周洋,王凱,張子謙,劉洋
(1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院影像中心,哈爾濱 150000; 2.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院TOF-PET/CT/MR中心,哈爾濱 150001)
奧沙利鉑是進(jìn)展期結(jié)直腸癌臨床治療的一線用藥,其在用藥過(guò)程中的不良反應(yīng)不可忽視,了解奧沙利鉑所致不良反應(yīng)的發(fā)生過(guò)程對(duì)于相關(guān)疾病的診療發(fā)展必不可少。奧沙利鉑用于原發(fā)腫瘤化療的療效很好,但同時(shí)也可導(dǎo)致藥物性肝臟損傷,相關(guān)文獻(xiàn)表明,肝竇阻塞綜合征(hepatic sinusoidal obstruction syndrome,HSOS)是奧沙利鉑最常見(jiàn)的不良反應(yīng),具體表現(xiàn)為肝竇內(nèi)皮細(xì)胞(liver sinusoidal endothelial cell,LSEC)損傷以及肝竇阻塞引起的相關(guān)癥狀,最終可進(jìn)展為肝纖維化甚至肝硬化[1-3]。近年來(lái)多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),受損LSEC與肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell,HSC)之間存在一系列的生化轉(zhuǎn)導(dǎo)和機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo),通過(guò)多條路徑最終激活HSC產(chǎn)生膠原纖維,故可將HSC作為肝纖維化的標(biāo)志[4-5]?,F(xiàn)就奧沙利鉑致肝纖維化的作用機(jī)制予以綜述,以期明確病理機(jī)制及其重要通路,找出其中的關(guān)鍵作用靶點(diǎn),以為奧沙利鉑導(dǎo)致肝纖維化的早期診斷、精準(zhǔn)治療等提供參考。
1.1HSOS HSOS是以受損LSEC為基礎(chǔ)發(fā)展形成的一種肝臟血管性疾病。各種原因所致的LESC腫脹、壞死、脫落,導(dǎo)致微血栓形成,進(jìn)而引起肝竇阻塞、顯著擴(kuò)張充血等肝內(nèi)竇性門(mén)脈高壓癥狀,病理進(jìn)展中,伴隨肝板結(jié)構(gòu)破壞、肝細(xì)胞壞死,尤其是肝小靜脈壁增厚、纖維化、管腔狹窄甚至閉塞,血竇內(nèi)、竇周和小葉間靜脈內(nèi)有大量膠原蛋白沉積。臨床多表現(xiàn)為肝區(qū)疼痛、肝大、腹水等,如果未及時(shí)干預(yù),可進(jìn)展為肝纖維化、非門(mén)脈性肝硬化甚至肝功能衰竭等一系列不可逆性病變。Rubbia-Brandt等[1]對(duì)153例大腸癌肝轉(zhuǎn)移患者的回顧性分析發(fā)現(xiàn),術(shù)前接受以?shī)W沙利鉑為基礎(chǔ)化療治療患者的HSOS患病率高達(dá)51%,而未接受化療患者未發(fā)生HSOS。HSOS的肝臟病理改變以小葉中心區(qū)損傷為主,其特征為不同程度的肝竇擴(kuò)張、肝細(xì)胞萎縮,伴有紅細(xì)胞外滲,或伴有部分肝竇周?chē)w維化和纖維化性靜脈阻塞。通過(guò)免疫組織化學(xué)標(biāo)記LSEC和HSC發(fā)現(xiàn),在嚴(yán)重肝竇擴(kuò)張區(qū)域,LSEC表現(xiàn)為“缺失”狀態(tài),HSC則沿?cái)U(kuò)張肝竇持續(xù)存在,與正常肝臟細(xì)胞相比,小葉內(nèi)幾乎所有HSC中的α-平滑肌肌動(dòng)蛋白表達(dá)增強(qiáng),表明HSC處于激活狀態(tài)。通過(guò)電子顯微鏡進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),肝竇擴(kuò)張區(qū)域的LSEC形態(tài)變圓并發(fā)生腫脹,細(xì)胞核周?chē)娜旧|(zhì)凝聚,肝竇內(nèi)壁的完整性被破壞,紅細(xì)胞、血小板等出現(xiàn)外滲[6-7]。此外,病變區(qū)域細(xì)胞外基質(zhì)明顯沉積,主要由細(xì)小膠原纖維組成[8]。另有報(bào)道顯示,肝竇損傷類(lèi)型與肝竇擴(kuò)張程度或分級(jí)密切相關(guān)[9-10]。因此,奧沙利鉑對(duì)LSEC的初始毒性損傷會(huì)導(dǎo)致肝竇內(nèi)壁完整性的破壞,隨后LSEC產(chǎn)生細(xì)胞因子和炎癥因子[如白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6、血小板衍生生長(zhǎng)因子(platele derived growth factor,PDGF)、金屬蛋白酶組織抑制因子、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)],進(jìn)而激活HSC并增加細(xì)胞外基質(zhì)中纖維蛋白含量,從而改變?cè)缙诟闻K細(xì)胞的微環(huán)境;隨著基質(zhì)沉積,肝竇乃至整個(gè)肝臟形狀及硬度均發(fā)生改變,而LSEC以及紅細(xì)胞脫落與血小板形成栓子,繼而引起肝竇阻塞,肝內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)改變,肝竇擴(kuò)張進(jìn)一步加重。
1.2肝竇擴(kuò)張的原因 HSOS以肝竇擴(kuò)張為病理基礎(chǔ)。Marzano等[11]認(rèn)為,肝細(xì)胞萎縮、肝竇阻塞、肝竇重塑是肝竇擴(kuò)張的三大原因,其可能是奧沙利鉑導(dǎo)致肝臟損傷的病理基礎(chǔ)。
1.2.1肝細(xì)胞萎縮 肝竇周?chē)渭?xì)胞萎縮可造成肝竇管腔的擴(kuò)大。在一系列以?shī)W沙利鉑為基礎(chǔ)化療的小鼠實(shí)驗(yàn)中,Robinson等[12]發(fā)現(xiàn),化療后小鼠均出現(xiàn)肝竇擴(kuò)張和肝細(xì)胞萎縮,且天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶均升高,而未進(jìn)行化療的對(duì)照組小鼠無(wú)上述變化。此外,臨床也存在類(lèi)似現(xiàn)象,Soubrane等[2]通過(guò)對(duì)術(shù)后以?shī)W沙利鉑為基礎(chǔ)化療方案的大腸癌肝轉(zhuǎn)移患者的研究發(fā)現(xiàn),59%的患者出現(xiàn)了嚴(yán)重的肝竇損傷;且單因素分析顯示,肝竇損傷與天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的升高相關(guān)。通過(guò)聚合酶鏈反應(yīng)和蛋白印跡技術(shù)發(fā)現(xiàn),細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶抑制點(diǎn)p21[Cip1]是奧沙利鉑治療的小鼠肝臟中高度上調(diào)的基因之一,其主要在肝竇損傷區(qū)域LSEC表達(dá),p21[Cip1]表達(dá)增加通常被認(rèn)為是細(xì)胞衰老的標(biāo)志,該過(guò)程以細(xì)胞周期停滯在G1期為特征;此外,與細(xì)胞衰老相關(guān)的組織纖溶酶原激活抑制點(diǎn)纖溶酶原激活物抑制劑1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)也有上調(diào)[12-14]。p21[Cip1]和PAI-1的表達(dá)均受轉(zhuǎn)錄因子p53的調(diào)控[15],并作為細(xì)胞損傷的回應(yīng),如DNA損傷或發(fā)生氧化應(yīng)激時(shí),p53發(fā)生磷酸化并具備轉(zhuǎn)錄活性,表明其可能是細(xì)胞衰老的原因[12,16]。細(xì)胞衰老過(guò)程中,發(fā)生細(xì)胞萎縮、凋亡,細(xì)胞體積變小導(dǎo)致肝竇外周支撐作用下降,細(xì)胞功能受損導(dǎo)致肝竇調(diào)節(jié)能力降低,因此肝竇發(fā)生擴(kuò)張性改變。
細(xì)胞衰老與多種趨化因子和細(xì)胞因子的表達(dá)增加有關(guān)?;蚍治鲲@示,以?shī)W沙利鉑為基礎(chǔ)化療方案小鼠肝臟中的人類(lèi)細(xì)胞因子IL-8的鼠源同源物即CXC趨化因子配體1上調(diào)[12]。據(jù)報(bào)道,骨髓移植可致HSOS患者血清IL-8水平升高[17]。另有研究發(fā)現(xiàn)了以?shī)W沙利鉑為基礎(chǔ)化療方案小鼠肝臟中與衰老反應(yīng)有關(guān)的其他關(guān)鍵介質(zhì)(CXC趨化因子配體2、單核細(xì)胞趨化蛋白1和IL-6)的上調(diào)[12]。可見(jiàn),奧沙利鉑毒性引起的炎癥、細(xì)胞間旁分泌可影響肝臟細(xì)胞萎縮過(guò)程。
1.2.2肝竇阻塞 肝竇阻塞由LSEC和紅細(xì)胞脫落或肝竇周?chē)w維化等原因引起,可導(dǎo)致肝竇內(nèi)壓力增高、肝竇擴(kuò)張改變。奧沙利鉑的排泄過(guò)程需要谷胱甘肽的參與,造成肝內(nèi)谷胱甘肽含量下降[18-19]。實(shí)驗(yàn)表明,奧沙利鉑誘導(dǎo)的HSOS小鼠肝內(nèi)谷胱甘肽水平顯著降低,且與氧化應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的多種基因(如金屬硫蛋白1、血紅素加氧酶1和超氧化物歧化酶3)的表達(dá)均上調(diào),而核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子2及其調(diào)節(jié)的硫氧還蛋白1的表達(dá)水平均降低;進(jìn)一步加用抗氧化劑后發(fā)現(xiàn),肝竇內(nèi)皮破壞的發(fā)生率降低至25%,且p21[Cip1]和PAI-1的表達(dá)降低,核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子2的轉(zhuǎn)錄活性增高[12-14]。在肝臟內(nèi)抗氧化劑減少與氧化劑增多的雙重作用下,LSEC以及竇周其他細(xì)胞可能更易受損,而受損或凋亡的細(xì)胞及細(xì)胞碎片將脫落至肝竇內(nèi)。
此外,在奧沙利鉑誘導(dǎo)小鼠肝臟發(fā)生HSOS的過(guò)程中,凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)激活,血管性血友病因子、組織因子、凝血因子Ⅹ及凝血因子Ⅹa受體蛋白酶激活受體(protease-activated receptor,PAR)-1和PAR-2表達(dá)上調(diào),導(dǎo)致血小板在肝竇聚集,為血栓形成提供了必要條件[13],且該過(guò)程與驅(qū)動(dòng)HSOS相關(guān)的基質(zhì)重塑過(guò)程具有一致性,凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)可能與基質(zhì)重塑之間形成了串?dāng)_,凝血Ⅹa因子通過(guò)PAR-1起作用,可將潛伏狀態(tài)的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor,TGF)-β轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚孕问絒12,20],研究表明,經(jīng)四氯化碳處理PAR-1基因敲除小鼠的纖維化程度低于野生型[21]。凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的激活與肝細(xì)胞的凋亡導(dǎo)致栓子形成,而肝竇周?chē)衷钚栽偕錾屠w維化(即肝竇重塑),使肝竇形態(tài)改變,最終導(dǎo)致肝竇阻塞。各種原因所致肝竇阻塞內(nèi)的血流動(dòng)力改變均會(huì)引起肝竇擴(kuò)張。
1.2.3肝竇重塑 肝竇重塑與LSEC、HSC及肝細(xì)胞密不可分,奧沙利鉑作用于肝臟,引起LSEC的凋亡和再生、肝竇周?chē)渭?xì)胞的局灶性增生以及HSC的活化,上述變化均可直接或間接引起肝竇血流動(dòng)力學(xué)的改變[22],最終導(dǎo)致肝竇擴(kuò)張。IL-6被認(rèn)為是一種增殖細(xì)胞因子,通過(guò)非受體型酪氨酸激酶(Janus kinase,JAK)1/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transduction and activator of transcription 3,STAT 3)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在肝再生中起作用[23]。經(jīng)奧沙利鉑治療后,出現(xiàn)嚴(yán)重HSOS伴再生增生小鼠肝臟中的STAT3表達(dá)顯著增加,其可能由IL-6介導(dǎo),表明JAK1/STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在HSOS發(fā)病機(jī)制中具有潛在作用[12]。特定JAK抑制劑AG490對(duì)JAK1/STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的抑制作用可阻止HSC的早期激活[24],從而抑制肝纖維化的發(fā)生。
有證據(jù)顯示,在基于奧沙利鉑的化療中,肝臟VEGF家族成員表達(dá)上調(diào)[12,25]。VEGF在HSOS的發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用,研究報(bào)道,通過(guò)VEGF受體2和細(xì)胞分裂周期蛋白42激活內(nèi)皮細(xì)胞,導(dǎo)致c-Jun氨基端激酶磷酸化,隨后MMP-9表達(dá)上調(diào)[26]。由于貝伐單抗阻斷VEGF可促使LSEC下調(diào)MMP的表達(dá),而MMP家族基因在肝纖維化的形成中起重要作用,故針對(duì)VEGF-A的單克隆抗體貝伐單抗可降低結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者HSOS的發(fā)生率[3,27]?;蚍治鲲@示,在奧沙利鉑引起HSOS的過(guò)程中,IL-6、凝血酶調(diào)節(jié)蛋白、血管性血友病因子、Ⅲ型膠原(collagen type Ⅲ,COL3)A1、COL3A2、PDGF-A、金屬蛋白酶組織抑制因子-1、MMP-2及VEGF-C等相關(guān)基因表達(dá)增加[25]。肝竇重塑是在肝細(xì)胞萎縮和肝竇阻塞的基礎(chǔ)上發(fā)展形成,其中HSC是主要參與者,HSC的激活受到多方面因素的影響,而完整、正常的肝竇是阻止HSC激活的關(guān)鍵。
通常TGF-β和PDGF被認(rèn)為是HSC發(fā)生纖維化和增殖的關(guān)鍵刺激因素[27]。實(shí)驗(yàn)表明,奧沙利鉑誘導(dǎo)的HSOS小鼠肝臟中的相關(guān)膠原基因表達(dá)上調(diào),TGF-β和膠原蛋白Ⅰ水平明顯升高,早期肝損傷病理切片僅顯示膠原蛋白沉積,未見(jiàn)明顯肝纖維化改變,提示奧沙利鉑與晚期肝損傷密切相關(guān)[12]。PDGF是HSC增殖和活化的主要細(xì)胞因子,其亞型PDGF-C和PDGF-D與纖維化和肝癌有關(guān),在肝纖維化的膽管結(jié)扎模型中,PDGF-D顯著上調(diào),從而增加了培養(yǎng)激活的HSC增殖以及細(xì)胞外基質(zhì)內(nèi)膠原蛋白的表達(dá)[28],可能由PDGF磷酸化并通過(guò)磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B途徑促進(jìn)HSC增殖和活化導(dǎo)致[29]。此外,對(duì)VEGF和PDGF信號(hào)的雙重抑制可顯著減少肝竇新血管形成(即CD31和VEGF受體2的表達(dá))和新血管的周細(xì)胞覆蓋(即α-平滑肌肌動(dòng)蛋白和PDGF受體β的表達(dá)),可明顯降低門(mén)靜脈壓力,抑制肝竇擴(kuò)張[14,30]。
可見(jiàn),肝臟細(xì)胞萎縮、肝竇阻塞及肝竇重塑并非單一進(jìn)展過(guò)程,三者相互存在、相互作用、共同發(fā)展,故患者病情變化復(fù)雜。因此,探究LSEC與HSC的關(guān)系有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)肝纖維的過(guò)程。
肝臟內(nèi)通過(guò)相互作用來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、遷移和分化,并保持其正常的細(xì)胞表型。 在這個(gè)互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中,健康或受損的細(xì)胞會(huì)成為鄰近細(xì)胞的正或負(fù)調(diào)節(jié)劑,包括通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)、受體-配體復(fù)合物、直接或間接接觸等方式。HSC活化是肝臟纖維化的前提,而正常功能的LSEC對(duì)于HSC的活化起屏障作用,HSC的活化與LSEC功能的改變息息相關(guān)[30-31]。
2.1肝竇內(nèi)壁完整性的破壞是纖維化發(fā)生的重要前提 LSEC是接觸血液成分并形成肝竇屏障的肝細(xì)胞群,是肝臟微循環(huán)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器,在肝內(nèi)細(xì)胞間串?dāng)_中起關(guān)鍵作用。肝微脈管系統(tǒng)的損傷激活了HSC的轉(zhuǎn)分化,使HSC轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂性錾院屠w維化性的肌成纖維細(xì)胞樣表型[32]。
在奧沙利鉑引起的肝臟損傷事件中,藥物毒性致使LSEC損傷、死亡,肝竇內(nèi)皮的完整性破壞,引起肝竇周?chē)幌盗械拇當(dāng)_反應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致HSC的活化,如炎癥反應(yīng)中IL-6可通過(guò)gp130/STAT3信號(hào)途徑促進(jìn)HSC的增殖和活化[24];凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)被激活后,凝血因子Ⅹa通過(guò)PAR-1可以將TGF-β激活,而既往TGF-β和PDGF被認(rèn)為是HSC發(fā)生纖維化和增殖的關(guān)鍵刺激因子。此外,其他與肝纖維化相關(guān)的COL3A1、COL3A2、金屬蛋白酶組織抑制因子-1和MMP-2表達(dá)的增加也提示了HSC的活化,表明氧化應(yīng)激反應(yīng)也參與了肝竇病變的過(guò)程[25]。另有研究發(fā)現(xiàn),LSEC上存在可清除膠原纖維的甘露糖受體,肝竇損傷后,LSEC的缺失使膠原蛋白清除受阻,導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)沉積、變硬,肝竇周?chē)纬傻倪@種硬度增加的環(huán)境進(jìn)一步通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)來(lái)激活HSC,使肝臟纖維化進(jìn)一步發(fā)展[4-5,33-34]。LSEC對(duì)于阻止HSC的活化至關(guān)重要,LSEC的損傷被認(rèn)為是一系列肝臟病變的起始,由正常LSEC組成的肝竇內(nèi)皮系統(tǒng)可阻隔藥物毒性對(duì)其他肝臟細(xì)胞的損傷,在調(diào)節(jié)肝臟微循環(huán)狀態(tài)方面至關(guān)重要,還在肝纖維化的發(fā)展過(guò)程中參與細(xì)胞外基質(zhì)內(nèi)纖維的降解。
2.2LSEC與HSC之間的生化轉(zhuǎn)導(dǎo)可誘發(fā)肝纖維化 HSC的激活是肝纖維化的前提條件,在正常肝臟中,LSEC維持HSC處于非激活狀態(tài)的能力是防止肝纖維化的重要條件[30]。LSEC維持HSC非激活狀態(tài)的能力通過(guò)旁分泌因子實(shí)現(xiàn),正常LSEC的特征性超微結(jié)構(gòu)是篩板組織上的窗孔,當(dāng)LSEC受損時(shí),由骨髓源性的內(nèi)皮干細(xì)胞殘基進(jìn)行修復(fù),但是這種修復(fù)是不完全的,生成去分化LSEC或毛細(xì)血管化LSEC,而毛細(xì)血管化LSEC在形態(tài)上顯示為這種特征性的超微結(jié)構(gòu)喪失——篩板上窗孔閉合和基底膜的形成[31,35]。而VEGF-內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)-可溶性鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶(soluble guanylate cyclase,sGC)-環(huán)鳥(niǎo)苷酸(cyclic guanosinc monophosphate,cGMP)途徑中eNOS活性降低引起的繼發(fā)反應(yīng)導(dǎo)致了LSEC的去分化。
血小板反應(yīng)蛋白1(thrombospondin-1,TSP-1)是在肝纖維化中產(chǎn)生的一種糖蛋白,可調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能。研究發(fā)現(xiàn),TSP-1通過(guò)激活CD47和CD36受體抑制sGC、cGMP依賴(lài)性蛋白激酶Ⅰ和一氧化氮合酶,具有多個(gè)TSP-1重復(fù)結(jié)構(gòu)域的血管性血友病因子裂解酶ADAMTS13已被鑒定為CD36的可能配體,去分化LSEC中TSP-1和ADAMTS13蛋白的表達(dá)水平明顯上調(diào),進(jìn)而使LSEC的窗孔功能喪失。TGF-β是促纖維化的細(xì)胞因子,當(dāng)TGF-β信號(hào)優(yōu)先通過(guò)活化素受體樣激酶5傳導(dǎo)時(shí),LSEC中TSP-1的表達(dá)增加,進(jìn)而導(dǎo)致LSEC去分化以及HSC的增殖和活化,而當(dāng)TGF-β信號(hào)向活化素受體樣激酶1轉(zhuǎn)移時(shí),LSEC功能將得到改善,有助于肝臟纖維化的消退以及防止纖維化的進(jìn)展[35]。由此可見(jiàn),正常具有“開(kāi)窗”功能的LSEC通過(guò)生化轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)作用于HSC,而VEGF-eNOS-sGC-cGMP是上述作用的重要途徑,阻斷該途徑是HSC活化的重要原因之一。
肝素結(jié)合性表皮生長(zhǎng)因子(heparin-binding epithelial growth factor,HB-EGF)是維持HSC非激活狀態(tài)的重要條件,HB-EGF的釋放需要多種金屬蛋白酶的水解切割,實(shí)驗(yàn)證實(shí),在去分化LSEC中,大部分相關(guān)金屬蛋白酶下調(diào),且HB-EGF基因敲除小鼠肝纖維化加劇,進(jìn)一步表明HB-EGF是LSEC維持HSC非激活狀態(tài)的必要條件,HB-EGF是HSC活化的抑制劑[35-36]。故認(rèn)為,VEGF-eNOS-sGC-cGMP途徑引起的肝竇“開(kāi)窗”與HB-EGF共同維持HSC的靜止?fàn)顟B(tài),兩者的表達(dá)之間存在某種聯(lián)系,但可能并不是唯一的作用機(jī)制。
2.3LSEC與HSC的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)可導(dǎo)致肝纖維化 肝內(nèi)細(xì)胞處于細(xì)胞外基質(zhì)中,受到多種外界機(jī)械力的作用,如纖維蛋白的拉伸力、循環(huán)剪切力和肝竇擴(kuò)張的張力均對(duì)肝內(nèi)細(xì)胞功能有重要影響。LSEC損傷后,血管化反應(yīng)誘導(dǎo)膠原纖維凝結(jié),造成肝臟細(xì)胞周?chē)|(zhì)硬度顯著升高,誘導(dǎo)LSEC激活HSC。固定LSEC形態(tài)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),LSEC分泌的旁分泌因子并不能使HSC活化,即使兩者直接接觸,旁分泌因子也不足以激活HSC,表明LSEC所受機(jī)械力對(duì)于HSC激活和組織重塑必不可少[4]。因此,除生化轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑外,LSEC與HSC之間的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)在肝纖維化過(guò)程中也起到重要作用。
在奧沙利鉑引起的肝竇阻塞、肝竇重構(gòu)等過(guò)程中,一方面,肝竇擴(kuò)張可形成一種作用于竇周HSC的剪切力;另一方面,肝竇周?chē)木衷钚栽偕錾蓧浩雀胃]導(dǎo)致形變,對(duì)HSC形成一種牽拉力,此外,在早期肝纖維化過(guò)程中,肝臟微環(huán)境中的纖維蛋白也可牽拉HSC,而肝臟硬度增加促進(jìn)HSC活化的機(jī)制也可能與此有關(guān)。這些機(jī)械信號(hào)在HSC的活化及肝纖維化的進(jìn)展中至關(guān)重要。Simonetto等[37]對(duì)HSC進(jìn)行的拉伸實(shí)驗(yàn)表明,體外施加于HSC的拉伸力可以刺激HSC產(chǎn)生纖維蛋白,通過(guò)整合素β1/肌動(dòng)蛋白依賴(lài)性機(jī)制促進(jìn)纖維聚集。此外,敲減LESC中整合素β1基因可以抑制膠原重塑,表明LSEC可以通過(guò)整合素受體調(diào)節(jié)膠原纖維[4]。Martin等[38]發(fā)現(xiàn),HSC中整合素β1的缺失導(dǎo)致了Yes關(guān)聯(lián)蛋白1的下調(diào),整合素β1/Yes關(guān)聯(lián)蛋白1信號(hào)在介導(dǎo)HSC激活中具有關(guān)鍵作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Yes關(guān)聯(lián)蛋白1敲低或Yes關(guān)聯(lián)蛋白1抑制劑在體外可抑制較高硬度培養(yǎng)基條件下介導(dǎo)的HSC活化,并可減少由四氯化碳或膽管結(jié)扎引起的小鼠肝纖維化[39]。此外,使用p300抑制劑對(duì)轉(zhuǎn)錄共激活因子p300的破壞同樣消除了較高硬度培養(yǎng)基誘導(dǎo)的HSC激活,從機(jī)制上講,由較高硬度培養(yǎng)基介導(dǎo)的RhoA-蛋白激酶B機(jī)械信號(hào)誘導(dǎo)p300磷酸化,因此p300也啟動(dòng)了HSC的激活[40]。Liu等[4]通過(guò)體外模擬肝臟早期纖維微環(huán)境探究LSEC與HSC的相互作用發(fā)現(xiàn),在140~610 Pa硬度的模擬基質(zhì)上,LSEC形成了毛細(xì)血管狀結(jié)構(gòu),模擬了肝纖維化早期的血管生成,并最終在活化HSC中觀察到盤(pán)狀結(jié)構(gòu)域受體(discoidin domain receptor,DDR)2表達(dá)水平升高;進(jìn)一步敲低HSC中DDR2并進(jìn)行雙向拉伸以替代LSEC的機(jī)械力發(fā)現(xiàn),DDR2-KD阻止了拉伸狀態(tài)下或早期肝臟纖維微環(huán)境中HSC的激活,同時(shí)JAK2、磷脂酰肌醇-3-激酶、蛋白激酶B的磷酸化水平均降低,HSC中纖維蛋白和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白表達(dá)減少。因此,LSEC毛細(xì)血管化誘導(dǎo)膠原纖維凝結(jié),膠原重塑產(chǎn)生的力通過(guò)激活HSC中的DDR2-JAK2/磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B機(jī)械信號(hào)促進(jìn)HSC活化。另外,HSC的膜受體DDR2通過(guò)與膠原纖維相互作用被激活,也可以促進(jìn)HSC的增殖和遷移[41]。LSEC與HSC間的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)是近年研究的熱點(diǎn),除細(xì)胞間生化轉(zhuǎn)導(dǎo)外,細(xì)胞間機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)肝纖維化病情進(jìn)展亦起到重要作用,為肝纖維化的治療提供了新的研究方向。
奧沙利鉑通過(guò)損傷LSEC破壞了肝竇內(nèi)壁的完整性,同時(shí)損害了肝竇自身的調(diào)節(jié)功能,導(dǎo)致以肝竇阻塞、擴(kuò)張、重構(gòu)等為主的一系列病理改變的出現(xiàn),隨后,HSC及其他肝內(nèi)細(xì)胞發(fā)生炎癥反應(yīng),通過(guò)細(xì)胞間相互作用激活HSC,而肝臟纖維化又與HSC的活化關(guān)系密切。在肝纖維化發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)和肝臟中的生化信號(hào)傳導(dǎo)同時(shí)存在,并在串?dāng)_的協(xié)同作用下,最終導(dǎo)致HSC激活,進(jìn)而造成肝臟組織微環(huán)境改變,使肝纖維化發(fā)生,而肝纖維化很可能是導(dǎo)致奧沙利鉑用藥過(guò)程中藥物敏感性下降的主要原因,但其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步證實(shí)。因此,如果將LSEC損傷作為病理改變的起點(diǎn),HSC活化作為病理改變終點(diǎn),在上述奧沙利鉑與肝纖維化的作用機(jī)制中找到HSC激活途徑的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),通過(guò)靶向標(biāo)記進(jìn)行特異性診斷和干預(yù)治療,可能達(dá)到早期診斷藥物性肝臟損傷、阻止纖維化發(fā)生、提高藥物敏感性、改善患者預(yù)后的目的。