先天性肝纖維化現(xiàn)狀和研究進(jìn)展

張一博 李新華

先天性肝纖維化(CHF)是一種罕見(jiàn)肝病,該病的診斷目前主要是基于病理形態(tài)的一種臨床綜合征,其致病基因及臨床表型均復(fù)雜多變,不論是在機(jī)制研究還是臨床研究方面均存在不足。CHF病理生理學(xué)機(jī)制主要為膽管板畸形繼發(fā)的膽道發(fā)育不良,膽管板重塑缺陷是其常見(jiàn)組織學(xué)特征。1856年,Parker在尸檢報(bào)告中首次提及肝臟異常纖維化改變,1961年Kerr首次將其命名為“先天性肝纖維化”[1]。CHF發(fā)病率和患病率尚不明確,有文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)患病率約為1/10 000～1/20 000[2],患者無(wú)明顯性別差異。CHF臨床表現(xiàn)多樣但缺乏特異性,常合并多囊腎病及其他器官系統(tǒng)疾病,又因其罕見(jiàn)性,臨床醫(yī)師對(duì)其普遍認(rèn)識(shí)不足,臨床診斷率較低、誤診率高。目前針對(duì)該病尚缺乏有效的治療手段,患者一旦進(jìn)展到終末期肝病,病情無(wú)法逆轉(zhuǎn),因此提高認(rèn)識(shí),早發(fā)現(xiàn)、早治療或可延緩病情的進(jìn)展。近年來(lái),隨著超聲、CT和MRI胰膽管成像(MRCP)等無(wú)創(chuàng)診斷技術(shù)及病理學(xué)的發(fā)展,CHF的臨床診斷率正不斷提高,正確認(rèn)識(shí)該病的臨床需求在逐步增加。國(guó)外大量研究結(jié)果顯示纖維包囊蛋白/多囊蛋白(PKHD1)基因?yàn)樵摬∽畛Ｒ?jiàn)致病基因,我國(guó)的相關(guān)研究比較缺乏,據(jù)本院幾十例患者基因檢測(cè)的結(jié)果顯示,大部分患者并不存在PKHD1基因的致病突變,因此探索新的致病基因及致病機(jī)制、發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)是我國(guó)CHF研究亟需解決的問(wèn)題。

一、CHF的致病機(jī)制

1.膽管發(fā)育異常:妊娠第8周左右,胎兒門(mén)靜脈周?chē)脑几文讣?xì)胞像袖套一樣包繞門(mén)靜脈形成肝內(nèi)膽管的胚胎前體——膽管板。第12周左右,膽管板逐漸開(kāi)始重塑為各級(jí)膽管,膽管上皮細(xì)胞與門(mén)靜脈間質(zhì)組織的正常相互作用是誘導(dǎo)小膽管重塑的關(guān)鍵。第20周左右,肝內(nèi)各級(jí)膽管完全成熟。不同的成熟停滯階段可導(dǎo)致不同類(lèi)型的疾病,一般認(rèn)為晚期的膽管板成熟異常是CHF的發(fā)病機(jī)制之一,而中期的膽管板成熟異常更多導(dǎo)致先天性肝內(nèi)膽管囊性擴(kuò)張癥(Caroli病)的發(fā)生,兩種發(fā)育異常同時(shí)存在時(shí)可共同表現(xiàn)為Caroli綜合征,但往往Caroli病的臨床表現(xiàn)更為突出,以至于共存的CHF易被忽視。因此,所有疑似Caroli病的患者均需行肝臟組織病理活檢,以確認(rèn)是否存在CHF[2-3]。

門(mén)靜脈高壓是CHF的主要臨床綜合征之一,從胚胎學(xué)上講,膽管的發(fā)育與肝臟血管的發(fā)育密切相關(guān)。門(mén)靜脈海綿樣變性(CTPV)是指當(dāng)門(mén)靜脈壓力增高時(shí),機(jī)體為減輕門(mén)靜脈高壓在門(mén)靜脈周?chē)纬蓚?cè)支循環(huán)或阻塞后的再通,其病因尚未完全明確,主要可分為原發(fā)性和繼發(fā)性。許多學(xué)者認(rèn)為CTPV可出現(xiàn)在CHF的發(fā)病初期,是CHF的先天性組成部分,而不是隨著疾病進(jìn)程逐步進(jìn)展所致[4]。

2.肝纖維化:CHF導(dǎo)致肝纖維化的病理生理機(jī)制尚不明確。肝星狀細(xì)胞(HSC)活化被認(rèn)為是肝纖維化形成的中心環(huán)節(jié),HSC的活化主要由Kupffer細(xì)胞分泌的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1誘導(dǎo)。TGF-β1通過(guò)刺激成纖維細(xì)胞和相關(guān)細(xì)胞類(lèi)型(包括肝內(nèi)的HSC)分泌廣泛的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白來(lái)介導(dǎo)其促纖維化作用[5]。同時(shí),TGF-β1可促進(jìn)膽管上皮細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化,起到類(lèi)似于成纖維細(xì)胞的作用,推測(cè)這些轉(zhuǎn)化細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)多的細(xì)胞外基質(zhì)分子也可能導(dǎo)致進(jìn)行性肝纖維化[6]。既往研究也表明,TGF-β1可調(diào)節(jié)骨橋蛋白(OPN)過(guò)度表達(dá),刺激纖維炎癥的發(fā)生,參與CHF纖維化的進(jìn)展[7]。

3.腎囊腫:CHF患者常伴有多囊腎改變,腎囊腫生成機(jī)制尚不清楚,有研究認(rèn)為可能與PKHD1基因突變引起腎小管上皮纖毛功能障礙有關(guān),但這無(wú)法完全解釋多囊腎患者的病理改變。Cordido等[8]在動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn),從囊腫形成到不斷進(jìn)展這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程中,可存在多種分子通路的改變,如細(xì)胞異常增殖信號(hào)通路[哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、RAS-RAF-ERK、絲氨酸/蘇氨酸激酶(AKT)等],蛋白激酶A(PKA)及腺苷酸環(huán)化酶6(AC6)調(diào)節(jié)的環(huán)磷酸腺苷(cAMP)生成等。

二、CHF相關(guān)致病基因

CHF的發(fā)病機(jī)制尚不明確,國(guó)外臨床病例多見(jiàn)PKHD1基因突變。PKHD1位于染色體6p12,擁有至少86個(gè)外顯子,是人類(lèi)最大的基因之一。PKHD1基因最長(zhǎng)的轉(zhuǎn)錄本由66個(gè)外顯子(外顯子2-67)組成,編碼一個(gè)分子量為447 kD的蛋白——纖維囊蛋白/聚導(dǎo)管蛋白(FC/PD),該蛋白是一個(gè)大的類(lèi)受體蛋白,大部分蛋白位于胞外,具有單個(gè)跨膜區(qū)和一個(gè)位于細(xì)胞質(zhì)的尾巴。該蛋白主要位于膽管和腎小管上皮細(xì)胞的初級(jí)纖毛和頂端表面,可調(diào)節(jié)膽管上皮分泌膽汁及腎小管的代謝功能,PKHD1基因突變導(dǎo)致FC/PD蛋白異常,進(jìn)而影響膽管及集合管發(fā)育,出現(xiàn)CHF及常染色體隱性遺傳多囊腎病(ARPKD)表型[9]。PKHD1基因編碼蛋白涉及纖毛發(fā)育異常,肝臟中存在多種具有初級(jí)纖毛的細(xì)胞類(lèi)型,包括門(mén)靜脈成纖維細(xì)胞(PF)和肝星狀細(xì)胞(HSC),二者是肝損傷時(shí)引起纖維化的主要前體細(xì)胞類(lèi)型[10]。

除PKHD1基因突變外,目前已知還有多種基因突變可導(dǎo)致CHF的病理改變:位于常染色體上的跨膜蛋白67(TMEM67)基因隱性突變可引起細(xì)胞纖毛生成受損、纖毛細(xì)長(zhǎng),在肝內(nèi)導(dǎo)致膽汁排放受阻,引起進(jìn)行性膽汁淤積伴γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)升高,最終患者肝臟病理可顯示CHF[11-12]。ATP結(jié)合盒亞家族B成員4(ABCB4)基因突變引起多藥耐藥3(MDR3)蛋白缺陷通常引起遺傳性膽汁淤積癥,其組織學(xué)特征為膽管增生、門(mén)脈炎癥和纖維化,但其肝臟病理特征亦可表現(xiàn)為CHF。卷曲螺旋及含2A的C2結(jié)構(gòu)域蛋白(CC2D2A)基因突變相關(guān)的COACH綜合征、編碼腎囊素(NPHP)基因突變相關(guān)的腎小管實(shí)質(zhì)性腎病-視神經(jīng)盤(pán)缺損綜合征(Senior-Loken綜合征)及中心體和基底體相關(guān)蛋白(ALMS1)基因突變相關(guān)的Alstrom綜合征均可表現(xiàn)出CHF的病理改變。隨著研究不斷進(jìn)展,更多基因可能被發(fā)現(xiàn),目前報(bào)道的CHF相關(guān)致病基因及臨床表型總結(jié)見(jiàn)表1。

表1 CHF相關(guān)致病基因及臨床表型

三、CHF的病理改變

CHF患者的肝臟大體標(biāo)本或腔鏡下可觀察到肝臟萎縮,并且表面有大小不等的灰白色或灰黃色結(jié)節(jié)。顯微鏡下主要可觀察到以下改變:(1)匯管區(qū)之間不同寬度的致密纖維間隔將肝實(shí)質(zhì)分隔成肝島,形成類(lèi)似假小葉的結(jié)構(gòu)——包含正常的脈管系統(tǒng)及完整的肝小葉,中央靜脈位于中間;(2)膽管板重塑不良是該病的特征性病理改變,即膽管板畸形,表現(xiàn)為匯管區(qū)形態(tài)異常的未成熟小膽管——大量形態(tài)不規(guī)則的膽管增生或囊性擴(kuò)張膽管結(jié)構(gòu);(3)肝內(nèi)門(mén)靜脈分支存在潛在異?；蚶w維化改變;(4)肝細(xì)胞壞死及變性不明顯,少見(jiàn)炎細(xì)胞浸潤(rùn)。

在CHF合并膽管炎的患者中,病理切片可觀察到膽汁淤積;在混合型患者中則同時(shí)具有上述兩種病理特征。若CHF合并Caroli病,肝臟病理可觀察到典型的交通性海綿狀膽管擴(kuò)張[19]。若合并多囊腎,可觀察到患者雙腎異常增大,腎實(shí)質(zhì)見(jiàn)大量囊性結(jié)構(gòu),但腎小球數(shù)量一般正常;腎集合管增生、擴(kuò)張、伸長(zhǎng)呈放射狀向腎門(mén)集中,從皮質(zhì)蔓延至髓質(zhì),致皮髓質(zhì)分界不清。

四、臨床表現(xiàn)

CHF患者的臨床表現(xiàn)復(fù)雜多變(可表現(xiàn)為肝臟、泌尿系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等異常),與肝臟相關(guān)的表型主要有發(fā)熱、腹痛、黃疸等膽管炎表現(xiàn)及嘔血、黑便、脾臟腫大(簡(jiǎn)稱脾大)、脾功能亢進(jìn)(簡(jiǎn)稱脾亢)等門(mén)靜脈高壓表現(xiàn)。因此根據(jù)其臨床表現(xiàn),CHF可分為門(mén)脈高壓型(最常見(jiàn))、膽管炎型、混合型(兼具門(mén)靜脈高壓及膽管炎型表現(xiàn))及隱匿型[20]。

國(guó)內(nèi)外報(bào)道均顯示門(mén)脈高壓型CHF是最常見(jiàn)的類(lèi)型,此類(lèi)型患者以門(mén)靜脈高壓表現(xiàn)為主。兒童患者可早期出現(xiàn)明顯臨床癥狀,并常因反復(fù)嘔血或黑便至醫(yī)院首診;成人患者則癥狀較輕或無(wú)明顯癥狀,常因體檢出現(xiàn)肝功能異?；蚱渌膊∪朐簷z查發(fā)現(xiàn)CHF,這表明不同年齡發(fā)病的CHF患者其臨床表現(xiàn)可能存在差異。在脾亢患者中可觀察到貧血和血小板減少,亦可見(jiàn)全血細(xì)胞減少[21]。膽管炎型CHF的主要表現(xiàn)為膽汁淤積和反復(fù)發(fā)作的膽管炎,此類(lèi)患者可表現(xiàn)為發(fā)熱和腹痛。混合型CHF患者合并有門(mén)靜脈高壓的表現(xiàn)和反復(fù)發(fā)作的膽管炎。隱匿型CHF一般無(wú)明顯臨床癥狀,患者在成年后常表現(xiàn)為不明原因的肝脾腫大,確診主要依賴肝臟組織病理活檢(簡(jiǎn)稱肝活檢)。

CHF可單獨(dú)發(fā)生或與其他纖毛病合并發(fā)生,最常合并Caroli病和ARPKD。CHF患者合并Caroli病的臨床表現(xiàn)取決于病變主要為肝內(nèi)膽管擴(kuò)張還是肝纖維化。前者臨床可表現(xiàn)為膽管結(jié)石形成、膽管炎甚至肝膿腫,后者臨床則主要表現(xiàn)為門(mén)靜脈高壓相關(guān)癥狀。約一半ARPKD患者在新生兒期出現(xiàn)腎臟增大、囊性變和肺發(fā)育不全[22],30%～50%的患病新生兒有嚴(yán)重的肺功能不全,甚者導(dǎo)致死亡。若ARPKD患者在新生兒期存活,則大多數(shù)最終將發(fā)展為系統(tǒng)性高血壓,部分患者可有慢性腎功能不全,最終需要腎移植。在ARPKD患者中29%～68%的患者可表現(xiàn)為門(mén)靜脈高壓,臨床上多囊腎患者應(yīng)重視其肝臟檢查,早期診斷及干預(yù)CHF[23]。

CHF其他可合并疾病還有Bardet-Biedl綜合征[24]、Joubert綜合征[25]、先天性糖基化異常(CDG)、Meckel-Gruber綜合征[18]、常染色體顯性遺傳多囊腎病(ADPKD)等,臨床應(yīng)重視其肝外表現(xiàn)。

五、臨床診斷

CHF的臨床診斷主要依賴臨床表現(xiàn)、影像、病理及基因檢測(cè)的綜合判斷。任何不明原因門(mén)靜脈高壓患者臨床均應(yīng)考慮CHF的診斷。近年來(lái)隨著門(mén)-竇血管病(PSVD)概念的提出[26],CHF是該類(lèi)疾病中首先要鑒別的疾病。臨床上出現(xiàn)門(mén)靜脈高壓相關(guān)臨床癥狀突出而肝臟合成能力及排泄能力等功能基本正常或輕度異常時(shí),應(yīng)進(jìn)行CHF及PSVD的排查。CHF門(mén)靜脈高壓型患者轉(zhuǎn)氨酶輕度升高,在成人中轉(zhuǎn)氨酶少有超過(guò)正常值上限(ULN)的3倍。臨床上以膽管炎為主的患者可出現(xiàn)堿性磷酸酶(ALP)、GGT和膽紅素明顯升高,要注意與其他膽汁淤積性疾病相鑒別。

1.CHF的影像學(xué)診斷

放射學(xué)超聲檢查(US)是CHF診斷過(guò)程中的一線檢查方法。CHF患者超聲檢查可見(jiàn)以下改變:肝葉比例欠協(xié)調(diào)(有患者表現(xiàn)為左葉異常肥大、右葉萎縮),肝實(shí)質(zhì)回聲增粗;肝內(nèi)小膽管僵直擴(kuò)張,可伴局灶性囊性或?qū)嵭圆∽?肝門(mén)處膽管迂曲增厚;門(mén)靜脈主干及左右支管腔內(nèi)均可見(jiàn)低回聲,周?chē)?jiàn)側(cè)支循環(huán)(門(mén)靜脈海綿樣變性);肝動(dòng)脈系統(tǒng)增寬等。合并ARPKD患者腎臟超聲可見(jiàn)腫大的腎臟呈彌漫性高回聲,皮質(zhì)可表現(xiàn)為邊緣較薄的低回聲環(huán),無(wú)法顯示正常的皮髓質(zhì)分界;隨著疾病進(jìn)展,腎小管不斷擴(kuò)張形成囊腫,腎實(shí)質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)彌漫分布、大小不等的無(wú)回聲區(qū),腎實(shí)質(zhì)內(nèi)亦可出現(xiàn)大量的不顯示聲影的強(qiáng)回聲灶[27]。

CT通過(guò)精確的體積測(cè)量和肝臟血管成像,相對(duì)US可更好地顯示肝臟的大體形態(tài),但是在診斷CHF方面的臨床價(jià)值不如MRI肝臟成像(MR)并MRCP。CHF MR影像特點(diǎn)是膽管并非正常情況下向肝臟外周逐漸變細(xì),相反,其在整個(gè)肝實(shí)質(zhì)中擴(kuò)張,常常在肝臟的邊緣形成水池和小囊腫[28]。MRCP則可顯示膽道樹(shù)的異常分布——周?chē)懝茌p度、均勻擴(kuò)張,中央膽管相對(duì)細(xì)長(zhǎng)——可發(fā)現(xiàn)US漏診的病變,若出現(xiàn)明顯的膽管擴(kuò)張通常表明合并Caroli’s病。但MRCP也存在一定的局限性,其依賴T2加權(quán)序列將膽管內(nèi)的液體顯示為高信號(hào)結(jié)構(gòu),因此易受運(yùn)動(dòng)偽影的影響。有學(xué)者認(rèn)為,半傅里葉采集單掃描渦輪棘波(HASTE)序列——一種超快的T2加權(quán)序列可徹底克服偽影問(wèn)題,但由于其昂貴的價(jià)格在臨床上并未取得廣泛應(yīng)用[29]。

2.CHF的病理學(xué)診斷

穿刺組織病理活檢是診斷CHF的金標(biāo)準(zhǔn),膽管板重塑不良為其特征性表現(xiàn),若伴有匯管區(qū)粗大疏松纖維間隔而無(wú)典型假小葉形成,可高度提示CHF的診斷。CHF早期肝小葉通常正常,肝細(xì)胞形態(tài)也多為正常,有助于和肝硬化相鑒別,但在晚期CHF患者中,其病理改變與肝硬化難以區(qū)分,此時(shí)需結(jié)合病史、臨床癥狀、實(shí)驗(yàn)室檢查及影像學(xué)檢查來(lái)綜合診斷。

六、治療

迄今為止,尚未有研究表明哪種藥物治療能夠真正阻止甚至逆轉(zhuǎn)CHF的病理過(guò)程,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有一定療效的抗肝纖維化的藥物如秋水仙堿、血管緊張素Ⅱ受體阻斷劑、干擾素-γ和吡非尼酮在臨床中并未取得預(yù)期療效[30]。CHF為膽管發(fā)育異常性疾病,對(duì)于膽管炎型CHF尤其伴有膽汁淤積的患者,熊去氧膽酸可能通過(guò)保護(hù)受損的膽管細(xì)胞免受膽汁酸的毒性作用、抑制肝細(xì)胞的凋亡從而在治療中取得部分療效[31]。臨床上CHF患者的治療主要為針對(duì)其并發(fā)癥門(mén)靜脈高壓的處理,外科治療主要為分流術(shù)和斷流術(shù),內(nèi)科治療主要包括內(nèi)鏡治療食管胃底靜脈曲張、口服β受體阻滯劑(如普萘洛爾、卡維地洛)降低門(mén)靜脈高壓等。肝移植是目前已知唯一治愈終末期CHF的方法[32],但供體和受體數(shù)量不平衡成為了目前肝移植面臨的重要問(wèn)題。因此,評(píng)估患者肝移植術(shù)后的風(fēng)險(xiǎn)與獲益十分重要[33]。

七、總結(jié)及展望

CHF是一種罕見(jiàn)肝病,其相關(guān)基因的研究仍在不斷發(fā)現(xiàn)中,臨床上CHF除肝臟表現(xiàn)外,常伴發(fā)腎臟纖維及多囊腎病或其他多器官系統(tǒng)疾病表現(xiàn)。因此,在確定CHF的診斷后應(yīng)注意排查其他器官系統(tǒng),特別是腎臟或神經(jīng)系統(tǒng)是否受累。肝活檢在CHF的診斷和鑒別診斷中具有決定性價(jià)值,基因檢測(cè)對(duì)于CHF的診斷及認(rèn)識(shí)也有著重要意義[34]。目前對(duì)于CHF的治療非常有限,亟需加強(qiáng)CHF致病機(jī)制及治療靶點(diǎn)的研究,以期未來(lái)能有更多治療手段來(lái)解決這類(lèi)患者的病痛。