肝纤维化:基础研究依然活跃


上海复旦大学附属中山医院消化科     郭津生
 
    一年一度的美国肝病研究学会(AASLD)年会是肝病领域规模最大、水平最高的学术会议。本报于11月5日对今年的AASLD年会进行了现场报道。12月10日又刊登了国内参会专家对该次年会的部分专题内容的总结。在本期的《消化·肝病周刊》上,我们继续报道本次会议的精彩内容。

    在本次年会上,大会组织者举办了一个由多个国家肝纤维化领域的专家和研究者参与的肝纤维化特别兴趣组专题研讨会。

    我们特邀上海复旦大学附属中山医院消化科郭津生教授对上述研讨会中4位讲者报告的主要内容整理如下,供读者参考。

    1 肝纤维化研究的体外与在体模型

    2009年AASLD主席、美国西奈山医学院肝病研究中心主任弗里德曼(Friedman)教授在专题会上介绍了肝纤维化模型的研究史和进展。

    体外模型

    在体外模型上,肝星状细胞(HSC)在肝纤维化发病中的作用得到深入探讨。

    HSC梯度离心分离和体外培养研究的建立与推广应用始于上世纪八十年代,为研究肝脏基质的产生和作用(如硬度、收缩性、组成、比较生物学等)提供了有力工具,并证实HSC具有产生胶原等细胞外基质的能力,在肝损伤和纤维化发病中起重要作用。

    研究证实,HSC体外激活模型可复制许多但不是全部的体内激活特征。

    动物模型

    目前的肝纤维化动物模型可模仿人肝硬化发生过程,是研究肝硬化发病机制和药物疗效的重要方法。

    肝纤维化的动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。胆道结扎或Mdr2-/-鼠胆汁淤积模型。脂肪肝模型较多,包括蛋氨酸-胆碱缺陷饮食模型、Ob/Ob、Db/Db、KK-A(y)或Fa/Fa鼠、STEM非酒精性脂肪肝炎-肝细胞癌(NASH-HCC)小鼠、 zucker(fa/fa)、高脂餐鼠及酒精模型等。

    现有动物模型的优点在于,大多数鼠毒性模型的肝纤维化发生主要信号通路可复制人类疾病的途径,从纤维化小鼠肝脏分离的细胞中也可获得较多信息,采用基因修饰小鼠(基因敲除、转基因等)复制毒性肝纤维化模型具有较高价值。但尚无NASH、酒精性和自身免疫性肝病(胆道和实质)引起的肝纤维化动物模型。

    此外,目前尚无丙肝病毒(HCV)感染引起肝纤维化的鼠模型。乙肝病毒(HBV)感染引起的肝纤维化也只有土拨鼠模型。

    此外,对于新的肝纤维化诊断技术的研究,目前的鼠模型几乎没有用处。今后需要进一步建立获得人类疾病表现的遗传模型如人源化鼠、转基因和敲除鼠,还需要建立研究肝纤维化诊断技术的模型和工具。

    2 抗纤维化治疗的靶点

    意大利佛罗伦萨大学平扎尼(Pinzani)教授介绍并探讨了抗纤维化治疗的潜在靶点。

    各种慢性肝病引起的肝纤维化发生的特点和过程类似,即肝脏损伤和炎症诱导促纤维化细胞因子分泌,激活肌成纤维细胞增生和产生胶原等瘢痕成分。因此,抗纤维化靶点除针对病因治疗、去除损伤因素外,还有基质重建和纤维化发生的调节,主要包括:

    1. 抑制肌成纤维细胞

    可特异性减少该细胞的激活和增生,促进凋亡,逆转其功能。

    2. 减轻损伤和炎症反应

     可抑制炎性细胞因子的分泌和功能,主要通过阻断炎性细胞信号传导,抑制炎性细胞因子转录、翻译等来实现。

    3. 阻断纤维化发生信号

    转化生长因子(TGF)β1是纤维化发生的重要介质和多种药物的作用靶点,可通过阻断其与受体的结合或细胞内信号传导来抑制TGF-β1的作用。但完全阻断TGF-β1也会影响其调节肝细胞分化和凋亡及淋巴细胞凋亡和免疫抑制功能等重要生理功能。

    4. 减少血管增生

    研究表明,抗血管增生治疗同时伴有抗纤维化作用,如表皮生长因子(EGF)及血管内皮细胞生长因子(VEGF)受体抑制剂索拉非尼能降低门脉高压和减轻纤维化发生。

    5. 降低胶原酶抑制剂的产生和活性及抗凝治疗

    如阻断补体3及Ⅹ因子可减少炎症和纤维化细胞因子的产生。

    平扎尼教授指出,不同时期的肝纤维化有不同的治疗靶点。对于早期动态肝纤维化主要考虑去除病因和针对特异致病机制进行治疗;纤维化形成后已有血管增生、晚期门脉高压侧支形成,逆转较困难,主要是降门脉压力和处理肝硬化并发症。此外,病因(抗病毒)治疗及抗氧化损伤治疗可用于所有时期。

    3 肝纤维化/肝硬化的可逆性

    英国爱丁堡大学艾尔代尔(Iredale)教授指出,肝纤维化是可逆的,但可能不是完全性的,肝纤维化有可逆和不可逆成分。动物模型和人体研究均证实肝纤维化甚至早期肝硬化可获组织学改善。

    肝纤维化的可逆性

    肝纤维化可逆性的分子机制包括由基质降解酶和HSC凋亡介导的基质重建。

    在纤维化发生时,胶原酶等基质金属蛋白酶(MMP)活性低,而组织基质金属蛋白酶抑制剂(TIMP)特别是TIMP-1的表达和活性增加。

    在损伤停止和恢复期间,TIMP-1水平迅速下降,胶原酶活性增加,从而促进纤维溶解和纤维化消退。巨噬细胞可通过产生MMP(MMP13、MMP9)降解细胞外基质而参与纤维化的消退。

    肝纤维化不可逆转的因素

    肝纤维化不可逆的因素包括,在肝硬化晚期,肝内胶原量多并高度交联,对胶原酶作用不敏感,瘢痕组织富含弹性蛋白而细胞成分减少;肝组织及血管结构严重破坏,血管增生和肝内血管分流的形成,使肝结构难以复原;初始损伤因素的持续存在和加重,引起反复炎症和瘢痕形成。

    肝硬化不是一个静止、单一的过程,有必要对肝硬化进一步分期以评估其相应的病理生理变化、可逆性和药物疗效。

    4 纤维化治疗的临床转化

    美国哈佛医学院舒潘(Schuppan)教授主要介绍了肝纤维化治疗药物临床试验研究的现状和存在的问题。

    临床研究的设计

    临床研究和治疗的终点分为理想终点和替代终点。在进行临床药物试验时,应根据病因、肝纤维化分期和不同的进展速率对患者进行分层。如有研究试图通过遗传指纹基因多态性分析,计算纤维化危险积分,预测纤维化进展,并据此将患者分为快和慢进展者,然后进行临床试验。

    肝纤维化进展是非线性的,与从F1到F2相比,从F3到F4的胶原基质沉积更多,治疗更为困难。

    药物疗效监测手段

    以下手段可用于药物疗效的监测:肝穿刺病理检查,血清标志物(单个或组合),图像技术,弹性扫描和功能性影像(尚属研究阶段,如针对血小板源性生长因子受体、整合素配体、胶原配体和胶原结合蛋白等进行的定向图像技术)。目前仍缺乏无创的可动态、敏感反映纤维化发生和纤维溶解的标志物。

    已测试或正在进行临床试验评估的药物有:干扰素α、免疫抑制药物、己酮可可碱、血管紧张素受体抑制剂及干细胞等。
 

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