病理生理学模式及用药合理性探讨

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摘要:近年来，有学者提出胆汁淤积性肝病具有“上升”病理生理学模式，尤其是在原发性胆汁性胆管炎和原发性硬化性胆管炎中。该理论认为，胆汁淤积性肝病在病变过程中随时间推延，在解剖结构上呈自下而上发展。原发或早期病灶通常位于“下游”的胆管，主要病因可能为免疫介导的胆管坏死性炎症损伤;当发生胆汁淤积时，胆盐介导的毒性作用将导致“上游”的肝实质损伤，因此胆汁毒性在疾病进展期间显得更为重要。基于其“上升”病理生理学模式，可以看到不同阶段的发病部位及病因均不同，因此有必要对胆汁淤积性肝病进行分期，并根据不同疾病阶段选取不同治疗药物，以更有效的方式利用现有药物，并为新药开发指明方向。然而，目前尚缺乏胆汁淤积性肝病早期生化标志物，寻找特异性强、敏感度高的生化标志物是目前临床的主要工作。

关键词:肝疾病;胆汁淤积;病理学;生理学;治疗学

1胆汁淤积性肝病的“上升”病理生理学

胆汁由胆盐、脂质(卵磷脂和胆固醇组成)、有机阴离子(如胆红素等)、谷胱甘肽、小离子(如钠、氯和碳酸氢盐等)组成，在体内发挥消化和信号转导的作用。最初，肝细胞以胆固醇为原料合成胆盐，并与牛磺酸或甘氨酸结合，经由与肝细胞相邻的毛细胆管网络分泌入小叶间胆管、左右肝管和总胆管。其中，毛细胆管、小叶间胆管和总胆管通常被称为“胆道树”，肝细胞可以被认为是“叶子”。胆汁在“胆道树”中被进一步修饰加工，最后流入小肠，超过90%的胆盐通过门静脉循环重新进入肝脏，并再次被分泌入胆管，即胆汁的肝肠循环［1］。正常生理状态下，胆汁由肝细胞合成，顺着“胆道树”下行，而对于胆汁淤积性肝病，近年学者提出损害的“上升”病理生理学模式，尤其是在原发性胆汁性胆管炎(PBC)和原发性硬化性胆管炎(PSC)中。该理论认为，胆汁淤积性肝病在病变过程中均随时间推延，在解剖结构上呈自下而上发展。原发或早期病灶通常位于“下游”的胆管，当发生胆汁淤积时，胆盐介导的毒性作用将导致“上游”的肝实质损伤。高浓度胆汁具有毒性作用，主要存在于毛细胆管、小叶间胆管和胆总管及胆囊中，胆汁从胆管泄漏可能是其毒性作用的驱动因素。PBC和PSC是成人中最常见的慢性胆汁淤积性肝病，由胆管坏死性炎症损伤引起。PBC是一种免疫介导的慢性胆汁淤积性肝病，超过90%的患者呈现抗线粒体抗体(AMA)升高，CD4+和CD8+T淋巴细胞介导的一系列针对胆管上皮细胞的免疫病理损伤导致PBC患者肝内胆管损伤［2］，主要为小叶间胆管及其分支损伤，伴有淋巴细胞浸润。PBC组织学变化可分为4个阶段:Ⅰ期，胆管炎期。汇管区炎症，淋巴细胞及浆细胞浸润，或有淋巴滤泡形成，导致直径100μm以下的间隔胆管和叶间胆管破坏。胆管周围淋巴细胞浸润且形成肉芽肿者称为旺炽性胆管病变(floridductlesion)，是PBC的特征性病变。可见于各期，但以Ⅰ、Ⅱ期多见。Ⅱ期，汇管区周围炎期。小叶间胆管数目减少，有的完全被淋巴细胞及肉芽肿所取代，这些炎性细胞常侵入临近肝实质，形成局灶性界面炎。随着小胆管数目的不断减少，汇管区周围可出现细胆管反应性增生。增生细胆管周围水肿、中性粒细胞浸润伴间质细胞增生，常伸入临近肝实质破坏肝细胞，形成细胆管性界面炎，这些改变使汇管区不断扩大。Ⅲ期，进行性纤维化期。汇管区及其周围的炎症、纤维化，使汇管区扩大，形成纤维间隔并不断增宽，此阶段肝实质慢性淤胆加重，汇管区及间隔周围肝细胞呈现明显的胆盐淤积改变。Ⅳ期，肝硬化期。肝实质被纤维间隔分隔成拼图样结节，结节周围肝细胞胆汁淤积，可见毛细胆管胆栓［1，3］。PSC主要为肝内和肝外大胆管损伤，伴有混合的淋巴细胞和白细胞浸润。PSC的一个显著特点是常合并炎症性肠病，尤其是溃疡性结肠炎［2］。根据组织学改变，PSC也可分为4期。Ⅰ期:即门静脉期，炎症改变仅仅局限在肝门区，包括淋巴细胞浸润，有时为嗜中性粒细胞向胆管浸润，胆管上皮变性坏死等，可以有不同侧重的表现，还可以出现胆管上皮的血管化和胆管增生;Ⅱ期:即门静脉周围期，病变发展到肝门周围实质的炎症性改变，出现肝细胞坏死、胆管稀疏和门静脉周围纤维化;Ⅲ期:即纤维间隔形成期，纤维化及纤维间隔形成和(或)桥接状坏死，肝实质还表现为胆汁性或纤维化所致的碎屑样坏死，伴有铜沉积，胆管严重受损或消失;Ⅳ期:即肝硬化期，出现胆汁性肝硬化的所有表现［1］。在这两种疾病中，当出现伴明显黄疸的胆汁淤积时，已是处于疾病晚期阶段，但胆盐介导的胆管损伤可能在黄疸出现前几年就已经发生，在疾病早期起作用。胆盐是两性分子，可在水溶液中自缔合形成胶束，体内胆盐的临界胶束浓度范围为0．6～11．0mmol。胶束形式的胆盐可破坏细胞膜，而单体胆盐可干扰蛋白质功能。胆盐的毒性作用具有浓度依赖性:浓度15～25μmol的胆盐可作为信号分子，50～200μmol可能导致细胞凋亡，浓度达200μmol时可激活促炎基因，200～2000μmol则可诱导坏死，2000μmol以上时则作为去垢剂并引起坏死。在胆汁中，结合胆盐存在于含磷脂和胆固醇的混合胶束中，其中的磷脂和胆固醇可中和胆盐的细胞毒性。当免疫介导的天然胆汁屏障破坏后，管周间质、肝细胞和胆管细胞的基底膜区暴露于胆盐的毒性作用，这些部位不如富含鞘磷脂的顶端结构域能抵抗胆盐作用，将加重免疫介导的损伤并引起管周的炎症反应。因此，胆汁漏出可导致局部炎症和胆汁阻塞。当发生胆汁阻塞时，“胆道树”会对此作出反应。首先，大胆管细胞增殖扩大胆管直径，从而增加胆管的容纳度和胆汁流动性;其次，小叶间胆管将发生广泛重构，通过细胞增生增加表面积，通过自体连接增加导管分支、环路形成，促进胆管细胞和胆道吸收胆汁;另外，在小鼠中观察到位于“胆道树”末端的微管直径增加，侵入肝细胞突起的数量和长度亦有所增加。随着疾病进展，胆盐介导的毒性作用将导致“上游”的肝实质损伤。肝损伤过程可归纳为“胆道树”首先发生胆汁淤积，引起肝内胆管受损，进而发展为胆管上皮细胞和并行的肝细胞受损，释放细胞因子和生长因子，导致门静脉周围纤维化、桥接纤维化，最终可能发展为肝硬化。肝脏在实质损伤或细胞数量减少时有很强的代偿性增生能力，且在胆汁淤积时通过多种机制形成适应性保护，如肝脏异位合成FGF19，下调CYP7A1的表达，从而抑制胆盐从头合成，还有摄取转运蛋白的下调和基底外侧外排转运蛋白的上调等，因此胆汁淤积性肝病具有病程长的特点，无症状阶段可能在明显的胆汁淤积出现之前持续数年甚至数十年。综上，胆汁淤积性肝病的“上升”病理生理学模式可概括为:早期由(自身)免疫介导的胆管损伤引发“下游”事件;胆管损伤可导致胆汁泄漏，造成胆汁阻塞，胆汁毒性作用将导致“上游”的肝实质损伤，进而引起疾病进展。

2从病理生理学变化到胆汁淤积性肝病的疾病分期

胆汁淤积性肝病是由炎症和胆盐的毒性损伤所引起，如前所述，免疫介导的胆管坏死性炎症损伤可能是疾病早期的病因，而由炎性损伤导致的胆汁毒性作用在疾病进展期间显得更为重要。通过对胆汁淤积性肝病进行疾病分期，并根据疾病进展阶段采用不同药物进行治疗，将有助于疾病的诊治。美国肝病学会年会指出，当满足以下三大标准中两项即可诊断PBC:(1)血清ALP升高;(2)AMA阳性;(3)组织学证实肝内小胆管损伤。其中，AMA阳性被认为是诊断PBC的金标准。然而，目前用于检测早期PSC的生物标志物仍然缺失。对于早期PSC的检测，常规磁共振胰胆管造影敏感性欠佳。传统的标志物ALP和GGT是胆管增殖和胆汁淤积而非炎症的指标，虽然有研究［4］报道ALP在PSC中具有预后价值，但不具备检测早期疾病的条件。肝脏组织学在PBC分类中有一定的价值，对于血清学检查无特征性改变的患者，应进行肝活组织检查以确诊，避免漏诊和误诊［3］;但由于PSC病变部位难以获取，其在PSC分类中的作用有限，且肝脏组织学无法用于早期疾病的检测，因此，临床急需开发敏感性、特异性强的早期生物标志物。由于早期病变主要由炎症诱导，TNFα、IL、TGFβ和CRP等细胞因子和炎症因子或许可作为早期疾病的生物标志物。研究［5］显示，PSC患者血清和胆汁中IL－8水平升高，胆管狭窄的PSC患者的血清暴露于脂多糖时亦显示IL－8升高［6］。因此，IL－8可能是PSC的候选生物标志物，但其敏感度需要进一步探索。另有研究［7］显示PBC患者的血浆IL－35浓度低于健康人，且晚期患者高于早期患者，因此IL－35可能是诊断PBC的潜在生物标志物。Doorenspleet等［8］从IgG4相关胆管炎患者中分离出IgG4阳性的B淋巴细胞受体克隆，他认为分离出含有AMA阳性或抗中性粒细胞胞浆抗体(p－ANCA)阳性B淋巴细胞受体克隆的血清，能确定早期病变。另外，AMA在患者发病前数年就可以在血液中出现，早期筛查AMA－M2抗体，或可早期诊断无症状期的PBC;对此，有学者［9］提出应对AMA阳性的自身免疫性肝炎患者进行长期随访，将有助于监测PBC的发生和发展。7α－羟基－4－胆甾烯－3－酮(7α－hydroxy－4－cholesten－3－one，7AKPhaC4，C4)为胆汁酸前体，其血清水平与胆汁酸合成强烈相关［10－11］，通过监测血清C4水平可及早发现病变。Lim等［12］发现PBC和PSC患者的细胞间黏附分子1水平相似且显著高于酒精性肝病，其在晚期PBC患者中的表达高于早期患者且与组织学进展相关。Takeyama等［13］发现肝脏多药耐药蛋白4的表达在早期和晚期PBC患者中均有增强，而多药耐药蛋白2和多药耐药蛋白3仅在早期PBC患者中表达增强，这些蛋白与法尼醇X受体(FXR)、胎蛋白转录因子和组成型雄甾烷受体的合成相关，可能作为PBC的诊断标志物。Masubuchi等［14］通过检测304例肝病患者的血样寻找肝损伤潜在的生物标志物，结果显示石胆酸和脱氧胆酸水平的降低，血清硫酸化胆酸、肝纤维化标志物Ⅳ型胶原蛋白、透明质酸和活性氧水平的升高均与胆汁淤积显著相关。此外，石胆酸和Ⅳ型胶原蛋白水平的升高以及熊去氧胆酸(UDCA)水平的降低与肝细胞损伤显著相关。使用11C标记的胆盐衍生物和动态PET扫描检测肝胆分泌受损的药代动力学试验需要在临床中做进一步研究。对于胆管损伤的PBC患者和胆管狭窄的PSC患者，肝脏标本的3D重建可能是一种疾病诊断方法。PBC患者由于胆汁淤积或炎症可能发生脑部变化，通过脑磁共振检测，显示PBC患者病理过程早期阶段可出现神经影像异常，甚至先于明显肝损伤之前［15］。

3基于疾病分期的用药合理性探讨

对于胆汁淤积性肝病的治疗，理想的药物或治疗方案应同时具有抗炎、抗纤维化和抗胆盐毒性的作用。UDCA是首个也是目前较成熟的治疗药物，是一种天然胆汁酸，结合了上述3个特性。随着早期诊断和干预医学的进步，近年PBC患者的肝移植率和病死率有所下降，而PSC患者的病死率保持不变［16－17］。一般来说，未经治疗的PBC患者10年存活率为50%～70%(无症状)，有症状患者的预后更差，中位存活时间约为5～8年，经UDCA治疗有应答者的存活率与相匹配的健康人群相当，而有近三分之一患者对UDCA治疗无应答，这将增加肝细胞癌的风险［18］。对于PSC，UDCA可以延缓疾病进展，但长期疗效仍不确定［19］。一项高剂量(28～30mg•kg－1•d－1)UDCA治疗PSC的长期随机双盲对照试验［20］显示，UDCA不仅无效甚至增加静脉曲张或肝移植发生率。这可能与UDCA引起一定程度的胆汁分泌有关，这将增加内部压力，导致门静脉高压。因此，对于PSC的治疗应侧重于减小胆道压力。近年来，基于胆汁酸转运和信号转导过程的新靶点及药物层出不穷，而疾病病理生理学和疾病分期的进展较为缓慢，这些促使PBC和PSC病理生理学新观点的提出，希望能够帮助临床更精准地进行疾病分期，使现有药物能够被更有效地使用，并为新药开发指明方向。目前胆汁淤积性肝病在研的新靶点包括核受体激动剂、膜受体激动剂、胆汁酸衍生物。核受体FXR、类视黄醇X受体、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)和孕烷X受体是胆汁形成的转录调节剂;膜受体成纤维细胞生长因子受体4、顶端钠依赖性胆汁酸转运蛋白(apicalsodium－dependentbileacidtransporter，ASBT)作为治疗靶标亦值得关注，以及肝胆分流药物norUDCA也取得了一定的进展［20］。根据作用靶点的部位不同，可将当前胆汁淤积治疗药物分为针对“下游”(胆管)靶点和“上游”(肝细胞、毛细胆管、Kupffer细胞、肝星状细胞)靶点的药物。其中，针对“下游”靶点的药物包括:(1)降低胆汁黏度，增加碳酸氢盐产生的药物，如UDCA、24－norUDCA和TGR5激动剂等;(2)增加磷脂分泌的药物，如PPARα激动剂;(3)抗炎药物，如CCR2/CCR5拮抗剂;(4)免疫抑制剂，如整合素阻滞剂、T淋巴细胞靶向药物等。针对“上游”靶点的药物包括:(1)胆盐合成抑制剂，如FXR激动剂、FGF19类似物等;(2)减低胆盐负荷的药物，如AS-BT抑制剂、NTCP抑制剂;(3)抗生素如万古霉素、利福昔明;(4)抗炎药物，如PPARα激动剂、PPARα/δ激动剂、磷酸二酯酶/TNF抑制剂等;(5)抗纤维化药物，如赖氨酰氧化酶抑制剂。这两类药物之间存在一定的重叠。1973年，Kobayash等［21］提出胆道闭锁患者术后易发生上升性胆管炎，应在术后10个月间进行抗生素治疗。抗炎药物在病程早期疗效更佳，研究［22］表明出现临床症状后才就诊、生化指标明显异常以及自身免疫特征较多是PBC患者对UDCA应答欠佳的影响因素。此外，我国学者［23］还发现，评估UDCA生化应答的时间可由1年提前到6个月，以便及时发现生化应答欠佳的患者并给予治疗。另外，CYP7A1表达减少时，FXR激动剂作用将减弱［24］。血清FGF19在PBC经UDCA治疗无应答患者中明显升高［25］;胆汁淤积时，血清C4水平很低提示抑制胆汁合成的药物疗效差［10］，因此，对血清FGF19和C4水平进行分层可有效识别出反应性佳的患者。基于胆汁淤积性肝病的“上升”病理生理学模式，可以推测针对“下游”靶点的药物可能更适用于疾病早期阶段，通过治疗“下游”早期病变可以减少或预防胆汁淤积的发生，进而降低胆盐对“上游”部位损伤。因此根据疾病不同分期选用不同特性的药物，将有助于提高现有药物使用的合理性，并为新药开发指明方向。目前胆汁淤积性肝病早期生化标志物的缺失是疾病分期的一大阻碍，寻找特异性强、敏感度高的生化标志物是目前临床的主要工作。

作者:顾天翊 陆伦根 单位:上海交通大学附属第一人民医院