肝性脑病降氨治疗进展

曾伟兰 汪艳

肝性脑病(HE)常分为隐匿性HE(包括轻微型HE和1级HE)和显性HE(OHE)(包括2～4级)[1]。HE常见于失代偿期肝硬化，是各种严重急慢性肝病的严重并发症，患者表现出不同程度的意识模糊，意识水平显著下降，昏迷甚至死亡[2]。HE的发病机制复杂且尚未完全阐明，目前仍然缺乏治疗和预防的特异性有效疗法。

氨中毒学说自1893年被正式提出，一直作为HE发病机制的核心理论。肠道来源的外源性含氮复合物，如食物蛋白氨基酸经肠道细胞消化吸收或经肠道细菌代谢作用，体内组织细胞中氨基酸脱氨作用、谷氨酰胺降解作用等产生的氨入血，形成血氨。一般情况下，血氨的清除主要是通过肝脏的鸟氨酸代谢转化为尿素，或经谷氨酰胺合成酶形成谷氨酰胺[3]。 在失代偿期肝硬化和(或)门体分流和(或)急慢性肝组织严重损伤等情况下，肝代谢功能降低，氨首过代谢作用下降。此时，肠道来源的氨不能被肝脏有效地从血液中清除，引起血氨增加，导致系统性高氨血症。过量的氨可穿过血脑屏障进入脑组织，引起脑组织谷氨酰胺含量迅速升高，影响组织细胞正常氧化反应能力和神经递质传递能力，出现如星形细胞肿胀、脑水肿等，表现出脑电图异常、认知功能下降等症状。[4]

然而并非所有HE肝病患者的血氨水平都显著升高，系统性炎性反应、微生物种群改变和其他毒性物质等因素也会对HE临床结局产生影响[4-5]。 系统性炎性反应可涉及中枢神经组织，被认为是触发HE的重要因素之一[5]。一项研究对84例无HE或MHE肝硬化患者进行了氨基酸摄入量的干预，经神经心理计量和生化分析测试发现，MHE出现与否及严重程度与血氨浓度水平无相关性，而炎性反应标志物，如IL-6、一氧化氮以及白细胞、中性粒细胞计数等指标在MHE患者，较无HE患者显著升高；诱发高氨血症在炎性反应水平高而非血氨水平高的患者中更容易引起神经心理计量指标恶化[6]。此外，炎性反应与高氨血症可能还存在协同作用，通过增加血脑屏障的通透性和改变脑灌注，引起脑水肿和神经传导异常，促进OHE发作[2, 7]。在急性肝衰竭和肝硬化患者中，伴有明显炎症反应的HE患者其临床结局可能更严重。

失代偿肝硬化患者常出现肠供血减少、肠蠕动减慢、胃酸分泌减少、肠道黏膜防御减弱等，引起肠道菌群失衡，原优势菌生长被抑制，内源或外源性致病菌大量增殖。此时，患者肠内产氨细菌增加，导致氨的产生增多，可能引起血脑屏障功能障碍和中枢神经异常。采用16s DNA测序、核磁共振波谱等技术，Iebba等[8]发现一些肠道菌群(嗜麦芽窄食单胞菌和甲基杆菌属等)及其代谢物(甲醇、苏氨酸)如转移到外周血系统，可增加HE发病风险。唾液链球菌是一种产生氨的肠道菌种，其丰度在MHE中较在无HE患者显著提高[9]。 OHE发作时，肠道微生物群的组成与丰度发生了显著变化，进而介导氨代谢的变化[10]。 因此有观点认为，肝硬化患者肠道微生物种群的变化是细菌易位、内毒素血症和系统性炎性反应的核心机制，可导致HE发生与进展。[11]

因此，目前HE治疗的一类重要策略是以肠道为中心，以氨为治疗靶点，以减少氨产生和吸收、增加氨清除等方式，最终降低氨的神经毒性作用。快速降低血氨水平被认为是治疗和预防HE急性发作的重要指标。乳果糖是HE的一线治疗药物，属于一类肠道不可吸收的双糖。这类双糖可在结肠内代谢产生有机酸，降低肠道内pH环境，减少肠内氨的产生。其增加的游离氢离子可与氨结合形成铵根离子(NH4+)，NH4+难以被肠道吸收，最终又减少肠道内氨的吸收。一项Cochrane系统评价显示，与安慰剂或无干预组相比，使用不可吸收双糖(如乳果糖和乳糖醇)可能与对HE患者的有益临床结局相关[相对风险值(RR)= 0.58][12]。 另一项荟萃分析发现，当使用乳果糖、利福昔明、益生菌和L-鸟氨酸L-天冬氨酸(LOLA)依次治疗MHE时，乳果糖是其中唯一能够满足逆转MHE、预防OHE，并改善患者生活质量的药物[13]。 然而，乳果糖对6个月内OHE复发无改善[1]。

通过服用肠道不可吸收抗生素减少肠内致病菌的数量，抑制肠内氨和内毒素的产生，也可减少氨的吸收。利福昔明是唯一正式获批作为预防肝硬化HE复发的不可吸收抗生素类药物，治疗长期复发性OHE未观察到严重药物不良反应[14]。利福昔明具有广谱抗菌活性，通过抑制致病菌生长、修复肠道屏障，减轻全身炎性反应，并且产生细菌耐药性风险较低，因此有观点认为，利福昔明可以改善肝硬化HE患者肠道细菌易位，减轻全身性内毒素血症[15]。

L-鸟氨酸可以激发谷氨酰胺合成酶的活性，提高肌肉组织捕获血氨合成谷氨酰胺的能力。谷氨酰胺可再与苯乙酸结合形成苯乙酰谷氨酰胺自尿液排出，减低体内氨总负荷。将L-鸟氨酸苯乙酸作为氨捕获剂，2021年一项Phase 2b多中心随机双盲临床试验报告了L-鸟氨酸苯乙酸治疗肝硬化住院患者的安全性和降血氨效果。该研究纳入了筛查发现血氨增高的急性HE或OHE患者共231例，随机给予安慰剂或低中高剂量的L-鸟氨酸苯乙酸，同时进行各中心的标准化治疗(乳果糖、利福昔明等)。研究发现，发生血氨水平改善的中位数时间在L-鸟氨酸苯乙酸和安慰剂治疗组之间差异没有统计学意义，但L-鸟氨酸苯乙酸治疗组血氨下降速度更快，严重不良事件的发生率更低[16]。

L-鸟氨酸L-精氨酸(LOLA)是两种非必需氨基酸的混合物，一直以来被视为HE治疗替代性药物。LOLA以诱导尿素合成和谷氨酰胺合成两种方式清除血氨，被证明是治疗慢性轻度HE和预防OHE的有效策略[17]。 近期一项纳入6项随机对照临床试验的meta分析报道，LOLA可以显著延缓肝硬化患者从MHE向OHE的进展(RR=0.23)，在OHE二级预防(RR=0.39)、急性静脉曲张出血后一级预防(RR=0.42)、经颈静脉肝内门体分流术后预防(RR=0.30)等方面有显著效果，这些效果伴随着血氨水平显著降低[18]。

此外，针对严重肝硬化患者个体的主要病理生理表现，将降氨治疗与抗炎、扩容等治疗策略相结合，可有助于提高HE的防治效果。如，将乳果糖与白蛋白联合使用，OHE肝硬化患者的血氨水平显著下降，抗炎作用增强，内毒素和各种炎性因子水平降低[19]。最近，Jain等开展的一项单中心双盲随机对照临床试验对140例OHE(3～4级)肝硬化患者采用标准化治疗的同时使用LOLA或安慰剂，观察发现较安慰剂组，LOLA患者HE消退或改善(≥2级)比率显著增高，HE好转更快且28 d死亡率更低，血氨下降的程度更大。值得注意的是，这项工作中，研究者纳入观察对象时排除了其中有慢加急性肝衰竭表现以及肾功能衰竭表现的患者，因为HE可以是慢加急性肝衰竭的表现之一。由此，更加精准地对HE患者进行合理分层可能有助于提高防治效果。另外，两组患者中均出现，炎性标志物(IL-6、TNF-α、内毒素血症等)水平的变化不仅与血氨水平相关，还与HE改善和死亡率等重要终点事件独立相关；而LOLA治疗组炎性标志物浓度水平的下降程度更大。这些结果不仅反映了LOLA在消除HE全身炎性反应/感染的重要性，也提示了高氨血症的消退可能与炎性因子减少有关，而炎性反应可能是OHE进展的主要驱动机制[20]。

综上所述，降氨治疗仍然是HE防治策略的一个关键内容，可以通过使用不可吸收抗生素减少产氨菌数量，或利用L-鸟氨酸制剂刺激谷氨酰胺合成酶的活性合成谷氨酰胺，达到减少氨产生、提高氨清除率的效果，还可以通过不可吸收双糖产生酸性肠腔环境来减少氨的吸收。机体炎性反应水平与HE的严重程度密切相关。虽然仍未完全了解炎性反应与HE的作用机制，且失代偿期肝硬化之外的其他严重肝病相关HE临床研究数据尚缺乏，控制炎性反应至少在肝硬化患者MHE治疗和OHE预防策略中的重要性已比较明确。进一步探索在严重肝病HE发生进展过程中，高氨血症、肠道微生物种群变化、致病菌易位和内毒素血症等重要因素对全身炎性反应的影响，可有助于发现改善HE防治及预后的新方法和新靶点。