新型冠状病毒肺炎合并肝损伤研究现状与挑战分析

贺 娜，冯 巩，姚诚子，申娜宁，秦 洁，康改玲

1.西安医学院第一附属医院消化内科，陕西 西安 710077； 2.西安医学院全科医学研究所

2019年12月，一种不明原因肺炎自出现就迅速爆发呈持续进展态势[1]。发病不久，我国学者已在患者呼吸道上皮成功分离出新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)，引起的持续性肺炎称为新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019，COVID-19)[2-3]。因该病较同类疾病具有更强的传染性，更高的发病率[4]，故得到国内外高度关注。随着COVID-19病例增加，总结其临床特征及发病规律成为临床研究的热点。有关COVID-19患者中呼吸道以外的症状，或急性肺损伤伴发多脏器受累的特征，亟待进一步明确。既往研究显示，SARS-CoV与MERS-CoV病毒感染的患者均合并不同程度肝损伤[5-6]，而SARS-CoV-2感染所致的COVID-19合并肝损伤陆续在相关研究中有所报道。故本文就COVID-19合并肝损伤临床特征、发病机制作一阐述，同时对该病防治策略及后续诊治或研究中面临挑战进行探讨，旨在提高疫情救治中对这一疾病的认识，为选择更优的治疗方案提供一定的参考。

1 COVID-19合并肝损伤的临床特征研究现状

2020年1月29日《柳叶刀》(The Lancet)发表了一项我国COVID-19患者首次回顾性临床研究[7]，结果显示，来自武汉99例COVID-19患者中，43例(43.4%)患者同时存在肝功能异常，即ALT或AST升高；13例(13.1%)患者肌酸激酶升高；75例(75.8%)患者血清乳酸脱氢酶的升高；18例(18.2%)患者总胆红素升高。这一研究提示在COVID-19合并肝损伤时，代表肝细胞炎症、坏死的ALT与AST异常比例明显高于代表胆管上皮细胞损伤、胆汁淤积的TBIL升高比例，故可推测SARS-CoV-2对肝组织中细胞损伤更为显著。另一项发表于《The New England Journal of Medicine》(简称NEJM)是来自我国30个省/市中552家医院的1 099例实验室确诊病例，也是目前COVID-19规模最大的临床研究[8]。其结果不仅显示了COVID-19患者合并肝损伤的发病率(ALT、AST、TBIL升高比例分别为22.2%、21.3%和10.5%)，而且依COVID-19严重程度区分，发现重症患者肝功酶学异常明显高于非重症患者(ALT：39.4%vs18.2%，P<0.001；AST：28.1%vs19.8%，P=0.043)，总胆红素也有所增高(TBIL：9.9%vs13.3%，P=0.337)。进一步提示肝功能异常与COVID-19病变严重程度密切相关，重症与危重症患者更易发生肝损伤。另外也有两项研究[9-10]得出如上相似的结论。而在疾病不同阶段的研究中[11]，发现在亚临床期肝功异常明显低于诊断明确的临床期患者。由此可见，COVID-19合并肝损伤临床特征之一即为肝功能异常，多表现为ALT/AST升高，胆管损伤标志物胆红素(TBIL)轻微异常，碱性磷酸酶(ALT)及谷氨酶转肽酶(GGT)均无明显变化。这就提示COVID-19合并肝损伤多与肝细胞炎性损伤有关；另一临床特征即在重症COVID-19患者发生肝损伤比例更高，具有随着原发病进展而呈不断加重趋势，这就提示COVID-19合并肝损伤多考虑为继发性改变，原发病因除了COVID-19疾病进展之外，诊治用药或免疫激活再次损伤均应引起重视。

2 COVID-19与肝损伤发生机制探讨

2.1 原发肝脏疾病及慢性基础疾病影响目前有关COVID-19患者合并肝脏基础疾病临床研究还相对较少。Guan等[8]研究显示，23例具有HBV基础疾病合并COVID-19患者中，轻症22例(2.4%，22/926)，重症1例(0.6%，1/173)。同样在Wang等[10]研究中，4例具有慢性肝病疾病的COVID-19患者均属非重症治疗组，这就表明基础肝病患者可能并不是COVID-19易感人群。而在Shi等[11]研究中，得出与以上不同的结论，即诊断明确的临床期COVID-19患者中合并慢性肝病或肝硬化比例均高于亚临床期患者。综合分析，原发性基础肝病患者是否对SARS-CoV-2更加易感，或其合并感染SARS-CoV-2后更易发展为重症及危重症患者的可能性尚不明确。不过，在以上研究中发现与肝功密切相关代谢类疾病，如糖尿病、心脏病及高血压等，合并COVID-19时，多为重症患者或多需接受ICU治疗，提示尚不排除代谢性基础疾病进展而致继发性肝损伤的可能。

2.2 细胞因子风暴所致肝损伤“细胞因子风暴”(cytokine storm syndrome，CSS)是最早研究严重急性移植物抗宿主病快速发作时炎性因子失调机制而提出的[12-13]。目前认为，病原体等致病因素作用于机体从而触发炎症损伤，其过程包括免疫系统及细胞因子识别阶段、集结阶段、确认并消除威胁阶段及恢复阶段，最终使炎症得到控制，疾病自愈[14]。但也有部分病原体侵入机体后通过诱导损伤相关的分子模式(PAMPs/DAMPs)，与模式识别受体(PRRs)大量结合，打破了促炎与抗炎的平衡，超出了机体防御调节能力，过度激活机体先天免疫，从而导致以TNF-α、IL-1β、IL-8和IL-6为代表的细胞因子短期内大量产生，对重要脏器造成严重打击，临床表现为脓毒症、急性呼吸窘迫综合征(AIDS)、全身炎症反应综合征(SIRS)等，而这些病理状态又会造成机体重要脏器缺血缺氧改变，诱导更多细胞因子的产生和再释放，再次加重细胞和器官的损伤，即形成一种以炎症级联反应为特征的恶性循环[15]。这一表现在重症与危重症COVID-19患者表现更加明显，CSS所致包括肝脏在内多脏器功能衰竭也成为该病死亡的重要原因。结合近期病理结果显示[16]，COVID-19患者肝脏组织中并未发现病毒包涵体，可见肝细胞变性、灶性坏死伴中性粒细胞浸润，汇管区见淋巴细胞和单核细胞浸润等，提示COVID-19并发肝损伤呈非特异性炎性改变，是全身炎症反应在肝脏表现之一。故细胞因子风暴可能是导致COVID-19合并肝损伤发病机制的重要因素之一。

2.3 治疗用药对COVID-19合并肝损伤的影响药物因素是造成肝损伤常见原因之一[17]，其中在欧美国家，对乙酰氨基酚是引发急性肝衰竭的最主要原因，国内引发药物性肝损伤(drug induced liver injure，DILI)药物报道中，传统中药约占23%，位居首位。而COVID-19治疗用药包括初期针对其发热症状应用不同各类的退热药，其主要成份即为对乙酰氨基酚；疑似及确诊后即建议予以α-干扰素、洛匹那韦/利托那伟、利巴韦林及磷酸氯喹等抗病毒治疗，该类药品说明书均标注其对肝脏损伤的不良反应；另外，COVID-19治疗也应用中医治疗“疫戾”之气的理念，辩证施治服用不同中草(成)药[18]。可见COVID-19治疗用药均为常见引发DILI的药品，长期或大量应用均可引发不同程度的肝损伤。COVID-19危重症患者用药时间越长、用药种类越多，可能发生肝损伤的概率越大，这也符合前述COVID-19合并肝损伤临床特征。故认为DILI是COVID-19合并肝损伤的又一重要因素，应在COVID-19诊治过程中引起足够的重视。

2.4 SARS-CoV-2感染肝细胞作用影响目前研究[19]所示，SARS-CoV-2通过结合血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)这一受体进入相应的表达细胞内，Ⅱ型肺泡上皮细胞高表达ACE2，故COVID-19患者发病多以呼吸道症状为主。那么，COVID-19合并肝损伤，是否也与SARS-CoV-2通过ACE2直接作用于肝细胞有关呢？目前研究结果尚不一致。Chai等[20]研究发现，ACE2在胆管上皮细胞表达明显高于肝细胞(约为20倍)，故认为SARS-CoV-2感染后直接作用于胆管上皮细胞可能性较大。但前述临床病例研究结果显示，ALP、GGT为代表的胆管损伤或胆汁淤积指标并无明显异常，故认为COVID-19合并肝损伤并非由SARS-CoV-2直接感染肝细胞所致。另一探讨COVID-19肝酶异常机制的研究[21]，结果之一即CK19+细胞中ACE2表达水平显著高于CK19-细胞，证实ACE2在正常肝组织中主要在胆管上皮细胞表达，而在肝细胞中表达极低；结果之二即在小鼠半肝切除急性肝损伤模型中，术后ACE2表达上调与ALT、AST升高相对应。这一现象可能与肝脏切除后肝细胞增殖发育有关，并提出“肝损伤所致肝细胞ACE2表达上调与SARS-CoV-2感染假说模式”，认为由汇管区胆管上皮细胞分化而来的新的肝细胞，保持了表达ACE2的特性，即对SARS-CoV-2保持易感性。故不排除COVID-19合并肝损伤是SARS-CoV-2直接感染肝细胞所致。由此可见，该病确切分子机制仍值得进一步深入研究。

2.5 肠源性感染对COVID-19合并肝损伤影响随着美国第一例COVID-19患者粪便中检测到病毒核酸后[22]，我国也有研究证实了粪便中SARS-CoV-2核酸阳性率约为6.5%[8]。目前认为COVID-19除了呼吸道飞沫和接触传播为主要传播途径外，粪便及尿对环境污染造成气溶胶或接触传播有可能成为潜在传播途径。一项来自武汉地区描述COVID-19患者消化系统表现的单中心研究[23]显示，COVID-19患者腹泻比例为49.5%，排除可疑药物(即不良反应为腹泻)因素后，腹泻发生率仍占22.2%，结合粪常规检测多正常，予以益生菌及肠道吸附剂等对症治疗后，腹泻多能好转等特点，故判断该类腹泻多为病毒性腹泻。其是否由SARS-CoV-2病毒感染所致，两者之间确切关系如何，有待证实。而另一项基于单细胞生物信息研究[24]显示，除了肺泡上皮细胞外，消化系统包括食管上皮及回肠、结肠吸收性肠上皮均高表达ACE2。这就提示SARS-CoV-2也有可能通过ACE2介导直接感染肠道造成原发性损伤，从而导致病毒性腹泻。而在肠道感染性疾病中，病原体或代谢性毒素又可通过“肠-肝轴”而直接作用肝细胞或激活Kupffer细胞，导致继发性肝损伤。故肠源性感染有可能是COVID-19合并肝损伤影响因素之一。

3 COVID-19合并肝损伤防治策略

基于上述COVID-19合并肝损伤的可能机制，动态监测肝功能变化，详细结合用药史，甄别病因，不同阶段积极采取个体化诊疗方案，是防治该类疾病的重要策略。具体可包括如下三个阶段：早期，宜注意加强肝功能监测，因此时COVID-19患者多以呼吸道症状为主，社区或门诊排查中易忽视肝功能检测。如在就诊之初已出现肝功能异常，排除基础肝病因素后，多考虑与病毒感染初期免疫损伤或呼吸道症状对症用药所致，故应予以抗病毒、提高免疫力、保肝抗炎等治疗。该阶段的积极治疗不仅有利于减轻肝脏炎症，还可降低危重症患病概率[25]；中期，COVID-19多已明确诊断，仔细分析排查诊治中肝功能变化曲线，尽早识别COVID-19患者重型与危重型临床预警指标[18]，分析肝损伤与疾病进展及诊治用药的相关性，竭力避免应用潜在肝毒性药物，全面评估治疗用药获益/风险比，及时调整治疗方案；晚期，该阶断患者多系重型或危重型，此时肝损伤多由于疾病处于多脏器功能障碍及机体缺血、缺氧状态所致，故治疗重点在于重症监护及体外重要脏器功能支持，如体外膜肺氧合(ECMO)、连续肾脏替代疗法(CRRT)、人工肝双重血浆分子吸附系统(DPMAS)等，通过改善氧合、降低心肌耗氧、纠正内环境、清除炎性因子等方可促进肝功恢复，提高救治成功率。值得注意的是，该阶段不宜盲目联用多种保肝药物，尽可能减少无循证医学证据支持的药物，避免药源性不良反应导致病情加重恶化的风险。

4 COVID-19合并肝损伤面临的挑战

上述COVID-19合并肝损伤临床特征、可能发病机制及防治策略中得知，该类疾病的研究与诊治还面临着巨大的挑战。首先，流行病学角度需进一步确定SARS-CoV-2是否具有消化道传播的证据，因粪便监测核酸阳性并不能完全证明SARS-CoV-2病毒可通过粪-口传播，气溶胶或接触传播也可导致粪便中核酸检测阳性，故肠源性SARS-CoV-2感染有待于流行病学研究进一步证实，从而为深入探讨其通过肠-肝轴感染肝细胞的研究提供理论基础；其次，COVID-19病例研究中需进一步明确基础原发病对于疾病进展的影响。其中慢性肝病是常见的慢性病之一，种类众多，其病理机制多与免疫状态相关。故进一步扩大样本量评估COVID-19患者基础肝病种类、状态、肝脏代偿功能等，对于明确病毒性肝炎、自身免疫性肝病及代谢性肝病等对COVID-19患者病变的不同影响具有重要意义；再次，在确诊COVID-19合并肝损伤时用药指导有待于进一步规范。包括具有潜在肝毒性的抗病毒药物用药获益评估，具有胆管上皮损伤性疾病，如原发性胆汁性肝硬化(PBC)、原发性硬化性胆管炎(PSC)等药物应答情况，及危重症COVID-19患者应用糖皮质激素时，对于病毒性肝炎的影响等均需明确。最后，COVID-19合并肝损伤机制研究中，除了ACE2受体介导SARS-CoV-2进入细胞外，抗体依赖的感染加重(antibody-dependent enhancement，ADE)[26]现象能否成为非ACE2依赖细胞感染SARS-CoV-2的又一机制，是否可以解释肝细胞较胆管上皮细胞低表达ACE2而却出现以酶学异常为主要临床特征的现象也值得思考。

综上所述，COVID-19合并肝损伤应引起疫情防控各阶段的重视。各级医(防)护人员在掌握其临床特征，理解其发病机制及防治策略后，也要客观认识该病在临床诊治及科学研究中所面临的挑战。在积极治疗原发病同时，严密监测肝功能，避免DILI的发生，评估肝损伤与临床结局的相关性，不断总结经验，调整诊疗思路，从而加快该领域临床及基础科研的步伐，为COVID-19合并肝损伤规范诊治及深入机制研究提供新的理论依据。