肝硬化门静脉血栓形成机制及诊治的探讨

丁靖诺,赵卫峰

丁靖诺,赵卫峰,苏州大学附属第一医院感染病科 江苏省苏州市 215000

0 引言

门静脉血栓(portal vein thrombosis,PVT)在健康人群的发生率约为1%,而在肝硬化人群中其发生率约为5%-20%[1].并且,其发生率随着慢性肝病(chronic liver disease,CLD)的进展而变化.Noronha等[2]开展的队列研究中观察了241例肝硬化患者,随访29 mo的资料显示非肿瘤性PVT在第1年和第3年的累计发病率分别为3.7%和7.6%,且研究提示肝硬化失代偿事件与低血小板计数是PVT形成的独立危险因素;Nery等[3]观察了Child-Pugh评分为A级或B级肝硬化患者共1234例,平均随访时间为47 mo,118例患者发生PVT(完全阻塞17例、不完全阻塞87例、从不完全阻塞到完全阻塞进展14例),且在第1、3、5年PVT的累积发病率分别为4.6%、8.2%、10.7%,其发生率与基线肝病水平(即入组时肝功能水平及门静脉高压程度)相关.这些研究提示PVT的发生与肝功能损伤的程度及持续时间密切相关.

1 PVT形成的机制

1.1 血液系统成分及功能变化 肝脏疾病对生理性止血过程的三个阶段,即一期止血阶段、凝血阶段、纤溶阶段均会产生影响.由于肝脏合成功能的减弱,血凝状态很难维持生理状态的平衡,促使CLD患者出血或血栓形成的风险增大.对于晚期肝硬化患者,极度的肝功能损伤致使促凝功能受限,出现凝血功能异常.然而,由于止血过程的再平衡,肝硬化患者形成血栓风险同样较高.PVT形成最主要的原因便是机体止血途径的不平衡.

1.1.1 止血阶段失衡:(1)血小板减少症(Thromboc ytopenia):血小板减少症是CLD中常见的一种血液系统功能障碍性疾病.研究表明[4],血小板减少是CLD中是首先出现的血液系统异常指标,之后才会伴随白细胞及血红蛋白的减少.在CLD导致肝硬化的患者中,血小板减少症发生率可达到78%,而CLD患者其发生率只有6%[5].目前对于CLD中血小板减少的机制,最常见的是脾功能亢进假说,其他还包括相关毒物造成的骨髓抑制,如病毒、酒精以及免疫相关损伤[6].CLD及肝硬化患者循环中低水平的促血小板生成素(TPO)以及脾脏中大量血小板聚集是目前血小板减少症的主要机制[6].TPO作为主导因素刺激血小板的生成,在CLD患者中可导致血小板的减少[7].血清TPO水平与损伤肝细胞的数量及残余肝细胞的功能密切相关,Adinolfi等[8]对209名肝硬化患者进行研究发现,肝脏的纤维化程度越重,血浆TPO水平越低.此外,有研究表明抗GPⅡbⅢa抗体所诱导的B细胞在肝硬化患者的检测率中高达99%[9],免疫介导的血小板破坏在肝硬化相关的血小板减少症中更加突出[10];(2)血小板功能的缺陷:血小板功能的缺陷主要是指血小板黏附、聚集、释放等功能的异常.目前对于血小板功能缺陷的检测方法较少,口颊粘膜出血时间是一种粗略测定血小板功能的实验方法.光透射聚集术和血小板功能测定(platelet function assay,PFA)可被用于测量血小板对各种体外激动剂(胶原蛋白、腺苷二磷酸)的反应,但不适合常规应用于临床工作中[9].相当一部分肝硬化患者在体外试验中显示出血小板聚集受损[11].意大利的一项研究中[12],使用PFA-100法和光透射聚集法对于肝硬化的病人进行血小板功能的检测,有93.8%的患者出现血小板粘附或聚集缺陷.血小板功能的缺陷使得血小板在正常止血过程中无法发挥作用,引起止血功能异常;(3)血浆中血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF)及血浆金属蛋白酶(a disintegrin-like and metalloprotease with thrombospondin type 1 motif 13,ADAMTS-13)水平:vWF是反映肝脏内皮细胞损伤的重要指标之一.在肝硬化及门静脉高压患者中,血管性血友病因子抗原(von Willebrand factor antigen,vWF-Ag)有着显著的升高[13].在对54名肝硬化患者进行各类vWF相关的功能检测中发现[14],高水平的vWF在CLD及肝硬化患者中较为常见,并且可增强在血管损伤部位血小板的黏附功能,有助于诱导原发性止血,在一定程度上弥补肝硬化患者血小板数量和功能的缺陷.但对于肝硬化及慢加急性肝衰竭患者而言,vWF水平可以作为一项独立的预后因素[15].一项纳入102名肝硬化患者的实验中[16],vWF-Ag水平增高被认为是肝硬化患者主要的止血功能障碍,并且可以作为预测肝硬化患者发生腹水、静脉曲张及病死率的独立危险因素.ADAMTS-13通过限制体内vWF作用于血小板,在CLD及肝硬化患者中水平降低,并与PVT形成密切相关.其可能的机制是由于激活的星状细胞致使ADAMTS-13生成逐渐减少,以致血管内大量vWF多聚体的增多,这些多聚体可使局部血小板黏附和血浆凝血因子激活,从而促进PVT形成[17].对64名失代偿性肝硬化患者进行血清学分析[18],发现低水平的ADAMTS-13在失代偿性肝硬化患者中可作为PVT形成的有效预测指标.

1.1.2 凝血阶段失衡:(1)凝血因子的变化:除了凝血因子Ⅷ(factor Ⅷ,FⅧ)由肝窦内皮细胞及库普弗细胞产生以外,肝脏实质细胞合成大部分的凝血因子.在CLD及肝硬化患者中,由于持续的炎症反应导致肝细胞不断的损伤和修复,肝脏合成功能降低,凝血因子减少,出血风险增大.FⅧ可以协同增加血小板的黏附作用,其水平的升高被认为是PVT形成的重要因素之一. 在肝硬化患者中,FⅧ水平可以增长到健康人群的几倍[11].一项纳入85名肝外门静脉阻塞(extrahepatic portal vein obstruction,EHPVO)患者的研究中发现[19],FⅧ在肝硬化伴肝外门脉阻塞的患者中显著增高.其发生机制可能涉及血浆中高水平vWF和低水平的低密度脂受体相关蛋白.vWF可与FⅧ结合以保护其免受金属蛋白酶的切割和清除,而低密度脂蛋白受体相关蛋白作为一种介导细胞降解FⅧ的功能性配体,在肝硬化患者中表达不足.两者共同作用以维持肝硬化患者血浆中高水平的FⅧ[20];(2)蛋白C、蛋白S水平:蛋白C(protein C,PC)、蛋白S(protein S,PS)均是维生素K依赖的蛋白,PS可作为辅助因子协助PC降解FⅤ、FⅧ而发挥抗凝作用.PC、PS缺乏症是一种血栓性疾病,可促进PVT的形成.PC缺乏而引起PVT的患者,常常呈现慢性病程,并伴有门静脉海绵样变性.CLD及肝硬化合并PVT的患者中,常常伴随PC的降低.Patil等研究表明[21],在对比515名肝硬化患者和219名非肝硬化患者中,低PC水平与肝功能障碍、炎症损伤、脓毒症等密切相关,并且可以作为独立的预后因子.Abo-Elenein[22]将60名研究对象进行分组分析,结果显示PC在肝硬化患者中显著降低,并且可以作为CLD进展至肝硬化的病情评估的一项指标.一项纳入116名肝硬化患者的研究显示[23],PVT的形成与血浆中低水平的PC、PS密切相关.Hung等人[24]对349名肝硬化患者进行分析,PS水平是代偿期肝硬化患者发生PVT的独立危险因素之一,其也作为肝移植患者短期生存期的预后因素.可见,PC、PS水平与肝硬化疾病进展密切相关,并且可作为预测PVT形成的危险因素.(3)抗凝血酶水平:抗凝血酶Ⅲ(antithrombin Ⅲ,AT-Ⅲ)是由肝脏合成的抗凝调节物,其参与灭活FIX,FX和FXI等相关凝血因子,对凝血途径起着一定的抑制作用.Kirkeby等[25]对77例肝硬化合并PVT患者进行回顾性队列研究显示,研究对象体内AT-Ⅲ、PC、PS水平显著降低,分别占比90.9%(70例),93.5%(72例),57.1%(44例),反映患者体内的高凝状态,易于PVT的形成.日本的一项随机双盲对照实验表明,使用AT-Ⅲ治疗肝硬化合并PVT患者的有效率显著高于安慰剂对照组[26].由于AT-Ⅲ可以抑制体内的高凝状态,对于肝移植的患者在移植前后使用抗AT-Ⅲ能够促进PVT的溶解[27,28].肝硬化患者测定AT-Ⅲ水平可以反映其PVT形成的风险,有助于临床诊治及预后分析.

1.1.3 纤溶阶段失衡:CLD患者的出血倾向并不完全归因于血小板数量、功能异常及凝血因子异常.纤维蛋白溶解亢进以及血管内皮细胞损伤等相关因素亦与出血倾向有关[29].人体内的纤溶系统维持一定的平衡,除了组织纤溶酶原激活物(tissue plasminogen activator,t-PA)以及纤溶酶原激活物抑制物1型(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)是由内皮细胞合成,其余成分几乎都是由肝脏细胞合成.因此对于CLD及肝硬化的患者而言,纤溶系统的失衡及再平衡影响着患者出血及血栓的风险.血浆中纤溶酶原、α-抗纤溶酶(α-antiplasmin,α-AP)、凝血酶原活化的纤溶抑制剂(thrombi nactivatable fibrinolysis inhibitor,TAFI)水平在肝硬化患者中降低[30],内皮细胞合成的t-PA及PAI-1的清除降低,使得纤溶系统的再平衡.高纤维蛋白溶解状态存在于30%-46%的终末期肝病患者,引起出血倾向增加[31].Rijken[30]的研究表明,运用两种全血综合纤溶能力实验对患者进行纤溶检测,至少有一种在大多数CLD患者(60%)中可检测到高纤维蛋白溶解.尽管这种高纤维蛋白溶解状态会诱发出血风险,对于进展期肝硬化患者,体内纤溶状态的失衡也有可能促进血栓形成.TAFI、PAI-1作为体内抑制纤溶系统的物质,可以减慢纤维蛋白溶解的速度,在止血过程中发挥着重要的作用.意大利帕多瓦大学医院的研究表明[32],合并PVT的肝硬化患者血浆中TAFI及PAI-1水平显著高于非PVT的肝硬化患者,提示TAFI、PAI水平的增加可能引起血栓降解障碍,从而导致纤维蛋白溶解明显减少,增加PVT形成的风险.血栓弹力图(thromboelastography,TEG)是反映血液凝固动态变化的实验室指标.其反映纤维蛋白的形成速度,溶解状态和凝块的坚固性、弹力度.它可以用来评估CLD患者体内的血凝状态,以进一步明确患者出血或血栓的风险,指导晚期肝硬化患者合并凝血异常的临床用血[33].研究发现,肝硬化患者与非肝硬化对照组相比,反应时间(TEG-R)、凝固时间(TEG-K)延长,而血块生成速率(TEG-α)、最大血凝块强度(TEG-MA)降低,且凝血指数(TEG-CI)呈现负值,提示肝硬化患者存在体内低凝的血凝状态[34].在进展期肝硬化患者中,Kohli[35]也发现TEG的应用可以很好的判断患者体内的低凝状态.失代偿期肝硬化患者的TEG实验提示缩短的TEG-R(89%),缩短的TEG-K(69%),升高的TEG-α(81%),提示患者体内存在高凝状态[36].同样,在复旦大学中山医院研究发现[37],合并PVT的肝硬化患者与未合并PVT的肝硬化患者相比,TEG-R有着显著降低的趋势,TEG-α、TEG-CI与对照组相比也呈现升高的趋势,表明PVT组初始纤维蛋白形成时间缩短,肝硬化合并PVT患者体内存在的高凝状态.不难发现,当CLD进展至肝硬化,TEG在整个疾病进程中呈现一个动态变化的趋势.在肝硬化代偿期,体内低凝状态使得TEG-R、TEG-K均延长,并且TEG-MA降低,血栓形成率低,出血风险相对较大;当疾病进一步进展,在部分肝硬化失代偿期患者体内凝血再平衡而呈现高凝状态,TEG-R、TEG-K均缩短,TEG-α升高,增强血栓硬度,促使PVT的形成.

1.2 肝脏实质及门静脉系统变化 除了血液系统的影响,肝脏本身的炎症损伤及门静脉改变也是导致PVT的又一重要因素.炎症、酒精、脂肪、药物、寄生虫、自身免疫疾病及遗传相关因素等促使肝脏结构和功能的改变,引起肝星状细胞的激活以及细胞外基质的堆积,纤维瘢痕组织聚集和血管扭曲变形等,进一步引起肝窦血流动力学的异常,肝窦压力增高引起血流阻力的增加,进而影响门静脉的压力与血流.门静脉压力的测量可通过行经颈静脉肝内门腔分流术(trans-jugular intrahepatic porto-systemic shunt,TIPS)直接测量,也可通过肝静脉压力梯度(hepatic vein pressure gradient,HVPG)间接测定.正常HVPG为3-5 mmHg,当HVPG大于正常值时,常提示不同程度的门静脉高压.门静脉血流速度的减慢也是促进PVT形成的原因.Zocco[38]研究提示当门静脉血流速度＜15 cm/s时PVT的发生风险增高,其敏感度较高,并且具有很好的阴性预测值[39].在肝硬化患者中由于非选择性β受体阻滞剂(non-selective beta blockers,NSBB)的使用,导致门静脉血流速度的减少以及血流量的降低,同样会加重PVT的形成[40].使用NSBB不仅促使PVT的形成,甚至加速PVT的进展[41].门静脉高压引起门静脉直径变宽也是引起PVT的因素.门静脉直径与门静脉压力呈正相关,门静脉直径宽度是提示门静脉高压的敏感指标[42].Sakamoto等[43]在实验中也发现,门静脉高压合并获得性的门体侧支循环的动物,其门静脉与主动脉比率是显著提高的.在肝硬化患者合并PVT以及不合并PVT的对照中,合并PVT的患者门静脉直径显著大于对照组[44],提示门静脉直径过宽也可能导致PVT的形成.各种因素引起门静脉血流动力学变化,导致血液涡流,内皮细胞受损暴露胶原,都可促进PVT形成.

PVT形成机制总结:无论是血液系统成分还是肝脏结构与功能的变化,PVT的形成都是多因素共同作用.CLD患者由于基础疾病(病毒、酒精、脂肪浸润、寄生虫、免疫损伤等)对肝脏的持续损伤,引起肝脏合成分解、代谢转化功能都受到一定的损伤.在CLD进展过程中,肝脏合成功能障碍致使止血、凝血及纤溶的生理状态失去平衡.当发展为肝硬化时,这种失衡尤为明显. 在止血阶段,由于血小板数量减少及功能减弱,促使较高的出血倾向;而高水平的vWF及低水平的ADAMTS-13,有助于提高循环系统中vWF多聚体水平,促使局部血小板黏附增强及凝血因子的激活,从而诱发PVT的形成.在凝血阶段,由于CLD及肝硬化患者肝脏合成功能的减弱,导致血浆中促凝血因子的减少,加重出血风险.而肝硬化患者体内同时伴有FⅧ的升高,促使血小板黏附增强,PC、PS、AT-Ⅲ水平的降低,均使得凝血因子降解减弱,促进凝血过程,诱导PVT的形成.在纤溶阶段,肝脏合成功能障碍致使纤溶酶原、α-AP合成的降低,t-PA清除的降低引发体内的纤溶亢进,增加出血倾向.而部分肝硬化患者体内TAFI、PAI-1的升高抑制纤溶过程,减慢纤溶速度,促进PVT的形成.此外,除了血液系统的失衡,肝脏本身的结构和功能的变化,在PVT的形成中也起着重要作用.门静脉压力的变化引起血流动力学的紊乱,血液产生涡流,加重对内皮细胞的损伤,进而增加血小板的黏附和凝血因子在门静脉系统的聚集,促进PVT的形成.

2 PVT诊断

对于PVT的诊断,目前主要依靠影像学资料.超声(ultrasound,US)和电子计算机断层扫描(computed Tomography,CT)是常用的检查手段.US由于其便捷经济,能够筛查出无症状的PVT患者,对症状明显的患者也可进行初步诊断[45].在US灰阶显像中,血栓在急性PVT中表现为轻度扩张静脉腔内的低回声或等回声物质,而在慢性PVT中表现为高回声物质.US还可以评估门静脉的血流速度及门静脉的宽度,以进一步明确PVT的诊断.对于慢性PVT引起的门静脉海绵样变性,US可提示门静脉周围多发小血管影.电子计算机断层扫描静脉造影(computed tomography venography,CTV)和磁共振静脉造影(magnetic resonance venography,MRV)是PVT的确诊检查,尤其是对于脾静脉及肠系膜静脉血栓的形成的诊断,其主要表现为管腔的充盈缺损.此外,CT、MRI还可以评判肠系膜静脉血栓引起的肠缺血坏死程度.血管造影属于侵袭性操作,在PVT的诊断中常不作为首选.除此以外,相应的辅助检查手段,如血凝常规、TEG等,可间接提示PVT形成.在CLD进展至肝硬化的过程中,TEG呈现动态变化.在肝硬化代偿期,体内低凝状态使得TEG-R、TEG-K均延长,并且TEG-MA降低,血栓形成率低,出血风险相对较大;当疾病进一步进展,在部分肝硬化失代偿期患者体内凝血再平衡而呈现高凝状态,血栓硬度增强,进而TEG-R、TEG-K均缩短,TEG-α升高.TEG的动态变化也反映肝硬化患者体内血凝状态的变化,可辅助影像学检查进行PVT诊断.在影像学资料提示患者可能存在PVT时,需要结合患者的病因、病程、是否合并肝硬化、肝硬化的程度、肝功能分级、脾脏大小、血凝程度及临床表现等综合评估,进行确切的诊断,同时要密切鉴别非肝硬化性PVT和门静脉癌栓的区别.对于PVT的分期目前建议分为急性症状性PVT和非急性症状性PVT[46].若肝硬化患者存在急性腹痛、恶心呕吐等消化道症状,可定义为急性症状性PVT,且应立即行影像学检查明确诊断.

3 PVT治疗

PVT的治疗依据其成因的不同机制与环节,具体包括抗凝治疗、溶栓治疗及TIPS治疗.国内研究表明[47],约有39.8%的PVT患者出现了自发性的血栓再通,即一过性的PVT,但其具体机制仍然不明确.

3.1 抗凝治疗 肝硬化合并PVT患者中实施抗凝治疗,能够促使门静脉血管的再通,并且维持抗凝治疗能够避免门静脉血栓的再形成[48].抗凝药物能够有效减少并且预防PVT的发生,同时还能够降低肝硬化失代偿期发生率及提高远期生存率[49].由于CLD及肝硬化患者凝血功能的异常,何时启动抗凝治疗及抗凝治疗的周期、药物的选择及剂量都需要进一步评估PVT的严重程度.有研究提示,在确诊PVT的前6个月启动抗凝治疗,会使PVT再通机率变大[50,51].抗凝治疗前应先评估患者的血凝状态,是否合并有食管胃底静脉曲张、Child-Pugh评分等级等.对于有高危出血倾向的患者,在抗凝治疗前行内镜下栓塞套扎或适当的NSBB缩血管药物进行出血预防.常用的抗凝药物选择包括维生素K拮抗剂(华法林)、肝素类药物(肝素、低分子肝素、磺达肝癸钠)及口服抗凝药(利伐沙班等),在使用抗凝药物时应密切检测INR、APTT、血小板计数等血凝指标,若出现出血倾向时应减药或暂缓使用.

3.2 溶栓治疗 目前关于PVT行溶栓治疗的报道较少,仍参考深静脉血栓的溶栓治疗方法.对于急性PVT伴有腹痛、肠壁水肿,在使用抗凝药物治疗的基础上,应用低剂量的重组组织型纤溶酶原激活物(tPA)系统性溶栓治疗加上局部的溶栓治疗,局部再通率可达86%,完全再通率可达50%[52].常用的系统性溶栓药包括尿激酶和链激酶及tPA.局部溶栓可考虑行介入治疗,包括经皮门静脉穿刺、经颈静脉肝穿刺,但由于出血风险较大,除了对于急性PVT的临床应用外,目前暂不推荐使用.

3.3 TIPS TIPS术被认为是治疗肝硬化合并PVT的有效治疗之一,它不仅能够通过加快血流速度使门静脉栓塞再通,还可以显著降低门静脉压力.国外研究报道[53],在成功的TIPS术后门静脉再通率可以达到80%左右.对于适量的抗凝药物使用后血栓仍出现继续扩增的情况下可以考虑行TIPS术[50],但对于门静脉完全闭塞的PVT,TIPS有一定的难度.并且对于门静脉海绵样变性的患者而言,TIPS的治疗更是得到了限制[54].因此,对于抗凝治疗何时转为TIPS术治疗的时机仍需要更多的研究数据支持.

4 结论

对于PVT的形成机制、诊断、治疗目前国际上的研究仍在不断深入.作为临床医生,应该考虑到PVT的发生发展过程及机制,做好病因预防,对于CLD及肝硬化所致PVT应该积极针对原发病治疗.充分运用影像学资料以诊断、评估PVT及鉴别诊断.在PVT治疗上,全面评估患者的凝血状态,合理使用抗凝药物.对于效果不佳者,可考虑添加溶栓治疗和TIPS治疗,以缓解症状和使门静脉再通.