病理生理學模式及用藥合理性探討

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摘要:近年來，有學者提出膽汁淤積性肝病具有“上升”病理生理學模式，尤其是在原發性膽汁性膽管炎和原發性硬化性膽管炎中。該理論認為，膽汁淤積性肝病在病變過程中隨時間推延，在解剖結構上呈自下而上發展。原發或早期病灶通常位于“下游”的膽管，主要病因可能為免疫介導的膽管壞死性炎癥損傷;當發生膽汁淤積時，膽鹽介導的毒性作用將導致“上游”的肝實質損傷，因此膽汁毒性在疾病進展期間顯得更為重要。基于其“上升”病理生理學模式，可以看到不同階段的發病部位及病因均不同，因此有必要對膽汁淤積性肝病進行分期，并根據不同疾病階段選取不同治療藥物，以更有效的方式利用現有藥物，并為新藥開發指明方向。然而，目前尚缺乏膽汁淤積性肝病早期生化標志物，尋找特異性強、敏感度高的生化標志物是目前臨床的主要工作。

關鍵詞:肝疾病;膽汁淤積;病理學;生理學;治療學

1膽汁淤積性肝病的“上升”病理生理學

膽汁由膽鹽、脂質(卵磷脂和膽固醇組成)、有機陰離子(如膽紅素等)、谷胱甘肽、小離子(如鈉、氯和碳酸氫鹽等)組成，在體內發揮消化和信號轉導的作用。最初，肝細胞以膽固醇為原料合成膽鹽，并與?；撬峄蚋拾彼峤Y合，經由與肝細胞相鄰的毛細膽管網絡分泌入小葉間膽管、左右肝管和總膽管。其中，毛細膽管、小葉間膽管和總膽管通常被稱為“膽道樹”，肝細胞可以被認為是“葉子”。膽汁在“膽道樹”中被進一步修飾加工，最后流入小腸，超過90%的膽鹽通過門靜脈循環重新進入肝臟，并再次被分泌入膽管，即膽汁的肝腸循環［1］。正常生理狀態下，膽汁由肝細胞合成，順著“膽道樹”下行，而對于膽汁淤積性肝病，近年學者提出損害的“上升”病理生理學模式，尤其是在原發性膽汁性膽管炎(PBC)和原發性硬化性膽管炎(PSC)中。該理論認為，膽汁淤積性肝病在病變過程中均隨時間推延，在解剖結構上呈自下而上發展。原發或早期病灶通常位于“下游”的膽管，當發生膽汁淤積時，膽鹽介導的毒性作用將導致“上游”的肝實質損傷。高濃度膽汁具有毒性作用，主要存在于毛細膽管、小葉間膽管和膽總管及膽囊中，膽汁從膽管泄漏可能是其毒性作用的驅動因素。PBC和PSC是成人中最常見的慢性膽汁淤積性肝病，由膽管壞死性炎癥損傷引起。PBC是一種免疫介導的慢性膽汁淤積性肝病，超過90%的患者呈現抗線粒體抗體(AMA)升高，CD4+和CD8+T淋巴細胞介導的一系列針對膽管上皮細胞的免疫病理損傷導致PBC患者肝內膽管損傷［2］，主要為小葉間膽管及其分支損傷，伴有淋巴細胞浸潤。PBC組織學變化可分為4個階段:Ⅰ期，膽管炎期。匯管區炎癥，淋巴細胞及漿細胞浸潤，或有淋巴濾泡形成，導致直徑100μm以下的間隔膽管和葉間膽管破壞。膽管周圍淋巴細胞浸潤且形成肉芽腫者稱為旺熾性膽管病變(floridductlesion)，是PBC的特征性病變。可見于各期，但以Ⅰ、Ⅱ期多見。Ⅱ期，匯管區周圍炎期。小葉間膽管數目減少，有的完全被淋巴細胞及肉芽腫所取代，這些炎性細胞常侵入臨近肝實質，形成局灶性界面炎。隨著小膽管數目的不斷減少，匯管區周圍可出現細膽管反應性增生。增生細膽管周圍水腫、中性粒細胞浸潤伴間質細胞增生，常伸入臨近肝實質破壞肝細胞，形成細膽管性界面炎，這些改變使匯管區不斷擴大。Ⅲ期，進行性纖維化期。匯管區及其周圍的炎癥、纖維化，使匯管區擴大，形成纖維間隔并不斷增寬，此階段肝實質慢性淤膽加重，匯管區及間隔周圍肝細胞呈現明顯的膽鹽淤積改變。Ⅳ期，肝硬化期。肝實質被纖維間隔分隔成拼圖樣結節，結節周圍肝細胞膽汁淤積，可見毛細膽管膽栓［1，3］。PSC主要為肝內和肝外大膽管損傷，伴有混合的淋巴細胞和白細胞浸潤。PSC的一個顯著特點是常合并炎癥性腸病，尤其是潰瘍性結腸炎［2］。根據組織學改變，PSC也可分為4期。Ⅰ期:即門靜脈期，炎癥改變僅僅局限在肝門區，包括淋巴細胞浸潤，有時為嗜中性粒細胞向膽管浸潤，膽管上皮變性壞死等，可以有不同側重的表現，還可以出現膽管上皮的血管化和膽管增生;Ⅱ期:即門靜脈周圍期，病變發展到肝門周圍實質的炎癥性改變，出現肝細胞壞死、膽管稀疏和門靜脈周圍纖維化;Ⅲ期:即纖維間隔形成期，纖維化及纖維間隔形成和(或)橋接狀壞死，肝實質還表現為膽汁性或纖維化所致的碎屑樣壞死，伴有銅沉積，膽管嚴重受損或消失;Ⅳ期:即肝硬化期，出現膽汁性肝硬化的所有表現［1］。在這兩種疾病中，當出現伴明顯黃疸的膽汁淤積時，已是處于疾病晚期階段，但膽鹽介導的膽管損傷可能在黃疸出現前幾年就已經發生，在疾病早期起作用。膽鹽是兩性分子，可在水溶液中自締合形成膠束，體內膽鹽的臨界膠束濃度范圍為0．6～11．0mmol。膠束形式的膽鹽可破壞細胞膜，而單體膽鹽可干擾蛋白質功能。膽鹽的毒性作用具有濃度依賴性:濃度15～25μmol的膽鹽可作為信號分子，50～200μmol可能導致細胞凋亡，濃度達200μmol時可激活促炎基因，200～2000μmol則可誘導壞死，2000μmol以上時則作為去垢劑并引起壞死。在膽汁中，結合膽鹽存在于含磷脂和膽固醇的混合膠束中，其中的磷脂和膽固醇可中和膽鹽的細胞毒性。當免疫介導的天然膽汁屏障破壞后，管周間質、肝細胞和膽管細胞的基底膜區暴露于膽鹽的毒性作用，這些部位不如富含鞘磷脂的頂端結構域能抵抗膽鹽作用，將加重免疫介導的損傷并引起管周的炎癥反應。因此，膽汁漏出可導致局部炎癥和膽汁阻塞。當發生膽汁阻塞時，“膽道樹”會對此作出反應。首先，大膽管細胞增殖擴大膽管直徑，從而增加膽管的容納度和膽汁流動性;其次，小葉間膽管將發生廣泛重構，通過細胞增生增加表面積，通過自體連接增加導管分支、環路形成，促進膽管細胞和膽道吸收膽汁;另外，在小鼠中觀察到位于“膽道樹”末端的微管直徑增加，侵入肝細胞突起的數量和長度亦有所增加。隨著疾病進展，膽鹽介導的毒性作用將導致“上游”的肝實質損傷。肝損傷過程可歸納為“膽道樹”首先發生膽汁淤積，引起肝內膽管受損，進而發展為膽管上皮細胞和并行的肝細胞受損，釋放細胞因子和生長因子，導致門靜脈周圍纖維化、橋接纖維化，最終可能發展為肝硬化。肝臟在實質損傷或細胞數量減少時有很強的代償性增生能力，且在膽汁淤積時通過多種機制形成適應性保護，如肝臟異位合成FGF19，下調CYP7A1的表達，從而抑制膽鹽從頭合成，還有攝取轉運蛋白的下調和基底外側外排轉運蛋白的上調等，因此膽汁淤積性肝病具有病程長的特點，無癥狀階段可能在明顯的膽汁淤積出現之前持續數年甚至數十年。綜上，膽汁淤積性肝病的“上升”病理生理學模式可概括為:早期由(自身)免疫介導的膽管損傷引發“下游”事件;膽管損傷可導致膽汁泄漏，造成膽汁阻塞，膽汁毒性作用將導致“上游”的肝實質損傷，進而引起疾病進展。

2從病理生理學變化到膽汁淤積性肝病的疾病分期

膽汁淤積性肝病是由炎癥和膽鹽的毒性損傷所引起，如前所述，免疫介導的膽管壞死性炎癥損傷可能是疾病早期的病因，而由炎性損傷導致的膽汁毒性作用在疾病進展期間顯得更為重要。通過對膽汁淤積性肝病進行疾病分期，并根據疾病進展階段采用不同藥物進行治療，將有助于疾病的診治。美國肝病學會年會指出，當滿足以下三大標準中兩項即可診斷PBC:(1)血清ALP升高;(2)AMA陽性;(3)組織學證實肝內小膽管損傷。其中，AMA陽性被認為是診斷PBC的金標準。然而，目前用于檢測早期PSC的生物標志物仍然缺失。對于早期PSC的檢測，常規磁共振胰膽管造影敏感性欠佳。傳統的標志物ALP和GGT是膽管增殖和膽汁淤積而非炎癥的指標，雖然有研究［4］報道ALP在PSC中具有預后價值，但不具備檢測早期疾病的條件。肝臟組織學在PBC分類中有一定的價值，對于血清學檢查無特征性改變的患者，應進行肝活組織檢查以確診，避免漏診和誤診［3］;但由于PSC病變部位難以獲取，其在PSC分類中的作用有限，且肝臟組織學無法用于早期疾病的檢測，因此，臨床急需開發敏感性、特異性強的早期生物標志物。由于早期病變主要由炎癥誘導，TNFα、IL、TGFβ和CRP等細胞因子和炎癥因子或許可作為早期疾病的生物標志物。研究［5］顯示，PSC患者血清和膽汁中IL－8水平升高，膽管狹窄的PSC患者的血清暴露于脂多糖時亦顯示IL－8升高［6］。因此，IL－8可能是PSC的候選生物標志物，但其敏感度需要進一步探索。另有研究［7］顯示PBC患者的血漿IL－35濃度低于健康人，且晚期患者高于早期患者，因此IL－35可能是診斷PBC的潛在生物標志物。Doorenspleet等［8］從IgG4相關膽管炎患者中分離出IgG4陽性的B淋巴細胞受體克隆，他認為分離出含有AMA陽性或抗中性粒細胞胞漿抗體(p－ANCA)陽性B淋巴細胞受體克隆的血清，能確定早期病變。另外，AMA在患者發病前數年就可以在血液中出現，早期篩查AMA－M2抗體，或可早期診斷無癥狀期的PBC;對此，有學者［9］提出應對AMA陽性的自身免疫性肝炎患者進行長期隨訪，將有助于監測PBC的發生和發展。7α－羥基－4－膽甾烯－3－酮(7α－hydroxy－4－cholesten－3－one，7AKPhaC4，C4)為膽汁酸前體，其血清水平與膽汁酸合成強烈相關［10－11］，通過監測血清C4水平可及早發現病變。Lim等［12］發現PBC和PSC患者的細胞間黏附分子1水平相似且顯著高于酒精性肝病，其在晚期PBC患者中的表達高于早期患者且與組織學進展相關。Takeyama等［13］發現肝臟多藥耐藥蛋白4的表達在早期和晚期PBC患者中均有增強，而多藥耐藥蛋白2和多藥耐藥蛋白3僅在早期PBC患者中表達增強，這些蛋白與法尼醇X受體(FXR)、胎蛋白轉錄因子和組成型雄甾烷受體的合成相關，可能作為PBC的診斷標志物。Masubuchi等［14］通過檢測304例肝病患者的血樣尋找肝損傷潛在的生物標志物，結果顯示石膽酸和脫氧膽酸水平的降低，血清硫酸化膽酸、肝纖維化標志物Ⅳ型膠原蛋白、透明質酸和活性氧水平的升高均與膽汁淤積顯著相關。此外，石膽酸和Ⅳ型膠原蛋白水平的升高以及熊去氧膽酸(UDCA)水平的降低與肝細胞損傷顯著相關。使用11C標記的膽鹽衍生物和動態PET掃描檢測肝膽分泌受損的藥代動力學試驗需要在臨床中做進一步研究。對于膽管損傷的PBC患者和膽管狹窄的PSC患者，肝臟標本的3D重建可能是一種疾病診斷方法。PBC患者由于膽汁淤積或炎癥可能發生腦部變化，通過腦磁共振檢測，顯示PBC患者病理過程早期階段可出現神經影像異常，甚至先于明顯肝損傷之前［15］。

3基于疾病分期的用藥合理性探討

對于膽汁淤積性肝病的治療，理想的藥物或治療方案應同時具有抗炎、抗纖維化和抗膽鹽毒性的作用。UDCA是首個也是目前較成熟的治療藥物，是一種天然膽汁酸，結合了上述3個特性。隨著早期診斷和干預醫學的進步，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變［16－17］。一般來說，未經治療的PBC患者10年存活率為50%～70%(無癥狀)，有癥狀患者的預后更差，中位存活時間約為5～8年，經UDCA治療有應答者的存活率與相匹配的健康人群相當，而有近三分之一患者對UDCA治療無應答，這將增加肝細胞癌的風險［18］。對于PSC，UDCA可以延緩疾病進展，但長期療效仍不確定［19］。一項高劑量(28～30mg•kg－1•d－1)UDCA治療PSC的長期隨機雙盲對照試驗［20］顯示，UDCA不僅無效甚至增加靜脈曲張或肝移植發生率。這可能與UDCA引起一定程度的膽汁分泌有關，這將增加內部壓力，導致門靜脈高壓。因此，對于PSC的治療應側重于減小膽道壓力。近年來，基于膽汁酸轉運和信號轉導過程的新靶點及藥物層出不窮，而疾病病理生理學和疾病分期的進展較為緩慢，這些促使PBC和PSC病理生理學新觀點的提出，希望能夠幫助臨床更精準地進行疾病分期，使現有藥物能夠被更有效地使用，并為新藥開發指明方向。目前膽汁淤積性肝病在研的新靶點包括核受體激動劑、膜受體激動劑、膽汁酸衍生物。核受體FXR、類視黃醇X受體、過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)和孕烷X受體是膽汁形成的轉錄調節劑;膜受體成纖維細胞生長因子受體4、頂端鈉依賴性膽汁酸轉運蛋白(apicalsodium－dependentbileacidtransporter，ASBT)作為治療靶標亦值得關注，以及肝膽分流藥物norUDCA也取得了一定的進展［20］。根據作用靶點的部位不同，可將當前膽汁淤積治療藥物分為針對“下游”(膽管)靶點和“上游”(肝細胞、毛細膽管、Kupffer細胞、肝星狀細胞)靶點的藥物。其中，針對“下游”靶點的藥物包括:(1)降低膽汁黏度，增加碳酸氫鹽產生的藥物，如UDCA、24－norUDCA和TGR5激動劑等;(2)增加磷脂分泌的藥物，如PPARα激動劑;(3)抗炎藥物，如CCR2/CCR5拮抗劑;(4)免疫抑制劑，如整合素阻滯劑、T淋巴細胞靶向藥物等。針對“上游”靶點的藥物包括:(1)膽鹽合成抑制劑，如FXR激動劑、FGF19類似物等;(2)減低膽鹽負荷的藥物，如AS-BT抑制劑、NTCP抑制劑;(3)抗生素如萬古霉素、利福昔明;(4)抗炎藥物，如PPARα激動劑、PPARα/δ激動劑、磷酸二酯酶/TNF抑制劑等;(5)抗纖維化藥物，如賴氨酰氧化酶抑制劑。這兩類藥物之間存在一定的重疊。1973年，Kobayash等［21］提出膽道閉鎖患者術后易發生上升性膽管炎，應在術后10個月間進行抗生素治療。抗炎藥物在病程早期療效更佳，研究［22］表明出現臨床癥狀后才就診、生化指標明顯異常以及自身免疫特征較多是PBC患者對UDCA應答欠佳的影響因素。此外，我國學者［23］還發現，評估UDCA生化應答的時間可由1年提前到6個月，以便及時發現生化應答欠佳的患者并給予治療。另外，CYP7A1表達減少時，FXR激動劑作用將減弱［24］。血清FGF19在PBC經UDCA治療無應答患者中明顯升高［25］;膽汁淤積時，血清C4水平很低提示抑制膽汁合成的藥物療效差［10］，因此，對血清FGF19和C4水平進行分層可有效識別出反應性佳的患者?；谀懼俜e性肝病的“上升”病理生理學模式，可以推測針對“下游”靶點的藥物可能更適用于疾病早期階段，通過治療“下游”早期病變可以減少或預防膽汁淤積的發生，進而降低膽鹽對“上游”部位損傷。因此根據疾病不同分期選用不同特性的藥物，將有助于提高現有藥物使用的合理性，并為新藥開發指明方向。目前膽汁淤積性肝病早期生化標志物的缺失是疾病分期的一大阻礙，尋找特異性強、敏感度高的生化標志物是目前臨床的主要工作。

作者:顧天翊 陸倫根 單位:上海交通大學附屬第一人民醫院