葛 亮 詹江華
膽道閉鎖(biliary atresia,BA)是嬰兒期嚴重肝膽系統(tǒng)疾病之一,以肝內、外膽管進行性炎癥和纖維性梗阻為特征,導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(Kasai 手術)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識的加深,我國大陸地區(qū)膽道閉鎖患兒行Kasai 手術比例有了明顯提高,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 術后自體肝生存的因素包括手術年齡、手術方式、肝纖維化程度、術后黃疸清除情況、術后膽管炎以及激素的應用等[2-5]。 其中持續(xù)進展的肝纖維化是影響預后的重要因素之一,需在臨床工作中提高對其發(fā)病機制的認識,預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、受眾多因子調控的復雜過程。 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等因素導致膽管損傷后,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,并產(chǎn)生抑制基質降解的因子,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-間充質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)機制轉化成肌成纖維細胞和成纖維細胞,合成大量的細胞外基質;肝臟細胞外基質合成大于降解,繼而在肝組織中過度沉積,最終導致肝纖維化。
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,與受體結合后誘導Smad 2/3 磷酸化,磷酸化的Smad 2/3 與Smad 4 形成絡合物。 這個絡合物向細胞核移動,啟動包括細胞外基質蛋白的基因轉錄,增加細胞外基質(extracellular matrix,ECM)蛋白的表達,同時生成TIMP-1 及PAI -1 抑制細胞外基質的降解[8,9]。 ②Notch 信號通路涉及上皮-間充質轉化、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)在膽管結扎大鼠模型中膽管增生明顯,Notch 信號通路明顯活化;當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 在肝臟既參與調節(jié)炎癥反應,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,繼而p-Akt 表達升高,激活肝星狀細胞(hepatic stellate cell,HSC) 轉變?yōu)榧〕衫w維細胞,進而影響ECM 重構、間質纖維化,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。 miR-200a 和ZEB1 相互作用調控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,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 手術后肝纖維化進展的臨床因素主要包括術后膽汁引流情況及術后膽管炎發(fā)作。 Kasai 手術成功的患兒黃疸多在6 個月內消退,術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]。 術后膽汁引流好,肝內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)病機制有關尚需進一步研究。對于肝內膽道閉鎖及部分肝外膽道閉鎖,Kasai 手術并不能有效地解除膽道梗阻,術后膽汁引流不良,膽汁淤積、膽管炎癥反應持續(xù)存在,導致肝臟進行性損傷,最終發(fā)生肝硬化[18]。
眾所周知,Kasai 手術后膽管炎反復發(fā)作預示其預后不良。 反復發(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 肝纖維化分級標準)BA 患兒Kasai 手術后發(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 手術時肝纖維化程度關系密切[20]。 術后膽管炎導致膽小管因炎癥、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;反復發(fā)作的膽管炎加重肝臟纖維化而引起門靜脈高壓。 術后膽管炎發(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重,自體肝存活時間越短[21,22]。
Kasai 手術后肝纖維化與膽汁引流、膽管炎之間的關系應該是相互作用、相互影響的。 肝臟纖維化越重,膽汁引流越差,術后黃疸清除率越低[23]。 肝纖維化程度嚴重(Ⅳ級,Ohkuma's 分級標準)會阻礙膽汁引流恢復,加重肝內膽汁淤積,嚴重影響患兒預后[24]。 術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,肝纖維化嚴重,發(fā)生膽管炎的概率增大[25]。 通過不斷改進Kasai 手術引流方式、提高手術技巧可爭取獲得更好的膽汁引流;同時規(guī)范術后抗生素及激素的應用以降低膽管炎的發(fā)作,在一定程度上延長了術后自體肝生存時間,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 術后肝纖維化仍持續(xù)進展,伴隨膽管炎反復發(fā)作,最終導致肝硬化。
Kasai 手術目的是重建膽道,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 手術時均存在不同程度肝纖維化。 諸多研究表明手術時肝臟纖維化的程度與術后自體肝生存時間存在相關性。如果Kasai 手術時肝臟無橋接纖維化,這樣的患兒Kasai 手術后5 年自體肝生存率有明顯提高[26]。 BA患兒行Kasai 手術時,其肝輕度纖維化、中度纖維化與重度纖維化患兒術后退黃率分別是78. 5%、34.4%和24%(P=0.001),說明Kasai 手術時肝纖維化程度越重預后越差[23]。 BA 患兒行Kasai 手術時的肝臟病理結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,預后越差[27]。 但也有些學者持不同意見,認為Kasai 手術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 肝纖維化分級標準)與自體肝生存時間的相關性沒有統(tǒng)計學意義[28,29]。
雖然成功的Kasai 手術能夠引流膽汁、消除黃疸,但手術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 表達相關的基因減少,然而伴隨著膽管增生的纖維化與纖維化相關的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 手術時與肝移植時的肝臟病理檢查結果發(fā)現(xiàn),Kasai 手術后即便黃疸消退,其肝纖維化程度并沒有改善,Kasai 手術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準。 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 分級標準,國內也有學者制定了膽道閉鎖肝纖維化分級標準[33]。 因為肝活檢作為一種有創(chuàng)檢查,術后存在并發(fā)癥的風險,其結果也可能會受到觀察者或者取材的影響,所以肝活檢的應用受到了很大限制。 門冬氨酸氨基轉移酶/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,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確性和可靠性[34]。 超聲彈性成像技術也已廣泛應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[35]。 Kasai 手術后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[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性[37]。 另外,SWE 與膽道閉鎖術后肝纖維化程度呈正相關,其診斷肝纖維化的效能優(yōu)于APRI,兩者結合后診斷效能更高[38]。
綜上所述,在完善早期診斷、早期手術、通暢膽汁引流及控制膽管炎的同時,還應積極應對Kasai手術后肝纖維化的持續(xù)進展。 將來的工作在規(guī)范Kasai 手術同時,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。 現(xiàn)在看來控制肝纖維化與提倡規(guī)范Kasai 手術同樣重要,需要從事膽道閉鎖的廣大醫(yī)務工作者們共同努力,從根本上提高膽道閉鎖自體肝生存時間。