病理性瘢痕研究中的困惑和突破

徐若清 黃昕 李青峰 昝濤

病理性瘢痕是一類創(chuàng)面異常愈合所致的纖維化性皮膚疾病，主要包括增生性瘢痕和瘢痕疙瘩。流行病學調查顯示，創(chuàng)傷后增生性瘢痕的總體發(fā)病率高達40%～70%，瘢痕疙瘩在有色人種中發(fā)病率為4%～16%[1]。病理性瘢痕引起外觀毀損，還常伴隨難以忍受的痛癢、攣縮畸形、功能障礙等，影響病人的心理健康和生活質量，從而造成嚴重的社會和經濟負擔。圍繞病理性瘢痕，前期已有大量基礎和臨床相關研究報道。目前,對于病理性瘢痕發(fā)生發(fā)展的確切機制仍不明確。對于病理性瘢痕的臨床診斷、分型、治療決策和隨訪評估也有待深入探討。

一、基礎研究現狀與相關進展

病理性瘢痕的形成受到遺傳因素、全身因素(如血壓、激素)以及局部因素(感染和炎癥等)的共同影響。成纖維細胞作為主要的效應細胞，其功能的激活，尤其是膠原分泌功能的亢進，最終造成了病理性瘢痕過度的基質沉積。同時，成纖維細胞在激活的過程中，與多種細胞存在互作關系，但具體作用機制尚未完全闡明。近年來，多組學、多色流式細胞分選及譜系追蹤技術的興起，使人們得以從單細胞角度對瘢痕中的成纖維細胞及其所處的微環(huán)境進行解析，并對特定亞型的細胞進行分選和功能驗證，進而取得了系列具有啟發(fā)性和臨床轉化潛力的發(fā)現。

1.成纖維細胞亞型：Rinkevich等[2]利用譜系追蹤技術發(fā)現，小鼠在宮內發(fā)育過程中產生一群介導瘢痕形成的關鍵成纖維細胞亞型，其特征是表達Engrailed-1，故定義為En-1陽性成纖維細胞(EPFs)；經過流式篩選，約94%EPFs特異性高表達CD26(即DPP4)，據此認為，CD26可以作為EPFs的表面標志物。另一研究采用單細胞轉錄組測序，篩選出增生性瘢痕特異的成纖維細胞亞群，差異表達基因分析顯示，該亞群上調表達DPP4，故DPP4也是人瘢痕形成的關鍵因子[3]。DPP4的小分子抑制劑，在體外能夠抑制成纖維細胞的基質分泌功能，在動物體內具有改善瘢痕膠原排列、減少膠原沉積的效應。格列汀類藥物作為DPP4抑制劑，已被臨床應用于糖尿病治療，是預防或改善瘢痕的潛在選擇[2-3]。

從愈合方式上看，EPFs大量存在于小鼠皮膚的筋膜層，能夠引導筋膜周圍嵌入的血管、神經等成分向創(chuàng)面聚集，在傷口表面形成臨時基質，進而介導創(chuàng)面愈合與瘢痕的形成[4]。進一步研究發(fā)現，機械張力信號轉導通過驅動YAP入核，刺激位于真皮網狀層的En-1陰性成纖維細胞亞型(ENFs)表達En-1，轉化為介導瘢痕形成的EPFs。機械力誘導的小鼠瘢痕模型中，體內運用YAP抑制劑能夠減輕機械張力的影響，顯著降低創(chuàng)面YAP和α-SMA的表達及EPFs的激活水平，并恢復皮膚附屬器的生長、實現無瘢痕愈合[5]。目前，以維替泊芬為代表的YAP抑制劑已經在豬的病理性瘢痕模型中開展進一步的臨床前實驗。

此外，我們團隊運用多色細胞流式技術篩選出增生性瘢痕中細胞比例顯著上調的CD39+成纖維細胞亞型，該亞型通過高分泌促纖維化因子IL-11，輔助激活成纖維細胞的基質分泌能力，誘導細胞向肌成纖維細胞轉化。應用小分子藥物POM-1阻斷CD39，在體外能夠抑制細胞向肌成纖維細胞分化過程，在體內減輕膠原沉積、減小瘢痕面積。該研究提示不同亞型的成纖維細胞之間存在密切互作關系，如何精準靶向這些關鍵的細胞亞型并進行干預，值得進一步研究[6]。

2.成纖維細胞與其他細胞的互作關系:單細胞細胞互作分析技術能夠高通量描繪細胞互作關系，有利于復雜細胞互作體系的解析。有研究發(fā)現，皮膚成纖維細胞是一群形態(tài)和功能異質的細胞，這些成纖維細胞之間，以及與其他類型細胞間，存在廣泛互作效應。Deng等[7]研究提示，瘢痕疙瘩組織內間充質成纖維細胞亞群比例顯著增加，并上調表達與膠原組織、創(chuàng)面愈合、成骨分化等相關的基因。經過這群細胞的培養(yǎng)液上清液刺激后，其他成纖維細胞的Ⅰ型和Ⅲ型膠原表達增高，并且該效應可被POSTN中和抗體阻斷，故這群細胞可能通過POSTN促進其他成纖維細胞的膠原蛋白合成。Liu等[8]指出，在瘢痕疙瘩成纖維細胞(KFB)和血管內皮細胞(VEC)之間存在豐富的細胞互作，其中TGF-β和Eph-ephrin通路較為關鍵，分別參與了成纖維細胞轉錄狀態(tài)和血管生成過程的調控。Shim等[9]通過單細胞測序與空間轉錄組聯合分析發(fā)現，瘢痕疙瘩特異的成纖維細胞亞群在真皮深層富集，且主要位于血管結構周圍；同時，瘢痕疙瘩內VEC也體現出高表達POSTN,FN1等的間充質激活特征?？臻g轉錄組的受體-配體共表達分析發(fā)現，VEC通過與間充質激活相關的配體調控KFB，二者之間存在的TGFB3-TGFBR2互作網絡，可以促進VEC增殖和遷移。

巨噬細胞被認為是瘢痕中成纖維細胞激活的關鍵免疫細胞，尤其是M1和M2的表型轉化過程[10]。Shook等對病理性瘢痕小鼠創(chuàng)面愈合過程中的巨噬細胞亞群進行了更為細致的解析，發(fā)現巨噬細胞可以調節(jié)肌成纖維細胞的異質性，表達CD301b的巨噬細胞亞群通過IGF1和PDGFC激活促纖維化亞型，即脂肪前體細胞，并促進成纖維細胞的增殖。Feng等[11]指出，瘢痕疙瘩與鄰近正常皮膚組織在免疫譜表達上存在差異，尤其是單核-巨噬細胞系統(tǒng)；巨噬細胞可能通過TGFβ及CCL2受體-配體結合與成纖維細胞相互作用[11]。除此以外，Direder等[12-13]的研究還說明，瘢痕疙瘩內施萬細胞與巨噬細胞間也存在互作關系。瘢痕疙瘩存在特異且保守的施萬細胞亞群，它們表達前體標志物，呈現不包繞軸突的修復型特征；巨噬細胞通過GAS6等調節(jié)修復型施萬細胞動態(tài)分化，同時施萬細胞通過CCN3等募集并促進巨噬細胞向M2型極化，并抑制其MMP9蛋白表達與基質降解，從而促進和維持瘢痕的病理表型。施萬細胞與角質形成細胞、平滑肌/周細胞之間通過PTN-NCL的相互作用可能參與瘢痕疙瘩的腫瘤樣生長。

二、臨床診療現狀與相關進展

臨床實踐中，由于增生性瘢痕和瘢痕疙瘩的高度相似性，二者的診斷和鑒別依賴于經驗判斷，缺乏診斷“金標準”和有效評估工具是臨床工作面臨的困境。目前，病理性瘢痕的主流治療手段仍聚焦于手術、糖皮質激素類藥物、細胞毒性藥物、光電治療和放療等?，F有的治療手段復發(fā)率較高，單獨手術切除的復發(fā)率高達70%～100%、糖皮質激素類藥物復發(fā)率約為50%、放療復發(fā)率在15%～23%左右[14]。一旦發(fā)生耐藥或復發(fā)，只能重復治療或選擇手術切除輔助放療，不斷復發(fā)和嘗試新治療的過程往往給病人帶來痛苦。隨著研究的深入，在病理性瘢痕的臨床診治中也取得了一些突破性的進展。中、日及歐美等更新了瘢痕管理的臨床指南，進一步規(guī)范了病理性瘢痕的診斷和治療。同時，新藥研發(fā)、光電放療等技術的更迭，及對傳統(tǒng)治療手段的優(yōu)化都為病人帶來了新的希望。

1.診斷與鑒別：增生性瘢痕和瘢痕疙瘩的診斷與鑒別通常依賴于二者的臨床表現及病理學特征。通常認為，增生性瘢痕生長較為局限，而瘢痕疙瘩生長呈浸潤性，表現出一定的類腫瘤生長特性。組織學上，盡管二者的α-SMA表達情況、真皮結節(jié)和粗大膠原纖維束的排列形態(tài)有一定鑒別意義，但這些指標的判讀都較為主觀，區(qū)別二者的生物標志物仍不明確。Limandjaja等[15]提出，病理性瘢痕真皮區(qū)表現出未成熟瘢痕的特質(CD34-/αSMA+)，且高表達p16。瘢痕疙瘩真皮中p16和表皮中involucrin的表達要顯著高于增生性瘢痕。這些發(fā)現能夠一定程度對二者進行鑒別。此外，Syndecan-1在瘢痕疙瘩中富集表達，而在正常皮膚和增生性瘢痕中幾乎不表達，是瘢痕疙瘩潛在的分子診斷標志物[16]。然而，上述分子的鑒別意義有待大樣本的臨床驗證。

傳統(tǒng)的病理活檢具有侵入性，可能引起不適甚至加劇瘢痕增生，因此無創(chuàng)篩檢是未來的發(fā)展方向?！耙后w活檢”是檢測和分析局部病灶釋放到血液中的循環(huán)細胞、DNA和外泌體，可以作為理想的早期篩查和預后標志，指導臨床早期干預和治療決策。Xu等[17]基于單細胞測序技術鑒定了可以作為瘢痕疙瘩診斷和預后標志物的可溶性人白細胞抗原E(sHLA-E)，經過隊列研究驗證，該標志物的敏感性和特異性分別達到83.69%和92.16%。Yeo等[18]運用透皮納米探針NanoFlares可視化檢測活細胞結締組織生長因子(CTGF)的mRNA水平，通過動物和人瘢痕組織離體模型驗證發(fā)現該技術可以實現病理性瘢痕的快速診斷和量化評估。這些無創(chuàng)檢測手段的有效性還需要后續(xù)多中心的臨床試驗進行驗證。。

量表是病理性瘢痕鑒別和隨訪評估的重要工具，較為常用的有溫哥華量表(VSS)、病人與觀察者瘢痕評估量表(POSAS)；近期學界提出的針對病理性瘢痕的評估工具有日本瘢痕研討會瘢痕量表(JSWSS)[19]、底特律瘢痕疙瘩量表(DKS)及瘢痕疙瘩面積和嚴重程度指數(KASI)。這些量表各有側重和局限性，目前缺乏全面有效的評估工具。我們認為，應該從診斷、治療(必要性評估和決策選擇)及隨訪等實際應用出發(fā)，多維度綜合評價，從而鑒別和區(qū)分不同的瘢痕亞型，建立對應的治療方案。此外，一些影像學手段如激光斑點對比成像(LSCI)和多模態(tài)光聲/超聲同樣可以被用于評估瘢痕生長狀態(tài)并監(jiān)測瘢痕復發(fā)[20]。Rutkowski等[14]使用激光散斑成像系統(tǒng)(FLPI)，并輔以分光光度法量化膠原和黑色素，綜合組織學上表皮厚度和糖胺聚糖表達水平，評估瘢痕對治療的反應性。這些新的評估手段還需要進一步臨床實踐的驗證。

2.治療新方法：目前指南的治療推薦多為經驗性總結，缺乏大樣本的RCT研究和循證醫(yī)學支持。糖皮質激素和細胞毒性藥物是目前最常用的瘢痕治療藥物，主要通過靶向炎癥反應及成纖維細胞的增殖分化，從而抑制膠原沉積、調節(jié)基質重塑。A型肉毒素(BTA)是整形外科的常用藥物，廣泛應用于面部年輕化、治療肌肉痙攣等。有研究發(fā)現，它同樣具有抑制成纖維細胞增殖和向肌成纖維細胞分化過程，故被嘗試用于瘢痕形成的防治。Huang等[21]在一項RCT研究中提出術，后早期運用A型肉毒素可以改善內眥贅皮矯正術后瘢痕的VSS評分，預防增生性瘢痕形成。高兒茶酚胺血癥是病理性瘢痕形成的全身性因素之一，Ei等[22]提出,普萘洛爾作為一種非選擇性腎上腺素受體拮抗劑，可以拮抗兒茶酚胺帶來的應激效應，從而減輕瘢痕形成。同一團隊的RCT研究對大面積燒傷兒童給予普萘洛爾聯合氧雄龍治療，結果顯示，聯合治療能顯著改善患兒增生性瘢痕的形成，并獲得較好的長期社會心理效應[23]。Jun是組織纖維化病理過程的中樞分子介質，Griffin等[24]揭示了Jun上調網狀成纖維細胞的纖維化信號通路及脂質成纖維細胞中的PPARγ信號傳導，從而促進小鼠形成增生性瘢痕；同時Jun在人的增生性瘢痕成纖維細胞中高表達。CD36是細胞表面潛在的Jun下游靶點，其小分子拮抗劑丹酚酸B(SAB)能夠調控成纖維細胞亞型、下調TGFβ1基因表達和分泌功能。SAB目前已經被用于臨床提升脂肪移植存活率，具有較好的安全性，其在病理性瘢痕中的臨床意義有待后續(xù)的臨床研究[24]。這些老藥新用的形式在保障安全性的前提下加速了轉化應用，值得借鑒。盡管如此，這些臨床藥物對病理性瘢痕的具體作用機制尚未完全闡明，有待進一步的基礎研究予以探索。

此外，研究者們還在積極地對傳統(tǒng)治療改進與創(chuàng)新。例如，Dhurat等[25]提出,運用“pop”法進行瘢痕內注射，利用活檢針進行多點穿刺，并通過形成的孔道病灶內注射曲安奈德。該方法在對瘢痕疙瘩減瘤減張的同時，讓病灶內注射更為簡便，并且藥物浸潤更加均勻，最終達到更優(yōu)的治療效果。傳統(tǒng)的瘢痕疙瘩病灶內射頻消融術中，能量通過尖端向各個方向傳遞。Taneja等[26]運用靜脈導管對射頻探針進行改良，能量通過套管下表面的孔傳遞，解決了消融過程中能量向上擴散、損傷表皮的問題。

三、展望

近年，通過對細胞群體的微觀解析，加深了人們對于病理性瘢痕的形成過程中細胞成分、互作關系、分子調節(jié)的認識。但是，表型穩(wěn)定且具有代表性的病理性瘢痕模型的缺乏，阻礙著該領域相關基礎和轉化研究。常用的嚙齒類模式動物的皮膚厚度、張力和愈合方式與人類相差較大，難以形成與人體類似的病理性瘢痕組織；目前僅能通過機械牽張，藥物(如博來霉素)注射和放射線損傷等方式誘導形成的皮膚纖維化模型作為替代。也有學者利用組織種植模型或體外組織培養(yǎng)進行研究，然而均存在穩(wěn)定性較差且難以模擬免疫環(huán)境等問題。未來，需要研究者們從基因編輯、人源化小鼠及構建皮膚類器官等角度進行嘗試，構建出更符合人病理性瘢痕特征的研究模型。

我們認為，在臨床診療方面，亟待建立完善的分子診斷和分級標準、提出系統(tǒng)的隨訪評估工具，以實現對病理性瘢痕的準確診斷和分型分類。面對棘手的耐藥與復發(fā)問題，可以利用多組學技術探究耐藥靶點，并通過高通量藥物篩選手段研發(fā)新的靶向藥物。另外，與新興的材料科學進行醫(yī)工聯合，有望設計高效的靶向性藥物遞送系統(tǒng)，從而實現更為精準治療。對于新的診療手段及藥物，需要深入的機制挖掘，也需要更多大樣本、多中心的高質量臨床實驗驗證，從而轉化應用。