李晶晶,邹桂舟
胆道系统由肝内、外胆管和胆囊共同构成。胆管或胆囊相关的慢性疾病仍然是临床肝病防治的研究重点。肝功能损伤的病因多种多样,可由肝炎病毒、脂肪性肝病、自身免疫性疾病、药物或毒物中毒、胆汁淤积、外伤等因素引起。其中胆源性肝损伤(biliary liver injury, BLI)十分常见。根据引起胆汁淤积的病因和发病机制不同,可以将胆汁淤积分为遗传性胆汁淤积和获得性胆汁淤积。遗传性胆汁淤积主要包括进行性家族性肝内胆汁淤积症、良性复发性肝内胆汁淤积症和妊娠肝内胆汁淤积症等;而病毒性肝炎、药物性肝损伤、酒精性肝病、原发性胆汁性肝硬化及其其他胆源性肝损伤等均属于获得性胆汁淤积。也有学者根据胆汁排泄障碍的部位分为肝内和肝外胆汁淤积。肝内胆汁淤积常见病因有病毒性肝炎、药物性肝损伤、原发性胆汁性胆管炎和原发性硬化性胆管炎等。肝外胆汁淤积常见病因有胆结石、胆囊癌、胆管癌、胰头癌等。胆汁淤积的分子机制众多,其中,炎症反应诱导的胆汁淤积性肝损害这一机制发挥着不可忽视的作用。已有相关研究证明血清炎症因子水平在胆汁淤积性肝病患者是明显升高的[1]。在胆管结扎小鼠,也能够检测到中性粒细胞的活化及其在肝脏的大量聚集和浸润[2],表明炎症反应是胆汁酸淤积时导致肝损害的重要因素。胆汁酸本身可能是促炎分子,可以驱动炎症或以环境依赖的方式减轻炎症,从而在胆汁淤积期间产生胆汁酸的双重作用。高浓度的胆汁酸可以通过多种机制杀死肝细胞,包括破坏质膜、诱导氧化应激和直接损伤线粒体。细胞坏死可通过多种机制诱导全身炎症反应,因此胆汁酸诱导的肝细胞损伤部分通过组织坏死引起炎症反应。这些炎症过程也会激活肝星状细胞,导致胶原沉积、肝纤维化,最终导致肝硬化[3]。
胆源性肝损害的本质为胆汁流动受阻,包括机械阻塞、缺血、感染、免疫介质疾病或有毒物质引起的肝损伤等疾病。此类疾病具有临床发展过程缓慢和病理生理机制相似两个特点,大致疾病进程为胆汁淤积、炎症、纤维化形成、部分患者可出现癌变等。可能是持续性的胆道损伤引发病理性修复反应,与损伤胆管周围瘢痕组织过度沉积形成胆道纤维化相关。随后,疾病发展为胆汁性肝硬化、门静脉高压症、终末期肝病,最终临床结果为肝移植或死亡。本文将阐述胆源性肝损伤临床常见病因及其发病机制,希望能为正确了解和诊治胆源性肝损害理清思路。
1.1 胆石症/胆道感染 胆道系统感染是细菌感染导致的胆囊区或胆管区局灶性炎性浸润,需具有胆道阻塞和胆汁细菌生长两个条件,其中90%~95%胆道炎症是由胆道结石引起[4]。感染后引起肝功能损伤的可能原因为:肝细胞被浓缩的胆汁或反流的胰液直接刺激;病原菌由胆管途径逆行至肝脏;细菌毒素和细菌代谢物质可损害肝细胞分泌和排泄胆汁,进而产生过高浓度的胆汁致肝功能损伤。在合并胆道结石的胆道感染患者则往往伴有转氨酶升高,提示肝细胞损伤的存在[5]。因此,目前大多观点认为胆汁酸(bile acids,BAs)淤积是胆道感染患者肝细胞损伤的主要原因,因为BAs的脂溶性特点可破坏细胞膜,且可以促进生成活性氧类物质,从而使脂质、蛋白质和核酸类物质氧化,最终导致肝细胞发生坏死/凋亡。触发肝细胞凋亡涉及以下几个途径:有毒的BAs可以直接激活肝细胞死亡受体,诱导氧化损伤,从而引起线粒体功能障碍,并诱发内质网应激;当这些化合物积累时,也可能导致细胞凋亡[3]。
1.2 原发性胆汁性胆管炎(pimary biliary cirrhosis,PBC) PBC的损害部位为肝内小胆管,疾病进展缓慢,也因此被称为慢性非栓塞性肝内胆管炎。与目前众多自身免疫性疾病类似,PBC的病因未能完全明确,目前认为PBC发病和疾病进展与遗传和环境因素相关,其中可能相关的基因为人类白细胞抗原(HLA)。除了与HLA关联外,PBC发病似乎与免疫系统成分调控相关基因也有关。在PBC患者,早期浸润小胆管的免疫细胞大约55%为T细胞、30%为巨噬细胞和10%为B细胞,这些免疫活性细胞在免疫耐受的启动过程中起着重要的作用[6]。不仅在肝小胆管周围,在PBC患者外周循环中也发现了表达高水平的CD49a和肝脏定位标志物CXCR6的自然杀伤细胞(natural killer cell,NK),受到IL-12/STAT4信号通路调控,NK细胞可分泌较高水平的IFN-γ,因此有研究认为NK细胞可能参与了PBC的疾病进展[7]。胆管周围炎症细胞与人类肝内胆囊上皮细胞(human intrahepatic gallbladder epithelial cells,HiBECs)之间免疫相互作用可导致小胆管损伤。PBC患者小胆管表达的细胞因子水平与肝内胆管雌激素受体(estrogen receptor,ER)表达上调呈正相关。ER介导的信号通路可刺激HiBECs增殖,并介导CD54 表达,放大了HiBEC 的免疫原性[8],这也许是PBC患者以女性发病率更高的原因。大多数学者认为小胆管的自身免疫介导损伤是PBC病理学损伤的起点,也是应用免疫抑制剂治疗的依据。
1.3 原发性硬化性胆管炎(pimary sclerosing cholangitis,PSC) PSC也是自身免疫性肝病,病变特点为多灶性胆管狭窄和胆汁淤积。不同于PBC肝内小胆管损伤的特点,PSC患者肝内或肝外胆管均可有炎症和纤维化表现,慢性进展至胆管梗阻、胆汁性肝硬化,甚至诱发胆管癌。PSC的病因和发病机制也不十分明确。一般认为PSC是多因素相关的免疫性疾病。大多研究已观察到PSC与炎症性肠病相关,因此有观点认为肠道急性炎症时,细菌通过受损的肠粘膜移位至肝脏,刺激库弗氏细胞和巨噬细胞释放趋化因子/细胞因子等,导致胆管炎症而逐渐形成胆管周围纤维化[9]。也有研究表明PSC患者肝组织CD68+和CD206+巨噬细胞比例更高,这些细胞很可能参与了肝纤维化过程[10]。其他的机制也被发现,如仅表达于肠道粘膜细胞黏附分子-1(mucosal addressin cell adhesion molecule-1,MAdCAM-1)在PSC患者肝组织中被检出,MAdCAM-1促进了粘膜α4β7 T细胞向肝脏的募集。粘膜α4β7 T细胞作为效应记忆淋巴细胞被激活后,导致大量的T细胞在肝内浸润,导致肝脏反复的炎症反应。血管黏附因子活化可能促进了PSC患者粘膜组织MAdCAM-1高表达[11]。
1.4 其他 如特发性药物性胆管病、胆管壁发育异常、成人肝内胆管缺失症、移植物抗宿主病等均可导致胆汁排泄受阻、炎症、纤维化等类似的病理生理过程,也应引起临床的重视。
2.1 胆石症/胆道感染 有研究表明70%胆石症患者肝组织可出现异常改变,大多数表现为非特异性反应性肝炎和大滴脂肪变,也有少部分患者表现为炎性坏死和纤维化。胆囊结石较胆管结石患者具有更高比例的肝组织炎症和脂肪变。合并糖尿病患者存在肝脂肪变和纤维化的比例更高[12]。
2.2 PBC PBC的早期病变包括中间和较大的小叶间胆管的损害,与炎性细胞浸润门静脉束有关。此期可持续数年,最后门静脉束周围实质被破坏,出现类似于慢性病毒性肝炎的病理学表现;第二阶段,小叶间胆管受累,最先累及的胆管开始消失。在邻近受累门静脉束的肝细胞中开始出现慢性胆汁淤积的特征,这些特征包括肝细胞肿胀和稀薄,胆汁、铜和铜相关蛋白的积累,以及马洛里小体的形成;第三阶段为门脉周围炎性病变开始减少,纤维化增加,在腺泡实质中也可能存在局灶性肝细胞损伤,细胞桥接坏死是此期特征性病变;第四阶段为肝硬化阶段,表现为肝脏内结节不均匀性增生,这一特征在PBC患者肝移植时得到验证。甚至在PBC病程早期增生性结节可能部分反映了结节性再生和增生[13],可能是一些PBC患者在肝硬化发生前即出现门脉高压的一个因素。此外,肝内小血管阻塞可影响结节的形态。在许多患者合并有胆道和肝脏损害,其中肝细胞坏死的程度却因人而异。
2.3 PSC 目前,一般将PSC患者病理学改变分为四期,PSC胆管病变的特征性表现为纤维闭塞性胆管炎,中、大胆管周围出现“洋葱皮”样胆管周围纤维化,胆道上皮变性和萎缩。有时胆管被纤维化所取代,这在所有阶段的PSC患者都可能被发现。在Ⅰ期典型的组织学改变局限于门静脉,在胆管周围有弥漫性的多种炎性细胞浸润,偶尔可见淋巴滤泡聚集或伴轻度纤维化。胆道上皮呈空泡状胆管细胞或萎缩改变;II期显示门静脉水肿伴实质破裂、导管反应和中性粒细胞侵入(胆道间期活动)。疾病的进一步发展伴随着门脉纤维化的增加;III期形成桥接纤维化和胆管消失,最终发展为肝硬化(IV期)。在疾病的后期,炎症有消退的趋势,接着胆汁淤积,门脉周围肝细胞呈羽毛样变性和马洛小体形成[14]。
3.1 碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP) ALP是糖基化磷脂酰肌醇锚胞外磷酸单酯酶的多个亚型在不同组织表达的产物。临床将ALP分为1~6型同工酶,肝脏来源同工酶为 ALP1、ALP2、ALP6,其余为骨骼来源居多。无论肝内或肝外梗阻致胆汁淤积都伴有ALP非特异性升高,与胆汁瘀滞致毛细胆管内压升高进而诱发ALP产生增多有关。2018年英国胃肠道学会PBC指南将ALP>1.67 正常值上限(ULN)作为熊去氧胆酸(UDCA)治疗PBC患者后不完全应答的生化标准之一。
3.2 谷氨酰转肽酶(gamma-glutamyl transpeptidase,GGT) GGT是存在于肝细胞浆中的酶,可影响细胞外谷胱甘肽活性,不在骨骼中分布。
3.3 胆汁酸 也被称为“胆汁盐”,由肝脏产生和分泌,具有直接或间接的抗菌作用,在促进营养吸收、胆汁胆固醇分泌和调节微生物群的组成等方面起到重要作用。无论何种病因致其排泄受阻,其血清水平均显著升高。
3.4 自身免疫性抗体 在PBC患者,血清抗线粒体抗体(AMA)M2型阳性为诊断的特异性抗体,而其他抗核抗体亚类,如抗-sp100、抗-gp210、抗-p62、抗sp140等阳性,在AMA-M2阴性患者中也具有一定的诊断价值。虽然约80%PSC患者伴有抗中性粒细胞胞浆抗体 (pANCA)阳性,但因此抗体缺乏特异性,故不作为PSC的诊断性抗体。
4.1 超声 腹部超声检查通常是用来了解肝内外胆管是否阻塞扩张的第一步。
4.2 磁共振胰胆管造影成像(MRCP) 与经内镜逆行胰胆管造影(ERCP)比,MRCP在胆道疾病检查方面具有更高的安全性,且具有相似的诊断准确性。另外,MRCP可提供肝实质、静脉曲张、肝癌和淋巴结等信息,可作为肝胆系统病变的首选检查。
4.3 肝活检 为肝脏损害病理学诊断的主要手段,目前临床指南均认为对于典型PBC和PSC患者,除临床研究外,通常无需进行肝活组织检查的必要。对于符合胆汁淤积相关的肝脏血清学指标改变,但诊断性自身抗体阴性者,则可行肝组织病理学检查。对于PSC疑有重叠IgG4相关胆管炎、小胆管型PSC或不明原因的胆汁淤积时,才考虑肝活组织检查。
5.1 胆石症/胆道感染 胆囊炎的确诊需满足症状、体征和全身反应中至少各有 l项为阳性。右上腹痛伴或不伴有放射痛、MurPhy征阳性、右上腹腹膜刺激征;全身反应表现为血清C反应蛋白(CRP)≥30 mg/L,白细胞计数显著升高;影像学检查包括超声、CT、MRI等检查提示胆囊炎的表现[2]。急性胆管炎需至少2项症状和体征同时存在,再结合实验室和影像学检查方可确诊。既往有胆道病史、感染毒血症状、黄疸、右侧腹部腹膜炎的体征;白细胞、CRP等炎性指标升高,肝功能检查异常;影像学检查提示胆管扩张或狭窄、肿瘤、结石等[2]。
5.2 PBC 当血清ALP升高时,应怀疑PBC的诊断。如果存在三个客观标准中的两个,则可以确定 PBC 的诊断:1)血清 AMA低度≥ 1:40;2)无法解释的ALP ≥1.5 ULN升高24周以上;3)肝组织学检查提示非特异性胆管炎或胆管损伤。
5.3 PSC 对于PSC的诊断,尚无统一的标准。若经MRCP、ERCP或经皮肝穿刺胆管造影等证实具有特征性的肝内/外胆管典型的PSC改变,且排除继发性硬化性胆管炎相关疾病的患者可以诊断为PSC;但应当注意IgG4相关胆管炎可有PSC类似的表现,因此PSC诊断时应完善IgG4检测以便鉴别。同时,对于具有PSC胆汁淤积的生化特征性表现时,当胆管影像学检查正常者,应谨防漏诊小胆管PSC。
治疗方案大致分为去除病因和对症治疗,其中最有效的治疗为病因治疗。
对于胆石症/胆道感染患者,可手术或经内镜取石、抗感染治疗,缓解局部炎症。UDCA可作为PBC和PSC的治疗药物。2018年英国胃肠协会PBC诊治指南建议UDCA每日剂量为13~15 mg.kg-1。若无禁忌证,建议长期服用。对UDCA治疗后不完全应答(ALP>1.67 ULN和/或胆红素升高>2 ULN)者,建议加用奥贝胆酸(OCA)。但近期有动物实验提示OCA可通过上调转录因子MAFG的表达促进肝癌细胞的增殖[15],应引起临床用药的重视。对于PBC加用免疫抑制剂的指征为经肝活组织病理学检查证实的严重界面性肝炎或重叠其他自身免疫性疾病。不同于PBC患者,PSC的治疗相对局限,目前的临床证据显示UDCA仅能改善PSC患者的临床症状,不能改善预后,且不建议PSC患者使用免疫抑制剂。对于出现肝硬化和(或)门静脉高压并发症的PBC和PSC患者,应考虑肝移植。2019年英国胃肠病学会指南认为对于顽固性瘙痒症(PSC少见)和复发性胆管炎患者也应优先考虑肝移植治疗。除此之外,近年在动物实验研究显示骨化三醇和热休克蛋白90(HSP90)抑制剂均可防止因胆汁阻塞而引起的肝损伤[16]。在胆源性肝损害病程过程中趋化因子受体2(CXCR2)促进了中性粒细胞在肝内的招募和定位,因此CXCR2成为遏制此类疾病炎症进展新的治疗靶点[17]。
目前,由于实验室检查、病理学检查和基因检测手段的进步,诊断难度大大减低。但对于胆源性肝损害类疾病,如PBC、PSC等相关发病机制研究尚未完全清晰,无法从发病源头上预防和治疗疾病。总体上,治疗方法局限、长期治疗费用高、治疗效果不佳,如PSC患者肝移植术后复发率为10%~40%,复发者治疗难度大,约50%患者需再次肝移植。因此,如何预防和治疗胆道相关肝损伤,仍需要更深入的临床和基础研究。