肝纤维化逆转的研究进展

李满彪， 李金玉， 冯对平

1 山西医科大学 医学影像学院， 太原 030001； 2 山西医科大学第一医院 肿瘤与血管介入科， 太原 030001

肝纤维化并非独立的疾病，而是一种病理生理过程，是指在各种致病因子(病毒、乙醇、毒素或自身免疫等)的作用下，肝脏细胞外基质(即胶原糖蛋白和蛋白多糖等)合成与降解之间的失衡。肝脏在损伤修复愈合的过程中或多或少都伴随着肝纤维化，如果损伤因素持续存在，纤维化就有可能进一步进展成肝硬化[1]，肝硬化将导致许多严重并发症，包括静脉曲张出血、腹水、自发性细菌性腹膜炎、肝性脑病甚至死亡，因此为防止并发症的发生，逆转肝纤维化是必要的。在过去，肝纤维化被认为是一种不可逆转的病理生理过程，近年来，随着分子生物学的飞速发展，以及对肝脏微观层面的不断深入研究，一些学者对这一观点提出了质疑。现有的一些研究数据表明，如果引起慢性肝损伤的病因消失，纤维化会有不同程度的逆转[2]，特别是慢性乙型肝炎[3]和丙型肝炎[4]患者在接受合理的治疗后表现得更为明显。本文通过参考国内外一些相关文献，对肝纤维化逆转的最新研究进行如下综述。

1 肝纤维化逆转的相关报道

肝纤维化逆转这一话题，最早可追溯到20世纪80年代[5]，而此前，肝纤维化被认为是一种不可逆转的病理生理过程。Dienstag等[6]研究发现，经拉米夫定长期治疗的慢性乙型肝炎患者，病毒活性降低，进而部分患者knodell评分较前下降≥1分。Abayli等[7]一项为期5年的替诺福韦治疗慢性乙型肝炎患者的研究数据显示，替诺福韦可有效抑制病毒活性，78%的患者观察到组织学改善，治疗5年后，Ishak评分降低了1.53分。Sun等[8]在71例样本研究中发现，恩替卡韦抗病毒治疗78周Ishak评分下降≥1分且PIR分型中有78%为逆转，随后其又在162例样本研究中发现，恩替卡韦抗病毒治疗78周Ishak评分下降≥1分且qFibrosis下降≥0.5分。Zeng等[9]发现62例通过脾切除治疗肝硬化门静脉高压症患者的门静脉压力显著降低，且Ⅲ型前胶原(type Ⅲ procollagen，PⅢNP)和Ⅳ型胶原(type Ⅳ collagen，C-Ⅳ)在术后显著下降，术后瞬时弹性成像技术评分较术前显著降低，故认为脾切除可能使肝硬化长期逆转。赵艳玲[10]发现54例经颈静脉门体静脉分流术(TIPS)治疗肝硬化门静脉高压症患者的纤维化指标[透明质酸(hyaluronan，HA)、PⅢNP、C-Ⅳ]均不同程度的降低，可能是通过降低门静脉高压，改善肝脏血流，恢复肝功能，从而减轻肝纤维化。最近，冯对平教授团队[11]发现TIPS治疗肝硬化门静脉高压症患者的门静脉压力显著降低，并且Child-Pugh评分也显著下降，体质量和BMI增加，这表明TIPS改善了肝功能。笔者认为TIPS通过降低门静脉压力，改善肝脏血流及肝功能，可能与肝纤维化的逆转有关，这或是未来的一个研究方向。

2 肝纤维化的发生机制

肝纤维化主要是在以M2型为主的Kupffer细胞分泌的TGFβ1等细胞因子的调控下[12]，通过肝星状细胞(HSC)的激活和增殖，增强细胞外基质的合成，减少其降解，从而逐渐导致纤维化形成。其中HSC活化是肝纤维化发病机制中的关键步骤。在正常肝组织中，HSC保持非增殖、静止的表型。当肝损伤时，HSC由静止状态转变为活化状态，并转变为肌成纤维细胞，后者具有增殖、收缩、炎症和趋化作用[13]。活化的HSC不仅合成和分泌大量胶原与细胞外基质(ECM)，而且还合成基质金属蛋白酶(MMP)。此外，活化的HSC上调金属蛋白酶组织抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinases ，TIMP)的表达和合成，其主要亚型为TIMP-1和TIMP-2，其中最主要的是TIMP-1[14]。在正常的肝组织中，TIMP和MMP之间存在一个平衡，它们控制ECM的合成与降解。在慢性肝损伤过程中，这种平衡被打破，过量增加的TIMP-1不仅可以阻断MMP合成，从而抑制ECM降解，而且还能抑制活化的HSC凋亡，最终导致成熟的胶原纤维在Disse间隙内沉积、形成瘢痕[15]。炎症因子和氧化应激在肝纤维化中也发挥重要作用，其会刺激Kupffer细胞从而激活分泌细胞因子，并通过旁分泌作用进一步激活HSC。随后，活化的HSC可通过类似的旁分泌作用吸收大量Kupffer细胞。这种循环长期持续，不断促进肝纤维化[16]。

3 肝纤维化逆转的机制

从肝纤维化的发生机制来看，肝纤维化逆转主要涉及：停止慢性肝损伤、抗炎及抗氧化、清除活化的HSC、增加ECM的降解。

3.1 停止慢性肝损伤 任何病因引起的慢性肝损伤都会导致肝纤维化，因此及时清除或控制病因是抗纤维化最有效的治疗，目前已有多项动物实验[17-19]证实，移除病原体、中断病因刺激后的肝纤维化可以得到逆转(组织学上恢复到正常肝组织)。所以病毒性肝炎患者确诊后，需及时接受抗病毒治疗，正如欧洲肝病学会的临床实践指南建议[17]，无论血清中的HBV DNA水平如何，慢性乙型肝炎患者的抗病毒治疗都应放在首位，防止造成持续性慢性肝损伤。

3.2 抗炎及抗氧化 炎症细胞(包括巨噬细胞、肝窦内皮细胞、自然杀伤细胞、自然杀伤T淋巴细胞等)通过多种因素和途径激活HSC，进而导致肝纤维化，这些途径涉及许多潜在的治疗靶点，进一步对炎症及氧化应激机制的深入研究，可能会从中发现一些有用的抗纤维化方案。在大多数慢性肝损伤疾病中，炎症先于肝纤维化。非酒精性脂肪性肝炎、遗传性血色素沉着症、病毒性肝炎、铁超载都存在不同程度的炎症，故针对炎症级联反应的药物可能具有抗纤维化作用。目前临床上肝脏疾病使用的抗炎药物主要有甘草酸类制剂和皮质类固醇等，这些药物已经被证实具有很好的抗纤维化作用。瑞巴派特可以延缓CCl4诱导的肝纤维化，其作用机制可能与肝脏前列腺素E2和抗炎细胞因子IL-10水平显著升高相关。最近多项动物研究显示，多种中药制剂如鳖甲消症丸[20]可以通过抑制炎症因子及抗氧化来逆转肝纤维化。

3.3 清除活化的HSC

近年来，随着自噬、内质网应激、氧化应激、视黄醇和胆固醇代谢、表观遗传学和受体介导信号等新途径及新介质的不断发现，揭示了HSC活化的复杂性[13]。HSC的活化在肝纤维化的发生发展过程中起着关键作用，故清除活化的HSC是肝纤维化逆转的有效策略，而活化的HSC主要靠凋亡、衰老或逆转为静止表型来失活。

3.3.1 HSC的凋亡 凋亡是活化的HSC失活的主要途径之一，也是目前肝纤维化逆转的一个研究热点。有研究[21]发现，在肝纤维化逆转的实验中，HSC减少到原来的1/12。同样，在急性肝损伤恢复模型中，HSC凋亡与HSC数量的减少相平行，进而表明，凋亡可以调节活化的HSC[19]。目前经研究证明能够促进活化的HSC凋亡的天然或合成的化合物，主要包括辣椒素、水飞蓟宾、霉酚酸、巴特内酯、氧化苦参碱、双去甲氧基姜黄素、红曲黄素和红曲素等[22]。依托泊苷可引起内质网应激，导致未折叠蛋白反应触发活化的HSC凋亡。而红曲黄素和红曲素可下调AKT、NF-κB、磷酸化AKT和p38的表达，上调IκB的表达，从而导致PI3K/AKT、IKB/NF-κB和p38-MAPK信号通路失活，进而显著上调p53、p21和BCL-2家族凋亡因子的水平，并抑制HSC-T6细胞的增殖激活，最终诱导活化的HSC凋亡。Jiang等[23]研究发现，柴胡皂苷a可以通过诱导自噬体形成来抑制HSC细胞的增殖并促进其凋亡。Xiu等[24]研究发现，多沙唑嗪在体内和体外以浓度依赖性方式衰减HSC活化，还阻断了自噬通量并诱导了HSC的细胞凋亡。Yu等[25]研究发现，在活化的HSC-T6细胞中，YAP的缺失降低了Wnt/β-catenin通路的活性，有助于活化的HSC逆转为静止表型，且可加速活化的HSC凋亡。

3.3.2 HSC的衰老 活化的HSC衰老机制尚不明确，目前仅发现了一些潜在的治疗靶点。肿瘤坏死因子样凋亡微弱诱导剂可通过上调SIRT1表达，下调p53乙酰化，抑制活化的HSC衰老。姜黄素可以通过影响HSC的周期、端粒酶的活性和上调衰老标志物p16、p21和Hmga1的表达来诱导活化的HSC衰老。最近Guo等[26]研究发现，IL-10可以诱导活化的HSC的衰老，同时上调衰老相关蛋白质的表达，而如果消耗p53则可以抵消IL-10在体内和体外衰老相关蛋白表达的上调，此外，敲除纤维化小鼠中的p53不仅可以阻断活化的HSC的衰老，还可以阻断IL-10干预诱导的纤维化降解。

3.3.3 逆转为静止表型 从理论上来说，可以通过将活化的HSC逆转为静止表型，来阻止肝纤维化的发生，这为肝纤维化的治疗提供了新思路。目前已经有相关的研究报道，当活化的HSC逆转为静止表型时，肝纤维化会有不同程度的逆转。最近，Cierpka等[27]研究发现，脂滴包被蛋白5过表达抑制TGFβ1-SMAD2/3和SNAIL通路以及STAT3通路可维持体内与体外HSC静止。Miranda等[28]研究发现，三氯生可通过抑制脂肪酸合成酶的活性，限制脂肪酸的合成，从而激活了某些代谢途径，这些代谢途径通过触发细胞和分子变化，使得活化的HSC逆转为静止表型。

3.4 增加ECM的降解 肝纤维化实质就是ECM降解相对或绝对不足导致的，目前认为降解过剩的ECM，可能会逆转肝纤维化进程。在正常肝组织中，ECM可被多种酶降解，但主要由MMP降解，可以通过促进MMP来增加ECM的降解。Li等[29]研究发现，美洲大蠊提取物可下调TGFβ1、NF-κB、α-SMA表达和抑制TIMP-1合成，来促进ECM降解。因此增加ECM的降解可通过促进MMP合成和抑制TIMP-1合成实现。

4 肝纤维化逆转的评价

纤维化逆转评价包括组织学、血清学和影像学。

4.1 组织学评价 肝穿刺活检仍是当下评价肝纤维化的金标准[30]，其中的Metavir评分、Ishak评分、knodell评分是目前应用最广泛的组织病理学分期系统。大多数国内外研究中，肝纤维化逆转的定义为治疗前后肝组织学病理评分(如Ishak评分、Metavir评分)下降≥1分。而目前国内评价慢性乙型肝炎患者抗病毒治疗后肝纤维化逆转的病理新标准:PIR分型，也称为“北京标准”。该分型通过观察纤维间隔和不同类型纤维间隔占比来判断逆转或进展。相比分级分期，该分型具有动态、敏感、简单易推广等优势。然而肝活检是一种有创的评价方法，会伴随一些并发症，如出血、胆汁性腹膜炎、气胸、血胸甚至死亡[31]。此外，肝穿刺活检仅能评估全肝的有限区域，活检的组织只是整个肝脏的一小部分，由于纤维化分布的不均一性，这就意味着活检的组织可能代表不了整个肝脏的纤维化程度[32]。最近，Leow等[33]探索改进出一种基于二次谐波/双光子激发荧光的全定量形态计量学方法qFibrosis，与传统的Ishak评分相比，qFibrosis具有与其相当的组织学评分价值，且qFibrosis可以进一步评价组织内胶原含量的改变情况并可以准确地对1期(F1)和2期(F2)纤维化进行分层。

4.2 血清学评价 血清学指标包括直接指标和间接指标，直接指标有： HA、PⅢNP、C-Ⅳ、MMP；间接指标有：ALT、总胆红素、载脂蛋白A1、α-2巨球蛋白、中性粒细胞淋巴细胞比值等。基于上述血清指标的组合模型则有更高的灵敏度和特异度，目前使用较多的模型主要是Forns指数模型、APRI模型、FIB-4模型、ELF试验、Virahep-C模型和GPR模型，其中后两种模型在肝纤维化分期方面似乎优于其他模型[34]。虽然血清学指标用来衡量肝纤维化逆转，具有高度适用性和容易操作等优点，但血清学指标并不是肝脏所特有的，它们的检测结果可能会受某些因素的影响。例如，在餐后状态或患有慢性炎症(如慢性阻塞性肺病)的老年患者中，HA水平会有所升高[35]。此外，间接血清学指标中的某些参数(如ALT水平或血小板计数)的可重复性也有待考证。

4.3 影像学评价

为了避免肝穿刺活检带来的创伤和高并发症风险，研发出了一系列新型影像学技术，用于肝纤维化程度的评估。

4.3.1 超声 瞬时弹性成像技术、点剪切波弹性成像、二维剪切波弹性成像和声辐射力脉冲弹性成像 (acoustic radiation force impulse，ARFI)均是使用弹性模量或声剪切波传播速度来量化肝脏硬度，并代表了肝纤维化的血清标志物[36]。目前弹性成像技术正在逐渐取代肝活检，成为监测慢性肝病的可靠工具。其中ARFI技术包括声触诊组织成像技术和声触诊组织量化技术[37]。ARFI打破了传统超声成像技术的壁垒，不需手动压迫，即可测量组织硬度，可较好地穿透坚硬表面直接作用于深部组织。此外，点剪切波弹性成像和二维剪切波弹性成像集成了传统超声系统中的优势，能够使用常规腹部扫描探头进行弹性成像。相比于传统的肝穿刺活检，超声弹性成像技术具有操作快捷、无创等优势，但局限性包括其对肥胖、腹水和严重的肝脏炎症或脂肪变性而人为升高肝硬度导致可靠性降低。

4.3.2 磁共振 随着新序列出现及对比剂的研发，磁共振成像可用于肝纤维化的定性诊断并能探索肝纤维化的微观层面。现阶段使用的技术主要包括，磁共振弹性成像(magnetic resonance elastography，MRE)、扩散加权成像、灌注成像、T1ρ成像等。相比于传统的肝穿刺活检和超声弹性成像来说，可以评估患者全肝的纤维化情况，且不受腹水和肥胖的影响，以往认为MRE和超声弹性成像与实验室纤维化测试诊断效能相当，但事实上MRE已被证明是最准确的[30]，最新研究[38]显示对于区分 F0与≥F1，≤F1与≥F2期纤维化，MRE诊断显著高于超声弹性成像。但磁共振检查易受呼吸影响产生伪影，造成成像质量下降，肝内铁沉积可能会干扰MRE。

4.3.3 其他影像学方法 目前用于评价肝纤维化的影像学方法，除了上述的超声和磁共振外，还包括CT灌注成像(computed tomography perfusion，CTP)和正电子发射型计算机断层显像等。CTP能有效地反映局部组织血流灌注量的改变。当肝脏纤维形成假小叶，导致肝脏的门静脉血流灌注减少，肝动脉血供代偿性增加。在肝纤维化疾病早期，CTP在肝脏形态学尚未改变之前，就可以准确的发现肝脏血供的改变。最近Wu等[39]研究发现，[18F]FEPPA和[18F]FDG作为检测肝纤维化的灵敏探针，可用于诊断肝纤维化并分期，并动态评估其变化及疗效。

5 总结与展望

综上所述，对于肝纤维化的病因进行快速有效的治疗不仅可以改善肝功能和临床症状， 还可以延缓肝硬化病情发展，甚至逆转肝硬化病程，延长生存时间并改善生活质量。过去的几十年间，肝纤维化发生和逆转机制的研究取得了巨大突破，但其中的一些分子机制尚未阐明，仍处于摸索阶段。现有的技术很难做到早期准确无创评估肝纤维化程度，且没有统一的评价标准而无法做到普及应用，仍有待影像联合病理评估并制订可行的标准和指南。所以影像学新技术的研发和新的分子治疗靶点的探索是未来研究的主要目标。目前国内外的研究仅仅局限在药物治疗上，而关于TIPS是否可以逆转纤维化的报道极少，病例数也不多，仍有待大量临床研究填补该领域的空白。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：李满彪负责拟定写作思路，检索文献，撰写论文；冯对平、李金玉负责指导、修改论文并最终定稿。