肝纖維化逆轉的研究進展

李滿彪， 李金玉， 馮對平

1 山西醫科大學 醫學影像學院， 太原 030001； 2 山西醫科大學第一醫院 腫瘤與血管介入科， 太原 030001

肝纖維化并非獨立的疾病，而是一種病理生理過程，是指在各種致病因子(病毒、乙醇、毒素或自身免疫等)的作用下，肝臟細胞外基質(即膠原糖蛋白和蛋白多糖等)合成與降解之間的失衡。肝臟在損傷修復愈合的過程中或多或少都伴隨著肝纖維化，如果損傷因素持續存在，纖維化就有可能進一步進展成肝硬化[1]，肝硬化將導致許多嚴重并發癥，包括靜脈曲張出血、腹水、自發性細菌性腹膜炎、肝性腦病甚至死亡，因此為防止并發癥的發生，逆轉肝纖維化是必要的。在過去，肝纖維化被認為是一種不可逆轉的病理生理過程，近年來，隨著分子生物學的飛速發展，以及對肝臟微觀層面的不斷深入研究，一些學者對這一觀點提出了質疑。現有的一些研究數據表明，如果引起慢性肝損傷的病因消失，纖維化會有不同程度的逆轉[2]，特別是慢性乙型肝炎[3]和丙型肝炎[4]患者在接受合理的治療后表現得更為明顯。本文通過參考國內外一些相關文獻，對肝纖維化逆轉的最新研究進行如下綜述。

1 肝纖維化逆轉的相關報道

肝纖維化逆轉這一話題，最早可追溯到20世紀80年代[5]，而此前，肝纖維化被認為是一種不可逆轉的病理生理過程。Dienstag等[6]研究發現，經拉米夫定長期治療的慢性乙型肝炎患者，病毒活性降低，進而部分患者knodell評分較前下降≥1分。Abayli等[7]一項為期5年的替諾福韋治療慢性乙型肝炎患者的研究數據顯示，替諾福韋可有效抑制病毒活性，78%的患者觀察到組織學改善，治療5年后，Ishak評分降低了1.53分。Sun等[8]在71例樣本研究中發現，恩替卡韋抗病毒治療78周Ishak評分下降≥1分且PIR分型中有78%為逆轉，隨后其又在162例樣本研究中發現，恩替卡韋抗病毒治療78周Ishak評分下降≥1分且qFibrosis下降≥0.5分。Zeng等[9]發現62例通過脾切除治療肝硬化門靜脈高壓癥患者的門靜脈壓力顯著降低，且Ⅲ型前膠原(type Ⅲ procollagen，PⅢNP)和Ⅳ型膠原(type Ⅳ collagen，C-Ⅳ)在術后顯著下降，術后瞬時彈性成像技術評分較術前顯著降低，故認為脾切除可能使肝硬化長期逆轉。趙艷玲[10]發現54例經頸靜脈門體靜脈分流術(TIPS)治療肝硬化門靜脈高壓癥患者的纖維化指標[透明質酸(hyaluronan，HA)、PⅢNP、C-Ⅳ]均不同程度的降低，可能是通過降低門靜脈高壓，改善肝臟血流，恢復肝功能，從而減輕肝纖維化。最近，馮對平教授團隊[11]發現TIPS治療肝硬化門靜脈高壓癥患者的門靜脈壓力顯著降低，并且Child-Pugh評分也顯著下降，體質量和BMI增加，這表明TIPS改善了肝功能。筆者認為TIPS通過降低門靜脈壓力，改善肝臟血流及肝功能，可能與肝纖維化的逆轉有關，這或是未來的一個研究方向。

2 肝纖維化的發生機制

肝纖維化主要是在以M2型為主的Kupffer細胞分泌的TGFβ1等細胞因子的調控下[12]，通過肝星狀細胞(HSC)的激活和增殖，增強細胞外基質的合成，減少其降解，從而逐漸導致纖維化形成。其中HSC活化是肝纖維化發病機制中的關鍵步驟。在正常肝組織中，HSC保持非增殖、靜止的表型。當肝損傷時，HSC由靜止狀態轉變為活化狀態，并轉變為肌成纖維細胞，后者具有增殖、收縮、炎癥和趨化作用[13]?；罨腍SC不僅合成和分泌大量膠原與細胞外基質(ECM)，而且還合成基質金屬蛋白酶(MMP)。此外，活化的HSC上調金屬蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinases ，TIMP)的表達和合成，其主要亞型為TIMP-1和TIMP-2，其中最主要的是TIMP-1[14]。在正常的肝組織中，TIMP和MMP之間存在一個平衡，它們控制ECM的合成與降解。在慢性肝損傷過程中，這種平衡被打破，過量增加的TIMP-1不僅可以阻斷MMP合成，從而抑制ECM降解，而且還能抑制活化的HSC凋亡，最終導致成熟的膠原纖維在Disse間隙內沉積、形成瘢痕[15]。炎癥因子和氧化應激在肝纖維化中也發揮重要作用，其會刺激Kupffer細胞從而激活分泌細胞因子，并通過旁分泌作用進一步激活HSC。隨后，活化的HSC可通過類似的旁分泌作用吸收大量Kupffer細胞。這種循環長期持續，不斷促進肝纖維化[16]。

3 肝纖維化逆轉的機制

從肝纖維化的發生機制來看，肝纖維化逆轉主要涉及：停止慢性肝損傷、抗炎及抗氧化、清除活化的HSC、增加ECM的降解。

3.1 停止慢性肝損傷 任何病因引起的慢性肝損傷都會導致肝纖維化，因此及時清除或控制病因是抗纖維化最有效的治療，目前已有多項動物實驗[17-19]證實，移除病原體、中斷病因刺激后的肝纖維化可以得到逆轉(組織學上恢復到正常肝組織)。所以病毒性肝炎患者確診后，需及時接受抗病毒治療，正如歐洲肝病學會的臨床實踐指南建議[17]，無論血清中的HBV DNA水平如何，慢性乙型肝炎患者的抗病毒治療都應放在首位，防止造成持續性慢性肝損傷。

3.2 抗炎及抗氧化 炎癥細胞(包括巨噬細胞、肝竇內皮細胞、自然殺傷細胞、自然殺傷T淋巴細胞等)通過多種因素和途徑激活HSC，進而導致肝纖維化，這些途徑涉及許多潛在的治療靶點，進一步對炎癥及氧化應激機制的深入研究，可能會從中發現一些有用的抗纖維化方案。在大多數慢性肝損傷疾病中，炎癥先于肝纖維化。非酒精性脂肪性肝炎、遺傳性血色素沉著癥、病毒性肝炎、鐵超載都存在不同程度的炎癥，故針對炎癥級聯反應的藥物可能具有抗纖維化作用。目前臨床上肝臟疾病使用的抗炎藥物主要有甘草酸類制劑和皮質類固醇等，這些藥物已經被證實具有很好的抗纖維化作用。瑞巴派特可以延緩CCl4誘導的肝纖維化，其作用機制可能與肝臟前列腺素E2和抗炎細胞因子IL-10水平顯著升高相關。最近多項動物研究顯示，多種中藥制劑如鱉甲消癥丸[20]可以通過抑制炎癥因子及抗氧化來逆轉肝纖維化。

3.3 清除活化的HSC

近年來，隨著自噬、內質網應激、氧化應激、視黃醇和膽固醇代謝、表觀遺傳學和受體介導信號等新途徑及新介質的不斷發現，揭示了HSC活化的復雜性[13]。HSC的活化在肝纖維化的發生發展過程中起著關鍵作用，故清除活化的HSC是肝纖維化逆轉的有效策略，而活化的HSC主要靠凋亡、衰老或逆轉為靜止表型來失活。

3.3.1 HSC的凋亡 凋亡是活化的HSC失活的主要途徑之一，也是目前肝纖維化逆轉的一個研究熱點。有研究[21]發現，在肝纖維化逆轉的實驗中，HSC減少到原來的1/12。同樣，在急性肝損傷恢復模型中，HSC凋亡與HSC數量的減少相平行，進而表明，凋亡可以調節活化的HSC[19]。目前經研究證明能夠促進活化的HSC凋亡的天然或合成的化合物，主要包括辣椒素、水飛薊賓、霉酚酸、巴特內酯、氧化苦參堿、雙去甲氧基姜黃素、紅曲黃素和紅曲素等[22]。依托泊苷可引起內質網應激，導致未折疊蛋白反應觸發活化的HSC凋亡。而紅曲黃素和紅曲素可下調AKT、NF-κB、磷酸化AKT和p38的表達，上調IκB的表達，從而導致PI3K/AKT、IKB/NF-κB和p38-MAPK信號通路失活，進而顯著上調p53、p21和BCL-2家族凋亡因子的水平，并抑制HSC-T6細胞的增殖激活，最終誘導活化的HSC凋亡。Jiang等[23]研究發現，柴胡皂苷a可以通過誘導自噬體形成來抑制HSC細胞的增殖并促進其凋亡。Xiu等[24]研究發現，多沙唑嗪在體內和體外以濃度依賴性方式衰減HSC活化，還阻斷了自噬通量并誘導了HSC的細胞凋亡。Yu等[25]研究發現，在活化的HSC-T6細胞中，YAP的缺失降低了Wnt/β-catenin通路的活性，有助于活化的HSC逆轉為靜止表型，且可加速活化的HSC凋亡。

3.3.2 HSC的衰老 活化的HSC衰老機制尚不明確，目前僅發現了一些潛在的治療靶點。腫瘤壞死因子樣凋亡微弱誘導劑可通過上調SIRT1表達，下調p53乙酰化，抑制活化的HSC衰老。姜黃素可以通過影響HSC的周期、端粒酶的活性和上調衰老標志物p16、p21和Hmga1的表達來誘導活化的HSC衰老。最近Guo等[26]研究發現，IL-10可以誘導活化的HSC的衰老，同時上調衰老相關蛋白質的表達，而如果消耗p53則可以抵消IL-10在體內和體外衰老相關蛋白表達的上調，此外，敲除纖維化小鼠中的p53不僅可以阻斷活化的HSC的衰老，還可以阻斷IL-10干預誘導的纖維化降解。

3.3.3 逆轉為靜止表型 從理論上來說，可以通過將活化的HSC逆轉為靜止表型，來阻止肝纖維化的發生，這為肝纖維化的治療提供了新思路。目前已經有相關的研究報道，當活化的HSC逆轉為靜止表型時，肝纖維化會有不同程度的逆轉。最近，Cierpka等[27]研究發現，脂滴包被蛋白5過表達抑制TGFβ1-SMAD2/3和SNAIL通路以及STAT3通路可維持體內與體外HSC靜止。Miranda等[28]研究發現，三氯生可通過抑制脂肪酸合成酶的活性，限制脂肪酸的合成，從而激活了某些代謝途徑，這些代謝途徑通過觸發細胞和分子變化，使得活化的HSC逆轉為靜止表型。

3.4 增加ECM的降解 肝纖維化實質就是ECM降解相對或絕對不足導致的，目前認為降解過剩的ECM，可能會逆轉肝纖維化進程。在正常肝組織中，ECM可被多種酶降解，但主要由MMP降解，可以通過促進MMP來增加ECM的降解。Li等[29]研究發現，美洲大蠊提取物可下調TGFβ1、NF-κB、α-SMA表達和抑制TIMP-1合成，來促進ECM降解。因此增加ECM的降解可通過促進MMP合成和抑制TIMP-1合成實現。

4 肝纖維化逆轉的評價

纖維化逆轉評價包括組織學、血清學和影像學。

4.1 組織學評價 肝穿刺活檢仍是當下評價肝纖維化的金標準[30]，其中的Metavir評分、Ishak評分、knodell評分是目前應用最廣泛的組織病理學分期系統。大多數國內外研究中，肝纖維化逆轉的定義為治療前后肝組織學病理評分(如Ishak評分、Metavir評分)下降≥1分。而目前國內評價慢性乙型肝炎患者抗病毒治療后肝纖維化逆轉的病理新標準:PIR分型，也稱為“北京標準”。該分型通過觀察纖維間隔和不同類型纖維間隔占比來判斷逆轉或進展。相比分級分期，該分型具有動態、敏感、簡單易推廣等優勢。然而肝活檢是一種有創的評價方法，會伴隨一些并發癥，如出血、膽汁性腹膜炎、氣胸、血胸甚至死亡[31]。此外，肝穿刺活檢僅能評估全肝的有限區域，活檢的組織只是整個肝臟的一小部分，由于纖維化分布的不均一性，這就意味著活檢的組織可能代表不了整個肝臟的纖維化程度[32]。最近，Leow等[33]探索改進出一種基于二次諧波/雙光子激發熒光的全定量形態計量學方法qFibrosis，與傳統的Ishak評分相比，qFibrosis具有與其相當的組織學評分價值，且qFibrosis可以進一步評價組織內膠原含量的改變情況并可以準確地對1期(F1)和2期(F2)纖維化進行分層。

4.2 血清學評價 血清學指標包括直接指標和間接指標，直接指標有： HA、PⅢNP、C-Ⅳ、MMP；間接指標有：ALT、總膽紅素、載脂蛋白A1、α-2巨球蛋白、中性粒細胞淋巴細胞比值等?；谏鲜鲅逯笜说慕M合模型則有更高的靈敏度和特異度，目前使用較多的模型主要是Forns指數模型、APRI模型、FIB-4模型、ELF試驗、Virahep-C模型和GPR模型，其中后兩種模型在肝纖維化分期方面似乎優于其他模型[34]。雖然血清學指標用來衡量肝纖維化逆轉，具有高度適用性和容易操作等優點，但血清學指標并不是肝臟所特有的，它們的檢測結果可能會受某些因素的影響。例如，在餐后狀態或患有慢性炎癥(如慢性阻塞性肺病)的老年患者中，HA水平會有所升高[35]。此外，間接血清學指標中的某些參數(如ALT水平或血小板計數)的可重復性也有待考證。

4.3 影像學評價

為了避免肝穿刺活檢帶來的創傷和高并發癥風險，研發出了一系列新型影像學技術，用于肝纖維化程度的評估。

4.3.1 超聲 瞬時彈性成像技術、點剪切波彈性成像、二維剪切波彈性成像和聲輻射力脈沖彈性成像 (acoustic radiation force impulse，ARFI)均是使用彈性模量或聲剪切波傳播速度來量化肝臟硬度，并代表了肝纖維化的血清標志物[36]。目前彈性成像技術正在逐漸取代肝活檢，成為監測慢性肝病的可靠工具。其中ARFI技術包括聲觸診組織成像技術和聲觸診組織量化技術[37]。ARFI打破了傳統超聲成像技術的壁壘，不需手動壓迫，即可測量組織硬度，可較好地穿透堅硬表面直接作用于深部組織。此外，點剪切波彈性成像和二維剪切波彈性成像集成了傳統超聲系統中的優勢，能夠使用常規腹部掃描探頭進行彈性成像。相比于傳統的肝穿刺活檢，超聲彈性成像技術具有操作快捷、無創等優勢，但局限性包括其對肥胖、腹水和嚴重的肝臟炎癥或脂肪變性而人為升高肝硬度導致可靠性降低。

4.3.2 磁共振 隨著新序列出現及對比劑的研發，磁共振成像可用于肝纖維化的定性診斷并能探索肝纖維化的微觀層面?，F階段使用的技術主要包括，磁共振彈性成像(magnetic resonance elastography，MRE)、擴散加權成像、灌注成像、T1ρ成像等。相比于傳統的肝穿刺活檢和超聲彈性成像來說，可以評估患者全肝的纖維化情況，且不受腹水和肥胖的影響，以往認為MRE和超聲彈性成像與實驗室纖維化測試診斷效能相當，但事實上MRE已被證明是最準確的[30]，最新研究[38]顯示對于區分 F0與≥F1，≤F1與≥F2期纖維化，MRE診斷顯著高于超聲彈性成像。但磁共振檢查易受呼吸影響產生偽影，造成成像質量下降，肝內鐵沉積可能會干擾MRE。

4.3.3 其他影像學方法 目前用于評價肝纖維化的影像學方法，除了上述的超聲和磁共振外，還包括CT灌注成像(computed tomography perfusion，CTP)和正電子發射型計算機斷層顯像等。CTP能有效地反映局部組織血流灌注量的改變。當肝臟纖維形成假小葉，導致肝臟的門靜脈血流灌注減少，肝動脈血供代償性增加。在肝纖維化疾病早期，CTP在肝臟形態學尚未改變之前，就可以準確的發現肝臟血供的改變。最近Wu等[39]研究發現，[18F]FEPPA和[18F]FDG作為檢測肝纖維化的靈敏探針，可用于診斷肝纖維化并分期，并動態評估其變化及療效。

5 總結與展望

綜上所述，對于肝纖維化的病因進行快速有效的治療不僅可以改善肝功能和臨床癥狀， 還可以延緩肝硬化病情發展，甚至逆轉肝硬化病程，延長生存時間并改善生活質量。過去的幾十年間，肝纖維化發生和逆轉機制的研究取得了巨大突破，但其中的一些分子機制尚未闡明，仍處于摸索階段?，F有的技術很難做到早期準確無創評估肝纖維化程度，且沒有統一的評價標準而無法做到普及應用，仍有待影像聯合病理評估并制訂可行的標準和指南。所以影像學新技術的研發和新的分子治療靶點的探索是未來研究的主要目標。目前國內外的研究僅僅局限在藥物治療上，而關于TIPS是否可以逆轉纖維化的報道極少，病例數也不多，仍有待大量臨床研究填補該領域的空白。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：李滿彪負責擬定寫作思路，檢索文獻，撰寫論文；馮對平、李金玉負責指導、修改論文并最終定稿。