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肝纖維化:基礎研究依然活躍

  一年一度的美國肝病研究學會(AASLD)年會是肝病領域規模最大、水平最高的學術會議。本報於11月5日對今年的AASLD年會進行了現場報道。12月10日又刊登了國內參會專家對該次年會的部分專題內容的總結。在本期的《消化·肝病周刊》上,我們繼續報道本次會議的精彩內容。

  在本次年會上,大會組織者舉辦了一個由多個國家肝纖維化領域的專家和研究者參與的肝纖維化特別興趣組專題研討會。

  我們特邀上海復旦大學附屬中山醫院消化科郭津生教授對上述研討會中4位講者報告的主要內容整理如下,供讀者參考。

  1 肝纖維化研究的體外與在體模型

  2009年AASLD主席、美國西奈山醫學院肝病研究中心主任弗裡德曼(Friedman)教授在專題會上介紹了肝纖維化模型的研究史和進展。

  體外模型

  在體外模型上,肝星狀細胞(HSC)在肝纖維化發病中的作用得到深入探討。

  HSC梯度離心分離和體外培養研究的建立與推廣應用始於上世紀八十年代,為研究肝髒基質的產生和作用(如硬度、收縮性、組成、比較生物學等)提供了有力工具,並證實HSC具有產生膠原等細胞外基質的能力,在肝損傷和纖維化發病中起重要作用。

  研究證實,HSC體外激活模型可復制許多但不是全部的體內激活特征。

  動物模型

  目前的肝纖維化動物模型可模仿人肝硬化發生過程,是研究肝硬化發病機制和藥物療效的重要方法。

  肝纖維化的動物模型包括四氯化碳(CCl4)、硫乙酰胺或二甲硝胺所致的肝毒性模型。膽道結扎或Mdr2-/-鼠膽汁淤積模型。脂肪肝模型較多,包括蛋氨酸-膽鹼缺陷飲食模型、Ob/Ob、Db/Db、KK-A(y)或Fa/Fa鼠、STEM非酒精性脂肪肝炎-肝細胞癌(NASH-HCC)小鼠、 zucker(fa/fa)、高脂餐鼠及酒精模型等。

  現有動物模型的優點在於,大多數鼠毒性模型的肝纖維化發生主要信號通路可復制人類疾病的途徑,從纖維化小鼠肝髒分離的細胞中也可獲得較多信息,采用基因修飾小鼠(基因敲除、轉基因等)復制毒性肝纖維化模型具有較高價值。但尚無NASH、酒精性和自身免疫性肝病(膽道和實質)引起的肝纖維化動物模型。

  此外,目前尚無丙肝病毒(HCV)感染引起肝纖維化的鼠模型。乙肝病毒(HBV)感染引起的肝纖維化也只有土撥鼠模型。

  此外,對於新的肝纖維化診斷技術的研究,目前的鼠模型幾乎沒有用處。今後需要進一步建立獲得人類疾病表現的遺傳模型如人源化鼠、轉基因和敲除鼠,還需要建立研究肝纖維化診斷技術的模型和工具。

  2 抗纖維化治療的靶點

  意大利佛羅倫薩大學平扎尼(Pinzani)教授介紹並探討了抗纖維化治療的潛在靶點。

  各種慢性肝病引起的肝纖維化發生的特點和過程類似,即肝髒損傷和炎症誘導促纖維化細胞因子分泌,激活肌成纖維細胞增生和產生膠原等瘢痕成分。因此,抗纖維化靶點除針對病因治療、去除損傷因素外,還有基質重建和纖維化發生的調節,主要包括:

  1. 抑制肌成纖維細胞

  可特異性減少該細胞的激活和增生,促進凋亡,逆轉其功能。

  2. 減輕損傷和炎症反應

  可抑制炎性細胞因子的分泌和功能,主要通過阻斷炎性細胞信號傳導,抑制炎性細胞因子轉錄、翻譯等來實現。

  3. 阻斷纖維化發生信號

  轉化生長因子(TGF)β1是纖維化發生的重要介質和多種藥物的作用靶點,可通過阻斷其與受體的結合或細胞內信號傳導來抑制TGF-β1的作用。但完全阻斷TGF-β1也會影響其調節肝細胞分化和凋亡及淋巴細胞凋亡和免疫抑制功能等重要生理功能。

  4. 減少血管增生

  研究表明,抗血管增生治療同時伴有抗纖維化作用,如表皮生長因子(EGF)及血管內皮細胞生長因子(VEGF)受體抑制劑索拉非尼能降低門脈高壓和減輕纖維化發生。

  5. 降低膠原酶抑制劑的產生和活性及抗凝治療

  如阻斷補體3及Ⅹ因子可減少炎症和纖維化細胞因子的產生。

  平扎尼教授指出,不同時期的肝纖維化有不同的治療靶點。對於早期動態肝纖維化主要考慮去除病因和針對特異致病機制進行治療;纖維化形成後已有血管增生、晚期門脈高壓側支形成,逆轉較困難,主要是降門脈壓力和處理肝硬化並發症。此外,病因(抗病毒)治療及抗氧化損傷治療可用於所有時期。

  3 肝纖維化/肝硬化的可逆性

  英國愛丁堡大學艾爾代爾(Iredale)教授指出,肝纖維化是可逆的,但可能不是完全性的,肝纖維化有可逆和不可逆成分。動物模型和人體研究均證實肝纖維化甚至早期肝硬化可獲組織學改善。

  肝纖維化的可逆性

  肝纖維化可逆性的分子機制包括由基質降解酶和HSC凋亡介導的基質重建。

  在纖維化發生時,膠原酶等基質金屬蛋白酶(MMP)活性低,而組織基質金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)特別是TIMP-1的表達和活性增加。

  在損傷停止和恢復期間,TIMP-1水平迅速下降,膠原酶活性增加,從而促進纖維溶解和纖維化消退。巨噬細胞可通過產生MMP(MMP13、MMP9)降解細胞外基質而參與纖維化的消退。

  肝纖維化不可逆轉的因素

  肝纖維化不可逆的因素包括,在肝硬化晚期,肝內膠原量多並高度交聯,對膠原酶作用不敏感,瘢痕組織富含彈性蛋白而細胞成分減少;肝組織及血管結構嚴重破壞,血管增生和肝內血管分流的形成,使肝結構難以復原;初始損傷因素的持續存在和加重,引起反復炎症和瘢痕形成。

  肝硬化不是一個靜止、單一的過程,有必要對肝硬化進一步分期以評估其相應的病理生理變化、可逆性和藥物療效。

  4 纖維化治療的臨床轉化

  美國哈佛醫學院舒潘(Schuppan)教授主要介紹了肝纖維化治療藥物臨床試驗研究的現狀和存在的問題。

  臨床研究的設計

  臨床研究和治療的終點分為理想終點和替代終點。在進行臨床藥物試驗時,應根據病因、肝纖維化分期和不同的進展速率對患者進行分層。如有研究試圖通過遺傳指紋基因多態性分析,計算纖維化危險積分,預測纖維化進展,並據此將患者分為快和慢進展者,然後進行臨床試驗。

  肝纖維化進展是非線性的,與從F1到F2相比,從F3到F4的膠原基質沉積更多,治療更為困難。

  藥物療效監測手段

  以下手段可用於藥物療效的監測:肝穿刺病理檢查,血清標志物(單個或組合),圖像技術,彈性掃描和功能性影像(尚屬研究階段,如針對血小板源性生長因子受體、整合素配體、膠原配體和膠原結合蛋白等進行的定向圖像技術)。目前仍缺乏無創的可動態、敏感反映纖維化發生和纖維溶解的標志物。

  已測試或正在進行臨床試驗評估的藥物有:干擾素α、免疫抑制藥物、己酮可可鹼、血管緊張素受體抑制劑及干細胞等。

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