葛 亮 詹江華
膽道閉鎖(biliary atresia,BA)是嬰兒期嚴(yán)重肝膽系統(tǒng)疾病之一,以肝內(nèi)、外膽管進行性炎癥和纖維性梗阻為特征,導(dǎo)致膽汁淤積性肝硬化,如不及時治療,一般在2 歲左右死亡。 肝門-空腸吻合術(shù)(Kasai 手術(shù))是膽道閉鎖有效的治療手段。 近年來,隨著人們對膽道閉鎖認(rèn)識的加深,我國大陸地區(qū)膽道閉鎖患兒行Kasai 手術(shù)比例有了明顯提高,2年自體肝生存率也接近60.0%[1]。 但是長期自體肝生存情況仍不理想,后期出現(xiàn)肝功能衰竭需要行肝移植來挽救生命。 目前研究表明影響Kasai 術(shù)后自體肝生存的因素包括手術(shù)年齡、手術(shù)方式、肝纖維化程度、術(shù)后黃疸清除情況、術(shù)后膽管炎以及激素的應(yīng)用等[2-5]。 其中持續(xù)進展的肝纖維化是影響預(yù)后的重要因素之一,需在臨床工作中提高對其發(fā)病機制的認(rèn)識,預(yù)防或減緩肝纖維化發(fā)生。
膽道閉鎖肝纖維化是一個多步驟并涉及多種因素參與的、受眾多因子調(diào)控的復(fù)雜過程。 膽管上皮損傷是膽道閉鎖肝纖維化的重要啟動因素,肝星狀細胞的活化是肝纖維化形成和發(fā)展的中心環(huán)節(jié)。病毒感染或自身免疫反應(yīng)等因素導(dǎo)致膽管損傷后,各種炎性細胞產(chǎn)生大量炎性因子,激活肝星狀細胞產(chǎn)生細胞外基質(zhì),并產(chǎn)生抑制基質(zhì)降解的因子,如纖溶酶原激活物抑制劑1 (plasminogen activator inhibitor 1,PAI-1)及基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1),加速肝纖維化進程[6]。 增生的肝星狀細胞同時經(jīng)歷表型轉(zhuǎn)化形成肌成纖維細胞促進肝纖維化發(fā)生。此外,肝細胞、膽管上皮細胞通過上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)機制轉(zhuǎn)化成肌成纖維細胞和成纖維細胞,合成大量的細胞外基質(zhì);肝臟細胞外基質(zhì)合成大于降解,繼而在肝組織中過度沉積,最終導(dǎo)致肝纖維化。
肝星狀細胞的活化受到多條信號通路及多種細胞因子的調(diào)控,如TGF-β 通路、Notch 通路及miRNA 等。 ①TGF-β1/Smad 通路在肝纖維化中起到了重要作用[7]。 TGF-β1 通過整合素蛋白ανβ6 等因素啟動,與受體結(jié)合后誘導(dǎo)Smad 2/3 磷酸化,磷酸化的Smad 2/3 與Smad 4 形成絡(luò)合物。 這個絡(luò)合物向細胞核移動,啟動包括細胞外基質(zhì)蛋白的基因轉(zhuǎn)錄,增加細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)蛋白的表達,同時生成TIMP-1 及PAI -1 抑制細胞外基質(zhì)的降解[8,9]。 ②Notch 信號通路涉及上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、肝星狀細胞和纖維母細胞的激活[10,11]。 慕永平等[12]發(fā)現(xiàn)在膽管結(jié)扎大鼠模型中膽管增生明顯,Notch 信號通路明顯活化;當(dāng)Notch 信號通路被抑制后,膽管上皮細胞增生和纖維化程度均明顯減輕,這表明在膽汁性肝纖維化,肝祖細胞分化為膽管上皮細胞中,Notch 信號通路的活化發(fā)揮了關(guān)鍵作用,抑制Notch 信號通路活化可能是治療膽汁性肝纖維化的有效途徑。 ③miRNA 在肝臟既參與調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),也在纖維化形成中發(fā)揮重要作用[13]。 miR-21 作用于磷酸酶與張力蛋白同源物基因(phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten,PTEN)使其表達下調(diào),繼而p-Akt 表達升高,激活肝星狀細胞(hepatic stellate cell,HSC) 轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細胞,進而影響ECM 重構(gòu)、間質(zhì)纖維化,提示miR-21/PTEN/Akt 信號軸在膽道閉鎖肝纖維化過程中可能發(fā)揮作用[14]。 Liu 等[15]發(fā)現(xiàn)miR-200a 在膽道閉鎖患兒中顯著增高,并與肝臟纖維化進展有關(guān)。 miR-200a 和ZEB1 相互作用調(diào)控EMT 過程,繼而影響膽道閉鎖肝臟纖維化的生成。 Ye 等[16]發(fā)現(xiàn)膽道閉鎖患兒肝組織中miR-145 表達下調(diào),ADD3 表達增加可能參與膽道閉鎖肝纖維化的形成。 肝星狀細胞活化是肝纖維化發(fā)生的重要途徑,了解其發(fā)生途徑,在阻斷肝星狀細胞活化后,可減緩肝纖維化的發(fā)生。
影響Kasai 手術(shù)后肝纖維化進展的臨床因素主要包括術(shù)后膽汁引流情況及術(shù)后膽管炎發(fā)作。 Kasai 手術(shù)成功的患兒黃疸多在6 個月內(nèi)消退,術(shù)后黃疸快速消退有利于減輕患兒肝損害、減緩肝纖維化進程,從而獲得良好的長期自體肝生存情況[17]。 術(shù)后膽汁引流好,肝內(nèi)膽管及肝細胞淤膽情況緩解,肝細胞壞死及增生情況改善。 但是Kasai 手術(shù)后膽汁引流通暢仍不能完全阻斷肝纖維化的進展,其原因是否與膽道閉鎖發(fā)病機制有關(guān)尚需進一步研究。對于肝內(nèi)膽道閉鎖及部分肝外膽道閉鎖,Kasai 手術(shù)并不能有效地解除膽道梗阻,術(shù)后膽汁引流不良,膽汁淤積、膽管炎癥反應(yīng)持續(xù)存在,導(dǎo)致肝臟進行性損傷,最終發(fā)生肝硬化[18]。
眾所周知,Kasai 手術(shù)后膽管炎反復(fù)發(fā)作預(yù)示其預(yù)后不良。 反復(fù)發(fā)作的膽管炎將對肝臟造成持續(xù)性損害,加速肝硬化過程,導(dǎo)致自體肝生存時間縮短[19]。 研究表明肝纖維化Ⅱ、Ⅲ級(Ohkuma's 肝纖維化分級標(biāo)準(zhǔn))BA 患兒Kasai 手術(shù)后發(fā)生膽管炎比例較低,早期發(fā)生膽管炎的情況較少,基本上沒有頻發(fā)膽管炎,而肝纖維化Ⅳ級患兒術(shù)后膽管炎發(fā)生率最高,早期膽管炎和頻發(fā)膽管炎比較常見,說明膽管炎的發(fā)作與Kasai 手術(shù)時肝纖維化程度關(guān)系密切[20]。 術(shù)后膽管炎導(dǎo)致膽小管因炎癥、瘢痕等迅速閉塞,肝門部膽管梗阻,膽汁引流不暢,加重肝臟損害;反復(fù)發(fā)作的膽管炎加重肝臟纖維化而引起門靜脈高壓。 術(shù)后膽管炎發(fā)生越頻繁,程度越重,其膽汁引流越差,肝臟的纖維化程度越嚴(yán)重,自體肝存活時間越短[21,22]。
Kasai 手術(shù)后肝纖維化與膽汁引流、膽管炎之間的關(guān)系應(yīng)該是相互作用、相互影響的。 肝臟纖維化越重,膽汁引流越差,術(shù)后黃疸清除率越低[23]。 肝纖維化程度嚴(yán)重(Ⅳ級,Ohkuma's 分級標(biāo)準(zhǔn))會阻礙膽汁引流恢復(fù),加重肝內(nèi)膽汁淤積,嚴(yán)重影響患兒預(yù)后[24]。 術(shù)中肝臟纖維化病理分級是膽管炎發(fā)作的影響因素,病理分級高,肝纖維化嚴(yán)重,發(fā)生膽管炎的概率增大[25]。 通過不斷改進Kasai 手術(shù)引流方式、提高手術(shù)技巧可爭取獲得更好的膽汁引流;同時規(guī)范術(shù)后抗生素及激素的應(yīng)用以降低膽管炎的發(fā)作,在一定程度上延長了術(shù)后自體肝生存時間,但總體自體肝生存狀況并沒有得到根本改善。 膽道閉鎖患兒Kasai 術(shù)后肝纖維化仍持續(xù)進展,伴隨膽管炎反復(fù)發(fā)作,最終導(dǎo)致肝硬化。
Kasai 手術(shù)目的是重建膽道,通暢引流膽汁,減輕膽汁淤積及膽管損傷,以期達到自體肝的長期生存。 幾乎所有膽道閉鎖患兒在行Kasai 手術(shù)時均存在不同程度肝纖維化。 諸多研究表明手術(shù)時肝臟纖維化的程度與術(shù)后自體肝生存時間存在相關(guān)性。如果Kasai 手術(shù)時肝臟無橋接纖維化,這樣的患兒Kasai 手術(shù)后5 年自體肝生存率有明顯提高[26]。 BA患兒行Kasai 手術(shù)時,其肝輕度纖維化、中度纖維化與重度纖維化患兒術(shù)后退黃率分別是78. 5%、34.4%和24%(P=0.001),說明Kasai 手術(shù)時肝纖維化程度越重預(yù)后越差[23]。 BA 患兒行Kasai 手術(shù)時的肝臟病理結(jié)果提示輕度肝纖維化與中、重度肝纖維化患兒的自體肝生存時間明顯不同,提示BA患兒肝臟纖維化程度越重,預(yù)后越差[27]。 但也有些學(xué)者持不同意見,認(rèn)為Kasai 手術(shù)時肝纖維化程度雖然有降低自體肝生存率的趨勢,但是肝臟纖維化程度(Ishak 肝纖維化分級標(biāo)準(zhǔn))與自體肝生存時間的相關(guān)性沒有統(tǒng)計學(xué)意義[28,29]。
雖然成功的Kasai 手術(shù)能夠引流膽汁、消除黃疸,但手術(shù)并不能完全改變肝臟纖維化的持續(xù)進展,并最終發(fā)展成肝硬化、門靜脈高壓,這也是膽道閉鎖行肝移植的主要原因。 Lampela 等[30]研究表明雖然成功實施Kasai 手術(shù)能夠解除膽汁淤積及減輕門管區(qū)炎癥,但是肝臟纖維化仍然持續(xù)進展。 Kerola 等[31]研究表明在成功實施Kasai 手術(shù)后,肝組織的膽汁淤積和門管區(qū)的炎癥得以解決,表現(xiàn)為炎細胞Th1、Th2 表達相關(guān)的基因減少,然而伴隨著膽管增生的纖維化與纖維化相關(guān)的collagen-1、a-SMA 的基因過表達仍然存在。 肝纖維化進展的速度是影響Kasai 手術(shù)后自體肝生存的重要因素。 近年來,有研究比較了膽道閉鎖患兒Kasai 手術(shù)時與肝移植時的肝臟病理檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn),Kasai 手術(shù)后即便黃疸消退,其肝纖維化程度并沒有改善,Kasai 手術(shù)后肝纖維化仍在持續(xù)進行中,但自體肝生存時間長的患兒其肝硬化進展較慢[32]。
肝組織活檢是評估肝纖維化的金標(biāo)準(zhǔn)。 常用肝纖維化評分系統(tǒng)包括:Metavir 分級系統(tǒng)、Ishak 分級系統(tǒng)及Ohkuma's 分級標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)也有學(xué)者制定了膽道閉鎖肝纖維化分級標(biāo)準(zhǔn)[33]。 因為肝活檢作為一種有創(chuàng)檢查,術(shù)后存在并發(fā)癥的風(fēng)險,其結(jié)果也可能會受到觀察者或者取材的影響,所以肝活檢的應(yīng)用受到了很大限制。 門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶/血小板指數(shù)(aspartate aminotransferase-to-platelet ratio index,APRI)是一項安全、簡便、廉價、無創(chuàng)性指標(biāo),對于評價膽道閉鎖及膽汁淤積綜合征患兒的肝纖維化情況均有較高準(zhǔn)確性和可靠性[34]。 超聲彈性成像技術(shù)也已廣泛應(yīng)用于膽道閉鎖患兒肝纖維化的評估,包括瞬時彈性成像(transient elastography,TE)、聲輻射力脈沖成像(acoustic radiation force imaging,ARFI)及剪切波彈性成像(shear wave elastography,SWE)等。 膽道閉鎖患兒的肝硬度值(liver stiffness measurement, LSM) 與 肝 纖 維 化 呈 正 相關(guān)[35]。 Kasai 手術(shù)后BA 患兒的LSM 值呈動態(tài)變化,且與肝細胞損傷情況及肝纖維化程度密切相關(guān)[36]。 采用ARFI 測量膽道閉鎖患兒肝的剪切波速度(shear wave velocity,SWV)值,發(fā)現(xiàn)其與肝纖維化程度具有良好的相關(guān)性[37]。 另外,SWE 與膽道閉鎖術(shù)后肝纖維化程度呈正相關(guān),其診斷肝纖維化的效能優(yōu)于APRI,兩者結(jié)合后診斷效能更高[38]。
綜上所述,在完善早期診斷、早期手術(shù)、通暢膽汁引流及控制膽管炎的同時,還應(yīng)積極應(yīng)對Kasai手術(shù)后肝纖維化的持續(xù)進展。 將來的工作在規(guī)范Kasai 手術(shù)同時,還需要找出有效的途徑延緩甚至阻斷肝纖維化進程,從而達到自體肝長期生存的目標(biāo)。 現(xiàn)在看來控制肝纖維化與提倡規(guī)范Kasai 手術(shù)同樣重要,需要從事膽道閉鎖的廣大醫(yī)務(wù)工作者們共同努力,從根本上提高膽道閉鎖自體肝生存時間。