魯蘇日古嘎， 劉 霆， 朱單單， 余思佳， 盧禮卿， 丁俊杰

中南大學(xué)湘雅醫(yī)院， 長(zhǎng)沙 410000

肝纖維化由于其患病率迅速增加以及缺乏具體有效的治療方法而成為世界范圍內(nèi)的主要健康問(wèn)題。如未行有效的治療干預(yù)，隨著病情的發(fā)展肝纖維化將形成肝纖維結(jié)節(jié)，破壞正常的肝臟結(jié)構(gòu)與功能，最終發(fā)展為肝硬化，導(dǎo)致肝功能的衰退，甚至進(jìn)展為肝癌。肝星狀細(xì)胞(HSC)的激活和轉(zhuǎn)分化是肝纖維化的中心環(huán)節(jié)，是各類肝損傷導(dǎo)致肝纖維化的共同通路[1]。正常情況下, HSC處于靜止表型狀態(tài)，富含維生素A脂滴。在各種類型的肝損傷刺激下，HSC分化為肌成纖維細(xì)胞，并獲得典型的“肌成纖維樣細(xì)胞”表型：以細(xì)胞內(nèi)脂滴減少或消失、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增加、高爾基體發(fā)達(dá)、表達(dá)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)、合成大量細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分(包括Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ型膠原蛋白、纖連蛋白、層黏連蛋白)為特征[2]。目前普遍認(rèn)為肝纖維化是可逆的，潛在治療方法有：從最基礎(chǔ)的去除刺激性肝損傷因素到抑制或調(diào)節(jié)肝臟炎癥、護(hù)肝作用、下調(diào)HSC的活化(增殖、纖維形成和/或收縮)、促進(jìn)基質(zhì)降解、促進(jìn)HSC特異性凋亡等。其中以下調(diào)HSC的活化(增殖、纖維形成和/或收縮)和促進(jìn)基質(zhì)降解為主，主要信號(hào)傳導(dǎo)通路有TGFβ/SMAD、JAK-STAT通路等(詳見(jiàn)附錄1)。

1 肝纖維化相關(guān)信號(hào)通路及其拮抗劑

1.1 TGFβ/SMAD信號(hào)通路及其拮抗劑 TGFβ信號(hào)通路是促進(jìn)HSC活化和誘導(dǎo)ECM生成的關(guān)鍵信號(hào)通路。當(dāng)肝臟受到損傷因子刺激時(shí)，TGFβ通過(guò)結(jié)合TGFβⅡ型受體(TβRⅡ)開(kāi)始信號(hào)傳導(dǎo)，募集TGFβⅠ型受體(TβRⅠ)，隨后后者發(fā)生構(gòu)象改變，使下游SMAD2和SMAD3蛋白持續(xù)磷酸化為pSMAD2和pSMAD3后與SMAD4形成復(fù)合物易位到細(xì)胞核結(jié)合DNA，調(diào)節(jié)多個(gè)靶基因如αSMA、CTGF的轉(zhuǎn)錄，最終使HSC活化，并誘導(dǎo)Ⅰ型和Ⅲ型膠原的合成，而SMAD7則抑制該通路[3]。最近的研究[4]表明，PZQ通過(guò)上調(diào) Smad7抑制TGFβ/Smad信號(hào)通路減輕 CCl4誘導(dǎo)的小鼠肝纖維化。羅格列酮可通過(guò)抑制TGFβ1的表達(dá)和 Smad2/3的磷酸化，抑制 HSC 活化，減輕肝纖維化和炎癥反應(yīng)，同時(shí)減輕肝脂質(zhì)積累和過(guò)氧化應(yīng)激[5]。Lenvatinib是一種分子靶向藥，可通過(guò)抑制Smad2/3途徑，減少Ⅰ型膠原、TGFβ1的表達(dá)來(lái)抑制肝纖維化[6]。此外，中藥下瘀血湯對(duì)TGFβ超家族成員GDNF誘導(dǎo)的HSC活化具有抑制作用[7]。

1.2 JAK-STAT通路及其拮抗劑 STAT是一類具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能又有轉(zhuǎn)錄活化功能的胞漿蛋白，通過(guò)與JAK 信號(hào)偶聯(lián)，與靶基因DNA結(jié)合，調(diào)控轉(zhuǎn)錄。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)7個(gè)STAT家族成員：STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b和STAT6。在HSC中，STAT1激活可限制HSC的增殖和纖維化活性，而STAT3激活可促進(jìn)肝纖維化的發(fā)生，如IL-6通過(guò)激活JAK2/STAT3，被激活的STAT蛋白以二聚體的形式轉(zhuǎn)到細(xì)胞核與靶基因結(jié)合并調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控是經(jīng)典的HSC激活通路。

STX-0119是一種新型STAT3抑制劑，通過(guò)IL-6介導(dǎo)的STAT3通路滅活HSC的活化來(lái)減輕肝纖維化[8]。蘆可替尼(ruxolitinib)是一種新型JAK1和JAK2靶向藥物，臨床上主要應(yīng)用于抑制骨髓纖維化。有研究[9]表明，蘆可替尼可通過(guò)降低磷酸化酪氨酸蛋白激酶-1/2(p-JAK1/2)、磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激活轉(zhuǎn)錄因子-3(p-STAT3)蛋白表達(dá)來(lái)靶向抑制HSC中JAK1/2-STAT3通路激活，進(jìn)而降低HSC活化程度,抑制HSC增殖,減少ECM合成能力。索拉非尼可通過(guò)直接抑制HSC中的STAT3和抑制Kupffer細(xì)胞釋放IL-6激活肝細(xì)胞中的STAT3這兩種方式改善肝纖維化[10-11]。利匹韋林可通過(guò)激活STAT1，選擇性的誘導(dǎo)HSC凋亡，通過(guò)激活STAT3促進(jìn)肝細(xì)胞增殖，表現(xiàn)出明顯的抗炎和抗纖維化作用[12]。

1.3 Wnt/β-catenin信號(hào)通路及其拮抗劑 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的異常表達(dá)，不僅涉及肝腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，而且還參與了肝細(xì)胞增殖、HSC激活、肝纖維化、肝硬化、肝局灶性結(jié)節(jié)性增生等肝病病理生理的多個(gè)過(guò)程[13]。當(dāng)跨膜受體Fzd蛋白家族接收信號(hào)后，可通過(guò)下游蛋白激酶的磷酸化作用抑制GSK3β等蛋白形成的β-Catenin降解復(fù)合物的降解活性，使胞漿中積累的β-Catenin進(jìn)入細(xì)胞核后結(jié)合TCF/LEF轉(zhuǎn)錄因子家族，啟動(dòng)下游靶基因的轉(zhuǎn)錄。多梳抑制復(fù)合物(protein regulator of cytokinesis 1，PRC1)可通過(guò)調(diào)節(jié) Wnt/β-catenin 介導(dǎo)的 GLI1-依賴性骨橋蛋白表達(dá)而加重肝纖維化，敲除PRC1可抑制活化的HSC的細(xì)胞活性，促進(jìn)HSC凋亡[14]。人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源的外泌體(hBM-MSCs-Ex)可通過(guò)抑制 Wnt/β-catenin通路，降低α-SMA和Ⅰ型膠原蛋白的表達(dá)，減輕肝纖維化，包括減少膠原積累，抑制炎癥反應(yīng)，增加肝細(xì)胞再生[15]。蛋白質(zhì)RSPO是Wnt/β-catenin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)增強(qiáng)子，在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者體內(nèi)升高，使用抗RSPO3抗體OMP-131R10在治療性劑量下可減輕CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化[16]。

1.4 Notch信號(hào)通路及其抑制劑 Notch信號(hào)通路是肝臟病理生理的重要參與者，促進(jìn)肝細(xì)胞祖細(xì)胞向膽管細(xì)胞的分化。Notch配體結(jié)合并誘導(dǎo)γ-分泌酶介導(dǎo)的Notch受體裂解，釋放Notch細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(NICD)，NICD易位到細(xì)胞核中，與其Notch效應(yīng)器結(jié)合，促進(jìn)肝纖維化。γ-分泌酶復(fù)合物的小分子抑制劑，可防止Notch受體的激活裂解，降低肝臟 Notch 活性，改善葡萄糖代謝，并改善NASH飲食誘導(dǎo)的肝纖維化，但同時(shí)可能引起與腸道Notch抑制相關(guān)的杯狀細(xì)胞化生[17]。一種納米粒子介導(dǎo)的靶向肝臟γ-分泌酶抑制劑(GSI NP)可減少Notch靶基因表達(dá)，同時(shí)顯著減少炎癥和纖維化基因表達(dá)，且無(wú)胃腸副作用[18]。Niclosamide為Notch抑制劑，在膽管結(jié)扎(BDL)誘導(dǎo)的小鼠膽汁淤積性肝纖維化(cholestatic liver fibrosis,CLF)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校娠@著減少Notch通路成分(Jagged1、Notch2、Notch3、HES1)，同時(shí)降低α-SMA和膠原沉積[19]。在NASH小鼠模型中，肝細(xì)胞Notch的激活增加肝細(xì)胞中Sox9依賴性骨橋蛋白的表達(dá)和分泌以激活HSC，從而誘導(dǎo)小鼠的肝纖維化，而使用Notch抑制劑(反義寡核苷酸Ncst ASO)可抑制小鼠的肝纖維化[17]。

1.5 Hedgehog 信號(hào)通路及其抑制劑 Hedgehog信號(hào)通路又稱為Hh-Ptch/Smo-Gli 調(diào)節(jié)軸。凋亡的肝細(xì)胞產(chǎn)生Hh配體，Hh配體及其受體平滑同源物(SMO)促進(jìn)HSC激活。Hh配體與Ptch結(jié)合后可使Ptch對(duì)SMO的抑制作用解除，解除抑制的SMO可在細(xì)胞核中誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子Gli家族的激活。HSC活化時(shí)，胞內(nèi)有Shh配體表達(dá)，可激活Shh信號(hào)通路促使HSC增殖[20]。藍(lán)藻細(xì)菌分泌的微胱氨酸-亮氨酸-精氨酸(MC-LR)通過(guò)調(diào)節(jié)HSC中Hedgehog信號(hào)通路中的轉(zhuǎn)錄因子Gli2的表達(dá)而誘導(dǎo)肝纖維化[21]。PB2可通過(guò)抑制HIF-1a來(lái)抑制Hedgehog信號(hào)通路降低SMO和Gli1表達(dá)發(fā)揮抗肝纖維化作用且對(duì)肝功能和肝臟病理無(wú)毒性作用[22]。Gant61，一種Gli1/2轉(zhuǎn)錄因子抑制劑，可通過(guò)抑制Hedgehog通路使HSC細(xì)胞周期阻滯，肝纖維化程度降低[23]。

2 抗肝纖維化相關(guān)受體及其激動(dòng)劑/配體

2.1 法尼醇X受體(FXR)及其激動(dòng)劑/配體 FXR是一種在肝臟和腸道中高水平表達(dá)的核激素受體，膽汁酸是FXR的內(nèi)源性配體，因此FXR又稱膽汁酸受體。肝內(nèi)FXR轉(zhuǎn)錄激活后誘導(dǎo)小異二聚體配體(small heterodimer partner，SHP)基因表達(dá)后與SHP結(jié)合，通過(guò)抑制CYP7A1基因表達(dá)來(lái)抑制膽汁酸的合成，在動(dòng)物模型中顯示出明顯的抗炎和抗纖維化作用[24]。肝內(nèi)FXR配體通過(guò)上調(diào)HSC中的SHP，可減少60%～70%膠原蛋白Ⅰ和TGFβ1，并抑制凝血酶和TGFβ1誘導(dǎo)的膠原蛋白Ⅰ mRNA的上調(diào)，從而顯著降低膠原蛋白Ⅰ水平[24]。一種FXR激動(dòng)劑6-ECDCA可通過(guò)促進(jìn)FXR和SHP的激活，抑制金屬蛋白酶組織抑制劑的表達(dá)，增加MMP-2的表達(dá)，促進(jìn)ECM的溶解[25]。奧貝膽酸(obeticholic acid,OCA)屬于半合成的鵝去氧膽酸(最活躍的內(nèi)源性配體)，一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照研究Ⅲ期臨床試驗(yàn)[26]結(jié)果顯示，相比于安慰劑，每日服用25 mg OCA可顯著改善NASH患者的肝纖維化及部分反應(yīng)NASH活動(dòng)度的關(guān)鍵指標(biāo)。

2.2 過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptors，PPAR)γ與及其激動(dòng)劑/配體 PPAR是一組配體依賴性核轉(zhuǎn)錄因子，通過(guò)調(diào)節(jié)下游靶向通路，如TGFβ、MAPK和NF-κB等，在各種器官尤其是肝臟的纖維化中發(fā)揮重要作用。PPAR包含PPARα、 PPARβ/δ 和 PPARγ 3種亞型，其中PPARγ與肝纖維化關(guān)系最為密切。PPARγ與配體結(jié)合后被激活，并與視黃酸 x 受體結(jié)合形成異二聚體與靶基因啟動(dòng)子的過(guò)氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件結(jié)合，可抑制HSC活化、增殖和ECM的產(chǎn)生[27]。PPARγ從激活的表達(dá)狀態(tài)恢復(fù)后可將肝肌成纖維細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為靜止?fàn)顟B(tài)的HSC。如有研究者[28]通過(guò)腺病毒載體在活化的大鼠HSC的原代培養(yǎng)物中表達(dá)了Dkk-1蛋白后發(fā)現(xiàn)，Dkk-1蛋白可通過(guò)恢復(fù)PPARγ基因的表達(dá)誘導(dǎo)大多數(shù)Dkk-1轉(zhuǎn)導(dǎo)的細(xì)胞中活化HSC逆轉(zhuǎn)為靜止表型[28]。PPARα/γ激動(dòng)劑saroglitazar改善飲食誘導(dǎo)非酒精性脂肪性肝病動(dòng)物模型的胰島素抵抗和脂肪性肝炎[29]。Marra等[30]應(yīng)用PPARγ激動(dòng)劑抗糖尿病藥物噻唑烷二酮可減少慢性膽汁淤積模型中的膽管增生和纖維化，Ⅰ型前膠原基因表達(dá)下降。

注：多種細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，共同參與了肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展。細(xì)胞膜上受體接受信號(hào)刺激后，通過(guò)其信號(hào)通路下游靶點(diǎn)傳達(dá)信號(hào)，最終在細(xì)胞核調(diào)節(jié)多個(gè)肝纖維化相關(guān)靶基因的表達(dá)。miRNA等非編碼RNA也參與這些信號(hào)傳導(dǎo)，或促進(jìn)或抑制肝纖維化。Col1a1：表達(dá)Ⅰ型膠原蛋白；Col3a1：表達(dá)Ⅲ型膠原蛋白。

3 非編碼RNA

非編碼RNA是指不編碼蛋白質(zhì)的RNA。其中包括長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)、微小RNA(microRNA,miRNA)、小核RNA(small nuclearRNA,snRNA)、小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)等多種已知功能的 RNA，還包括未知功能的RNA。這些RNA的共同特點(diǎn)是都能從基因組轉(zhuǎn)錄而來(lái)，但不翻譯成蛋白，在RNA水平上發(fā)揮各自的生物學(xué)功能。其中miRNA和lncRNA在肝纖維化方面研究較為深入，涉及調(diào)控HSC的活化、增殖，介導(dǎo)HSC凋亡及自噬等。多種非編碼RNA直接或間接影響 HSC特異性細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)，參與肝纖維化進(jìn)程，有些非編碼RNA參與 HSC 激活并發(fā)揮明確的促纖維化作用，也有的則相反，具有抗肝纖維化作用(圖1)。同一個(gè)非編碼RNA在不同類型細(xì)胞中表達(dá)不同，如在肝纖維化進(jìn)展過(guò)程中，miR-150-5p 在肝細(xì)胞和HSC中受到不同的調(diào)節(jié)：在肝細(xì)胞中上調(diào)，在HSC中下調(diào)[31]。同一個(gè)非編碼RNA可作用于不同靶標(biāo)，不同的非編碼RNA也會(huì)共同促進(jìn)或抑制同一個(gè)靶標(biāo)，這些非編碼RNA形成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系中，miRNA通過(guò)沉默誘導(dǎo)復(fù)合體抑制基因表達(dá)，而lncRNA除直接調(diào)控信號(hào)通路上相關(guān)基因、蛋白的表達(dá)外，和circRNA一樣可以作為內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)RNA與miRNA競(jìng)爭(zhēng)其結(jié)合位點(diǎn)，調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)。

4 小結(jié)

肝纖維化信號(hào)通路錯(cuò)綜復(fù)雜，除了上述各種途徑，還有諸多其他信號(hào)通路參與。不但這些信號(hào)通路之間存在“串話” (Cross talk) 作用，器官之間也有串?dāng)_作用，如肝-腎軸，腸-肝軸等。而不斷的發(fā)現(xiàn)新的途徑和介體，包括自噬、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、表觀遺傳學(xué)、非編碼RNA、外泌體等均體現(xiàn)了肝纖維化過(guò)程的復(fù)雜性。上文中提到的干預(yù)環(huán)節(jié)和靶標(biāo)研究大多處于前瞻性研究階段，有些已進(jìn)入臨床階段，但是在晚期纖維化難以治療的情況下，迫切需要探索新的可行性方案以改善肝纖維化的治療現(xiàn)狀。筆者認(rèn)為臨床上理想的抗肝纖維化藥物應(yīng)滿足以下條件：肝特異性；長(zhǎng)期使用可耐受，全身副作用可控；能有效減少過(guò)多的膠原沉積而不影響正常的細(xì)胞外間質(zhì)合成。治療期望并非一定要徹底逆轉(zhuǎn)肝纖維化，而是減緩其進(jìn)展，以使慢性肝病患者免于因纖維化導(dǎo)致的終末器官衰竭(例如門靜脈高壓、腹水和肝衰竭)而死亡。相信隨著對(duì)這些信號(hào)通路及其調(diào)節(jié)劑的深入闡明，必將為肝纖維化的發(fā)生機(jī)制提供新的認(rèn)知，繼而研發(fā)安全有效，可用于控制、防治，甚至是逆轉(zhuǎn)肝纖維化的有效藥物。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：魯蘇日古嘎負(fù)責(zé)資料收集及文章撰寫；朱單單、劉霆、盧禮卿、余思佳、丁俊杰參與修改文章內(nèi)容。

附錄1見(jiàn)二維碼