55%的人IgE水平异常,同时伴有外周嗜酸性粒细胞的增多,这也被公认为IgG4-RD的常见实验室检查证据[9]。另外,IgG4-RD均存在血沉中度增高,如有腹膜后或主动脉累及的话,可伴有血CRP升高。低补体血症也普遍存在于IgG4-RD,糖皮质激素治疗后补体可恢复正常,因此,补体也被认为与疾病的活动程度相关。
2.3 影像学检查 上腹部彩超检查可以发现纤维化胰腺形态的改变或检出胰外肿物,有助于鉴别胆道梗阻的原因。在腹部CT或MRI下,IgG4-AIP常常表现为胰腺弥漫性增大,伴延迟强化,有时可出现胰周低密度环;胰腺薄片状结构紊乱或消失等征象。磁共振胰胆管造影或逆行胰胆管造影可表现为胰管节段性狭窄,AIP胰管狭窄常常累及全段胰管的大部分节段,而胰腺肿瘤往往导致上端胰管扩张[10],因此可通过此影像学表现对AIP和胰腺肿瘤加以甄别。笔者认为,影像学证据应是实验室检查发现异常后进一步明确诊断的佐证,为进一步的提出组织病理学检查提供证据。
2.4 诊断标准 IgG4-RD均采用临床表现、实验室检查、影像学检查及病理学检查来综合诊断。IgG4-AIP目前最常采用的诊断标准是2018年确定的AIP国际共识诊断标准(ICDC)[11]。一般认为,临床中出现了慢性胰腺炎的临床表现;血清中检出IgG4水平升高;CT显示胰腺弥漫性增大,同时胰管逆行造影显示长段(>1/3)主胰管不规则狭窄,不伴有远端扩张;病理学检查发现IgG4-RD特征性的淋巴细胞和IgG4阳性浆细胞浸润,IgG4+/IgG+>40%是诊断的必要条件。根据以上检查证据,同时糖皮质激素治疗有效,可基本明确IgG4-AIP的诊断。
3 IgG4相关硬化性胆管炎(IgG4-relatedsclerosing cholangitis,IgG4-SC)
3.1 临床特点 IgG4-SC是以胆管壁IgG4阳性浆细胞浸润和胆管纤维化为特征的一种慢性硬化性胆管炎,其中约90%的患者同时合并IgG4-AIP[12]。IgG4-SC因为主要累及胆总管部分,临床症状多为无痛性进行性加重的黄疸,后期可出现胆管癌典型征象-陶土样粪便。因为常常和IgG4-AIP伴发,因此患者多合并胰腺内分泌和外分泌功能异常如糖尿病,脂肪泻和慢性营养不良等[13]。
3.2 辅助检查 IgG4-SC虽然临床表现很难与胆管恶性肿瘤相区分,但是超声内镜下IgG4-SC受累部位表现为胆管全层弥漫性、对称性增厚,其内外壁光滑且回声均匀,同时非狭窄节段胆管壁也有增厚。而胆管癌在超声内镜下表现为受累胆管局部的狭窄、增厚和破损;而非受累部分的胆管无明显异常。IgG4-SC在MR下的特征性表现多为连续性胆管受累,胆总管管壁厚度>2.5 mm,而且因为此类疾病是系统性疾病,因此胆囊、胰腺、肾脏常常相伴受累[14]。大部分IgG4-SC患者都合并IgG4-AIP,因此这类患者血清学检查结果基本类似。有对于合并IgG4-AIP的患者,如有硬化性胆管炎影像学表现及血清IgG4升高,即可诊断IgG4-SC;若临床表现不典型,可考虑行组织学检查。若无胰腺或其他器官病变,则必须通过活检才可明确诊[15]。与IgG4-AIP相同,诊断IgG4-SC也对糖皮质激素治疗敏感,这也是区别诊断IgG4-SC和胆管恶性肿瘤的方法之一。
3.3 诊断标准 2020年最新版IgG4-SC诊断标准确定以下6点为确诊的重要参考。①影像学检查发现多阶段、全层累及和对称性增厚的胆管狭窄。②血清中IgG4水平≥1.35 g/L。③组织学检出IgG4-RD特征性征象。④常常合并IgG4-AIP和肝脏的损伤。⑤糖皮质激素治疗有效[16]。笔者认为,在接诊初期影像学检查可疑自身免疫性胆管炎的情况下,应联合血清学检查以提高检出率。
4 IgG4相关肝病(IgG4-relatedliverdisease,IgG4-LD)
4.1 临床特点 IgG4-RD累及肝脏所导致的非胆管病变,统称为IgG4相关肝病。其主要表现为肝脏实质中的炎性肿块或肝细胞汇管区炎症,前者以淋巴浆细胞型炎性假瘤为主,几乎均伴有IgG4-SC,与其他肝脏良恶性肿瘤相鉴别是本疾病的重点和难点[17-18]。目前临床上将IgG4相关肝病分为两型,分别为,IgG4相关自身免疫性肝炎(IgG4-relatedauto-immunehepatitis,IgG4-AIH)及IgG4相关肝病。IgG4相关肝脏病变可无明显临床表现,严重的患者可表现为乏力、食欲下降、恶心、呕吐、皮肤巩膜黄染、瘙痒等慢性肝炎急性期表现。其表现为一般的肝脏损伤症状,特异性低,发病初期常常误诊。
4.2 辅助检查和诊断标准 近期有学者发现,3.3%的IgG4-AIH患者血清及组织中IgG4升髙,组织病理学检查显示汇管区IgG4阳性浆细胞数>5个/HPF,同时IgG4-AIH患者对糖皮质激素冲击疗法应答更快且维持缓解更久,这些表现都是区别于普通型AIH的地方[19]。但目前报道的IgG4相关AIH病例只有肝脏炎性假瘤这种非特异性影像学检查结果,以及组织病理学检查提示IgG4沉积于汇管区,缺乏其他IgG4-RD的主要影像学和组织学特点,因此,仍需进一步研究才能确定此类疾病是否属于IgG4-RD的范畴[20]。笔者认为,应通过肝脏影像学和组织病理学提示IgG4浸润,联合肝脏损伤的全身症状,以及常伴有的胆管和胰腺累及(>90%),可高度怀疑IgG4-AIH。此时可考虑应用糖皮质激素治疗,疗效确切是提高检出率的有理证据。但是,IgG4-LD作为AIH的一种特殊病理学亚型,亦或是作为IgG4-RD系统性疾病的肝脏累及表现,仍需要各位专家的进一步总结和探讨。
5 IgG4相关肝胆胰疾病的新型诊断标志物
随着对IgG4-RD发病机制的深入了解,现已基本明确免疫功能紊乱所导致的IgG4异常沉积造成器官损伤的发病原因。虽然一些基础研究发现了可能具有临床指导价值的血清学和细胞学生物标志物,但是这些新型诊断标志物还有待于大规模临床研究的证实。
5.1 血清学诊断标志物 有学者总结出,血清IgG4/IgG>10%或者是IgG1/IgG4>24%可以用来预测IgG4-RD的发生,该项指标的敏感度达到94%,特异度达到99%[21]。另外,Zhang等[22]研究人员选取了54例未治疗IgG4-RD患者和57例健康对照人群的血清,并通过流式细胞术、酶联免疫吸附测定及相关性分析。结果发现,IgG4-RD患者外周血CD4+CXCR5-PD-1+外周血T辅助细胞(Tph样细胞)百分比明显高于健康对照组人群(2.27%±1.99%vs1.12%±0.98%,P<0.001)。IgG4-RD合并脏器病变患者外周血Tph样细胞水平高于未合并脏器病变患者(2.69%±1.99%vs1.23%±0.93%,P=0.003)。因此认为,Tph样细胞与血清IgG、IgG4和外周浆母细胞水平相关,有望成为疾病活动监测的生物标志物。
5.2 细胞学诊断标志物 Anand教授的团队最近开发了糖型免疫测定法,这是一种流线型抗体捕获载玻片阵列方法,可直接测定捕获的血清糖蛋白(包括IgG)的N-聚糖。这种方法只需要几微升血清,并采用简化的处理方案,在分析前不需要纯化或糖基修饰等步骤。在该方法中,抗体捕获的糖蛋白经肽N-糖苷酶F(PNGase F)处理后释放N-糖链,用于MALDI成像质谱(IMS)检测。由于已有报道显示,大量的肝纤维化和肝硬化患者中IgG的N-链接聚糖发生改变,因此本文利用这种新方法检测了106例活检证实的肝纤维化患者血清中总IgG水平,以及此前从未检测过的IgG1、IgG2、IgG3和IgG4的糖基化。根据患者肝脏纤维化程度进行合理分组并分析,观察到几个主要的糖基化改变,根据结果将患者分为无纤维化(敏感性为92%,特异性为90%)、早期纤维化(敏感性为84%,特异性为90%)或显著纤维化(敏感性为94%,特异性为90%)。此方法特异性高,且能对IgG4相关肝纤维化的预后进行指导作用[23]。
5.3 其他诊断 标志物更新的研究表明,流式细胞术、第二代基因测序技术以及基因表达分析技术能够在IgG4-RD患者血清中或病变的组织器官中分离出疾病特异性的淋巴细胞[24]。例如在血清IgG4水平正常的IgG4-RD患者血清中,特异性的CD19-CD20-以及CD27+浆母细胞数目明显增加[25]。此类亚型的淋巴细胞可以协助检出IgG4水平正常的IgG4导致的肝胆胰组织纤维化发生,有助于更早的明确IgG4相关肝胆胰疾病,一方面指导临床治疗,提高诊断的灵敏度,避免误诊导致的器官不可逆的改变;另一方面能够在早期判断疾病的预后情况。
其他关于IgG4-RD诊断标志物的研究重要集中于各种细胞因子,B淋巴细胞活化因子(Bcell-activatingfactor,BAFF)等。白细胞介素-35(IL-35)、IL-33和BAFF等协调分泌的炎性细胞因子,如IL-10,是目前较为可靠的IgG4-AIP的生物标志物[26]。在IgG4-AIP和IgG4-SC中,这些细胞因子的释放参与了淋巴效应细胞的募集,是形成以导管为中心的炎症反应和静脉炎的关键因素。其实还有很多的相似细胞因子已经被予以关注,越来越多的IgG4相关肝胆胰疾病的新型生物标志物被检测和应用。我们认为,应对近期重点关注的一些诊断价值高的生物标志物予以系统的归纳和评分,使得在患者入院后可以尽快的根据病变器官、损伤类型、病程长短以及基础检查结果等为依据,选择合适的生物标志物组套,早期进行实验室检查并明确可能发生的IgG4-RD。
6 IgG4相关肝胆胰疾病的治疗方案
IgG4-RD是一类发病异质性很大的疾病,有的患者仅表现为实验室和影像学检查的异常,器官受累较轻且具有自限性,在度过急性期后常自愈。而另一部分患者往往发生永久性器官功能障碍,不可逆的组织纤维化并危及生命。于IgG4-AIP而言,仅是存在血清淀粉酶和IgG4升高,无明显临床表现的患者,应以严密随访观察为主。而发生梗阻性黄疸、腹痛、腰背痛,或有症状的胰腺外病变的患者,往往提示预后不良,是规范化治疗的适应症。对于IgG4-SC而言,由于该病可在数月内进展至终末期肝病,因此一经确诊需及时给予治疗[27]。
6.1 一线治疗方案 糖皮质激素目前为IgG4-RD的一线治疗用药。IgG4相关肝胆胰疾病的常用初治方案为口服醋酸泼尼松龙6 mg/kg-1·d-1或30~40 mg/d治疗2~6周,在3~6个月内减量至 5 mg/d。90%以上的患者应用激素2~4周后可出现临床症状缓解,表现为临床症状消失,血清IgG4水平降低,器官功能改善;影像学下,胰腺或肝脏的肿胀和肿块缩小,造影可见胰管和胆管的狭窄程度较前改善[28]。但是,对于IgG4相关肝胆胰疾病的维持治疗方案目前尚存在争议,亚洲学者多主张用泼尼松龙2.5~5 mg/d维持治疗3年以上,而部分欧美研究者则建议在激素治疗3个月内停药[29]。
也有研究表明,长期维持治疗可明显减少IgG4-AIP复发,但长时间的激素治疗可能增加骨质疏松、糖尿病和感染的风险;联合应用其他免疫抑制剂如硫唑嘌呤、吗替麦考酚酯及甲氨蝶呤等有助于提高激素的疗效并协助激素减量[30]。因此,糖皮质激素最佳维持时间和维持剂量有待进一步研究。笔者认为,应根据入院患者的器官具体受累程度、是否伴有多发性系统疾病、血清水平及影像学检查结果综合判断,联合初次用药后患者缓解的情况,制定个体化的用药方案,才是将疗效和副作用有效权衡的关键。这也是我们目前所倡导的精准医学理念的又一体现。
6.2 二线治疗方案 利妥昔单抗目前已经被证实疗效确切,用于难治性(糖皮质激素不敏感型)以及复发的IgG4相关肝胆胰疾病。其常用剂量推荐为:一共使用2次,每次1 g,中间间隔15日;每周1次375 mg/m2连用4次(疗程共1月)。现在已经有更多的靶向药物被证实对难治性和复发型IgG4相关肝胆胰疾病有效,接下来将是进一步的临床研究证实并推广。未来关于此类疾病的精准治疗有望逐步替代传统的激素疗法,以期进一步减轻患者的全身副作用。
7 IgG4相关肝胆胰疾病的基础研究方向
基础医学研究一直以来扮演着医学科学基石的角色,分子生物学和细胞生物学的发展将医学研究从组织器官领域正式带入肉眼所不能察觉的领域。而这个领域的繁荣,正成就着如今免疫学的日新月异。以往大量原因不明的肝胆胰器官损伤及纤维化疾病,正是在免疫学的研究中,揭开了神秘的面纱。
7.1 IgG4介导的线粒体功能紊乱可能是IgG4-AIP发病的元凶 IgG4相关涎腺炎(immunoglobulin G4-related sialadenitis,IgG4-RS)是一种免疫介导的纤维炎性疾病,其发病机制尚不完全清楚。有研究发现,IgG4-RS患者颌下腺组织中IL-13和IL-13受体α1(IL-13Rα1)的表达水平以及衰老细胞的数量显著增加。IL-13直接诱导SMG-C6细胞衰老,表现为衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)活性升高,细胞增殖降低,衰老标志物(p53和p16)和衰老相关分泌表型IL-1β和IL-6上调。机制上,IL-13增加了磷酸化信号转导和转录激活因子6(p-STAT6)和线粒体活性氧(mitochondrial reactive oxygen species,mtROS)的水平,同时降低了线粒体膜电位、ATP水平和超氧化物歧化酶2(SOD2)的表达和活性。而STAT6抑制剂AS1517499或线粒体靶向ROS清除剂MitoTEMPO预处理可以抑制IL-13诱导的细胞衰老和线粒体功能障碍。也就是说,IL-13通过IgG4-RS中STAT6-SOD2依赖通路,造成线粒体氧化应激升高并诱导唾液腺上皮细胞衰老的[31]。
我们课题组前期在关于急性胰腺炎(Acutepancreatitis,AP)的研究课题中发现,外源性MFG-E8可以通过作用于胰腺腺泡细胞膜上的整合素受体αvβ3/5,激活FAK-STAT3信号通路,进而改善AP时紊乱的线粒体功能[32],减轻由线粒体代谢失衡引起的氧化应激和内质网应激[33],最终缓解AP造成的胰腺外分泌腺泡细胞损伤[34]。而IL-13可以造成线粒体氧化应激损伤加重并诱导IgG4-RS的发生,这为我们继续探索IgG4-AIP的发病机制提供了宝贵的理论基础。笔者猜想,是否多种炎症介质引起的IgG4大量沉积于胰腺组织,是造成胰腺细胞线粒体功能额紊乱,进而导致氧化应激和内质网应激等损伤反应的始作俑者?带着这个疑问,我们将在接下来的研究中从免疫学的角度去关注急性胰腺炎的发病机制。同样的,IgG4导致的线粒体形态和功能破坏,同样可以解释IgG4相关胰腺纤维化的发病机理。而这些均有待于进一步的实验验证。
7.2 IgG4也参与了线粒体损伤引发的自噬流紊乱 有学者发现,IgG4不仅介导了线粒体功能的破坏,更参与了线粒体自噬(mitophagy)和细胞自噬流的调控。在这项研究中作者发现,IgG4-RS的颌下腺细胞(SMG)超微结构显示自噬大液泡堆积,纤维束密集,分泌颗粒减少,细胞间隙增宽,线粒体肿胀,内质网扩张。LC3和p62在SMG中表达水平均升高。TNF-α处理可引起人的SMG组织中LC3II和p62水平升高,但联合巴菲霉素A1处理将抑制自噬蛋白的表达。TNF-α增加了细胞外信号调节激酶(ERK)1/2的磷酸化,U0126抑制ERK1/2可逆转TNF-α诱导的TFEB再分配、溶酶体功能障碍和自噬通量抑制。这些结果提示TNF-α是通过ERK1/2介导的自噬通量,抑制IgG4-RS腺泡细胞损伤的关键细胞因子[35]。
我们近期关于急性肝脏损伤的研究亦发现,肝细胞内自噬流紊乱引起的细胞铁死亡(ferroptosis)可能是多种致病因素造成肝细胞受损的关键因素(尚未发表)。IgG4所介导的线粒体损伤进而引起的自噬流紊乱,有可能是IgG4所致肝损伤发病机制的上游信号分子。结合X的研究结果我们推测,自身免疫性疾病引起IgG4沉积与肝细胞表面,通过作用于细胞膜受体进而调控线粒体功能,扰乱正常的自噬流,并引起铁死亡的发生,最终造成肝细胞破坏。而IgG4作用于肝细胞膜上的具体受体分子,将是IgG4相关肝病研究的新靶点,也将是指导IgG4肝病靶向药物开发的重要研究课题。
7.3 氧化应激可能参与了IgG4引起的器官纤维化 笔者课题组之前关于慢性胰腺炎的发病机制研究显示,多种原因诱发的人胰腺星状细胞(Human pancreatic stellate cells,HPSCs)氧化应激(活性氧ROS表达增加,MDA升高,细胞总抗氧能力FRAP下降),可以将静息状态的HPSCs转为活化状态。活化的HPSCs会分泌大量细胞外基质、胶原-I或胶原-III等。动物实验证实活化的PSCs引起胰腺组织大量细胞外基质沉积,造成胰腺纤维化和慢性胰腺炎[36-37]。IgG4-RD时细胞内线粒体氧化应激的发生[31]不仅通过内质网应激引起急性细胞损伤[38],其持续存在的炎症状态,更可以诱发氧化应激的持续响应。因此我们认为,IgG4所引起的组织器官长期慢性氧化应激反应,可能是受累器官例如肝脏或胰腺,星状细胞活化并导致组织纤维化发生的致病机理。
8 小结与展望
IgG4相关肝胆胰疾病是IgG4-RD最常受累的器官,因为发病率较低且临床症状无特异性,极易在日常的诊治工作中被外科医生所忽视。因此,明确诊断IgG4相关肝胆胰疾病是目前临床中最大的挑战之一。其难点主要在于和相应器官的肿瘤性疾病、其他自身免疫性疾病鉴别。目前临床中探索的一些IgG4-RD生物标志物对早期明确诊断有帮助作用,而继续发现高敏感度的血清学标志物对于预防漏诊和误诊此类疾病意义重大。治疗方面,糖皮质激素目前仍是免疫性疾病的一线用药,而最近一些关于IgG4-RD的发病机制研究在逐渐为我们揭开此类疾病神秘的面纱。未来针对IgG4-RD受累组织细胞线粒体和内质网等细胞器的分子靶向药物的开发,将是此类疾病明确诊断后进一步高效治疗的研究热点。新型生物制剂的出现也将为IgG4相关肝胆胰疾病的治疗提供新的选择。