高璇 张翠丽 曾涛
自身免疫性肝炎(Autoimmune hepatitis, AIH)是由针对肝细胞的自身免疫反应引起的肝脏炎症性疾病,通常发生在遗传易感个体中,AIH的患病率在世界范围内呈增加趋势[1]。AIH起病隐匿,临床表现常为非特异性症状,病情的严重程度也不相同,导致AIH的临床治疗效果不理想[2]。AIH的发病原因尚不明确,目前认为AIH的发病与遗传因素、免疫因素和环境因素密切相关。本文拟对AIH的发病机制及治疗现状进行综述,为AIH的防治提供理论参考。
AIH的发病机制尚不完全明确,遗传因素、免疫因素和环境因素在AIH的发病中起重要作用,这三种因素均可诱导T细胞对肝脏抗原进行免疫攻击,引起AIH的典型组织学改变:肝脏坏死性炎症和肝纤维化[3]。
(一)遗传因素 AIH患者中有自身免疫性疾病家族史的占40%[3]。人类白细胞抗原(human leucocyte antigen,HLA)将抗原呈递给T细胞启动免疫反应,其中HLA-D型等位基因与AIH的发生风险和临床表现密切相关[4]。HLA-DRB1的等位基因DRB1*0301、DRB1*0401、DRB1*0404、DRB1*0405和DRB1*0701都与AIH的易感性密切相关[4],但不同地域、不同民族人群的遗传易感基因存在一定的差异,例如,日本人的主要易感等位基因是DRB1*0405,墨西哥混血儿的主要易感等位基因DRB1*0404,南美洲居民的主要易感等位基因是DRB1*1301[5]。对白种人AIH患者中HLA-D型的三个等位基因HLA-DBR1*03、HLA-DBR1*01和HLA-DBR1*04的氨基酸序列进行分析,发现位于DRβ链第三区域71位点的赖氨酸的频率明显增加,因为DRβ71位点可能在抗原结合和自身抗原呈递过程中起重要作用,所以DRβ71位点的赖氨酸是AIH遗传易感性的关键因素[6]。此外,细胞毒性T淋巴细胞抗原-4(cytotoxic T lymphocyte antigen-4,CTLA-4)基因可能是AIH的第二个易感等位基因,在AIH患者中该基因外显子区的腺嘌呤通常被鸟嘌呤取代,这种取代与AIH患者血清中AST的高水平和自身抗体的高表达密切相关。此外,HLA-DRB1*0301和鸟嘌呤取代的CTLA-4基因型可能通过协同作用增加AIH的发病风险[7]。
肿瘤坏死因子α-2、巨噬细胞迁移抑制因子-173GC、白介素-2等的多态性也与AIH的发生相关,但确切机制尚需进一步研究。
(二)免疫因素 免疫耐受异常与AIH的发病密切相关。调节性T细胞(Regulatory T cell,Treg)(CD4+CD25highFOXP3+)在维持自身抗原免疫耐受中起重要作用,可以通过抑制CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞、自然杀伤细胞或自然杀伤T细胞等多种细胞的效应直接控制免疫应答,也可以通过改变抗原提呈细胞如树突状细胞的功能间接控制免疫应答[8]。另外,Treg可以调节自身免疫和自身炎症状态、变态反应性和代谢性炎症等,对不同类型的炎症起到抑制作用[9]。
辅助性T 细胞17(T helper cell 17, Th17)是一种新发现的能够分泌白介素17(interleukin 17, IL-17)的T 细胞亚群,在自身免疫性疾病和机体防御反应中具有重要的意义[10]。研究发现,AIH患者肝脏中Th17细胞数量及IL-17的表达显著升高,Th17细胞浸润与肝脏炎症程度和纤维化程度相关。在AIH小鼠模型中,血清和肝脏中IL-17的表达均增加;使用IL-17中和抗体进行干预,显著减轻了炎症和血清ALT水平,说明IL-17是AIH干预研究的重要靶点[10]。
Treg/Th17的失衡是诱发自身免疫性疾病的重要原因[11],在正常情况下,转化生长因子α(transforming growth factor-α,TGF-α)可诱导T细胞向FOXP3+Treg细胞分化,从而维持免疫耐受,预防自身免疫性疾病的发生;当机体受到病原体感染或侵袭时,IL-6、IL-21或其他炎性细胞因子的分泌增多,抑制CD4+T细胞向Treg分化,同时促进其向Th17分化;在AIH发生及进展过程中,肝脏Th17比例明显增加,说明肝脏中Treg/Th17比例失衡可能参与了AIH的发病机制[11]。因此促进CD4+T细胞向Treg分化、抑制其向Th17分化,可以作为AIH干预研究的重要策略。
(三)环境因素 研究表明,环境因素在AIH的发生、发展中起关键作用[12]。在环境因素中,越来越多的证据支持生物因素(病毒感染、肠道菌群紊乱)和化学因素(酒精、药物、维生素D缺乏)都可以诱发AIH[13-14]。遗传易感个体在环境因素的作用下,会出现异常的免疫反应,从而导致自身免疫介导的肝细胞损伤。
1.生物因素
(1)病毒感染 外源抗原表位与肝脏抗原之间的分子模拟和交叉反应是病毒引发AIH的重要机制,这一类的病毒包括甲型、丙型和戊型肝炎病毒,麻疹病毒,EB病毒,单纯疱疹病毒[15]。交叉反应是免疫个体发育的固有属性,单个T细胞能够对多种抗原交叉反应,为免疫系统提供了与自身交叉反应的潜力,从而导致自身免疫,这一过程被称为“分子模拟”,即对外部病原体的免疫反应指向结构相似的自身成分,该理论在实验模型和人类环境的研究中都被证明参与了自身免疫性疾病的发生[16]。Holdener等用表达人细胞色素P450 2D6(cytochrome P450 2D6, CYP2D6)的腺病毒感染小鼠后,小鼠产生了自身抗体,组织学出现明显的免疫细胞浸润、肝纤维化、肝小叶融合和坏死,证明感染表达人类自身抗原的病毒会破坏小鼠的免疫耐受,导致严重的慢性自身免疫性肝损伤[17]。综上,AIH的发病与外源抗原表位和肝抗原之间的分子模拟产生的交叉反应密切相关。
(2)肠道菌群紊乱 肠道菌群作为环境因素中的重要因子参与机体代谢,肠道菌群紊乱是肠道免疫反应发生的关键因素,也是影响全身免疫反应的重要因素[16,18-20]。通过16S rRNA基因测序发现,AIH患者肠道微生物组成显著改变,梭菌属、瘤胃球菌属、颤螺菌属、拟杆菌属和粪球菌属的丰度下降,韦荣氏球菌属、克雷伯氏菌属、链球菌属和乳杆菌属丰度升高,其中致病作用最强的韦荣氏球菌属与AIH的关联最为显著,其丰度与血清ALT水平和肝脏炎症呈正相关[18]。Manfredo等[19]研究发现,在遗传易感的小鼠模型中,致病性肠道菌群-鸡肠球菌可以移位到肝脏引起小鼠的自身免疫和炎症反应,使用抗生素或疫苗治疗抑制鸡肠球菌的生长后,病理性自身抗体和T细胞检测结果转阴;另外,在AIH患者的肝活检组织中也检测到了鸡肠球菌的DNA,因此推测鸡肠球菌的移位也会诱发易感人群的自身免疫反应。此外,Yuksel等[20]研究表明,与健康小鼠相比,用人源CYP2D6免疫HLA-DR3+小鼠构建的新型AIH小鼠模型,其肠道菌群的多样性和总负载量明显降低。因此,肠道菌群的紊乱可能参与了AIH的发病。
2.化学因素
(1)酒精:饮酒与AIH的关系目前还存在争议。动物实验和临床研究表明,酒精暴露后引起生物膜的脂质过氧化产生丙二醛,丙二醛以及酒精的代谢产物乙醛在肝脏内与蛋白质形成加合物,血清中也检测到醛修饰蛋白质的抗体。Thiele等证明,丙二醛或乙醛修饰的外源蛋白具有免疫原性,可诱发AIH[13]。然而,一项病例-对照研究表明,饮酒会损害抗原呈递过程,减少抗原刺激后淋巴细胞的活化、抑制巨噬细胞和T细胞释放细胞因子、改变中性粒细胞的浸润和吞噬能力,从而产生直接的免疫抑制效应[21]。因此,酒精暴露与AIH的关系尚需进一步研究。
(2)药物:米诺环素、呋喃妥因、他汀类药物、中草药等均可引起AIH,且停药后表型依然存在[22]。这些药物在肝脏中的活性代谢产物与Ⅰ相代谢酶CYP2D6等结合而被免疫系统识别为新抗原,从而诱发自身免疫反应[23],但这些药物的活性代谢产物攻击CYP450酶系的机制,目前尚不清楚。
(3)维生素D:维生素D作为一种环境因素,具有免疫调节、抗炎、抗氧化、抗纤维化等作用,先天性免疫和获得性免疫细胞的表面均有维生素D受体的表达。活化的维生素D通过调节多种免疫细胞(包括树突状细胞、天然杀伤细胞、Treg细胞、Th细胞、B细胞等)对固有免疫和适应性免疫发挥调节作用,抑制过度的免疫反应,减轻肝脏组织的炎症反应[24]。维生素D和维生素D受体的相互作用可降低炎症细胞因子/趋化因子的表达,例如TNF-α、iNOS和COX-2的表达,抑制NF-κB信号传导[25]。X受体形成异源二聚体,识别并结合维生素D反应元件,抑制转化生长因子β诱导的促纤维化基因表达,抑制胶原蛋白I、III以及SMAD-3的表达,从而发挥抗纤维化作用[26]。流行病学资料显示,维生素D缺乏与AIH的组织学严重程度、晚期肝纤维化有关,因此维生素D类似物可以作为AIH的干预剂[14]。
AIH治疗的总目标是将血清学指标ALT、AST、IgG恢复到正常水平,改善肝功能及病理组织学异常,减缓向肝纤维化和肝功能衰竭的进展,延长患者的寿命和提高患者的生存质量[27]。目前的治疗策略包括标准药物治疗、替代药物治疗、肝脏移植。
(一)标准药物治疗 目前AIH的标准药物治疗方法为单用糖皮质激素或者与硫唑嘌呤联合应用,其中泼尼松是最常用的糖皮质激素。联合应用硫唑嘌呤可以减少糖皮质激素的使用剂量,降低不良反应的发生率,因此首选联合治疗;但两种方案的治疗效果相似,适用于所有的活动性AIH患者[28]。糖皮质激素的单一疗法适用于已知或预期对硫唑嘌呤耐受不良的患者和急性重型AIH或急性肝功能衰竭的患者;联合治疗适用于大多数患者,特别是预期对糖皮质激素耐受性较低的患者[28]。孕妇可接受小剂量泼尼松龙维持治疗,但胎儿流产和早产的可能性较大,孕妇分娩后容易出现AIH复发或病情加重[27]。实验研究表明,硫唑嘌呤对小鼠有致畸作用,尽管目前没有发现孕妇使用硫唑嘌呤而导致胎儿畸形的现象,但是建议AIH患者在妊娠期间停用硫唑嘌呤[27]。
因为糖皮质激素治疗伴随着各种不良反应,包括糖尿病、骨质疏松症、白内障和精神障碍等。硫唑嘌呤也有其自身的毒性反应,如恶心、呕吐、皮疹、胰腺炎、肝毒性和骨髓抑制,尽管这些问题通常是可逆的,但若出现难以忍受的不良反应,建议采用替代治疗,临床数据表明约10~15%的AIH患者难以接受标准治疗。
(二)替代治疗 布地奈德、霉酚酸酯和钙调神经磷酸酶抑制剂(环孢霉素和他克莫司)已被用作AIH的替代疗法。
布地奈德是新一代糖皮质激素,在肝脏中的首过代谢率几乎达到90%,全身暴露的几率明显降低,其代谢产物不具有糖皮质激素活性。布地奈德的绝对生物利用度比强的松低6倍,与糖皮质激素受体的亲和力更高,原则上能够限制因使用传统糖皮质激素带来的系统性不良反应。一项对非肝硬化AIH患者为期6个月的前瞻性临床IIb期试验显示,与使用泼尼松联合硫唑嘌呤组相比,布地奈德联合硫唑嘌呤组患者血清ALT和AST水平恢复正常的比例显著增加,而且糖皮质激素特异性不良反应的发生率明显降低,因此布地奈德联合硫唑嘌呤可能成为非肝硬化AIH患者的一种新的治疗标准,但布地奈德对其他长期糖皮质激素特异性不良反应(如骨代谢)的影响尚需进一步研究评估[29]。
在AIH中应用最广泛的二线药物是霉酚酸酯,主要用于对标准药物治疗不理想的患者和对硫唑嘌呤耐受的患者[30],AIH患者使用霉酚酸酯治疗后,33%-100%的患者出现血清转氨酶降低,73%的患者出现组织学缓解[31]。霉酚酸酯治疗AIH的长期疗效研究显示,93.6%的患者对霉酚酸酯有初步反应,71.7%的患者在治疗中完全缓解,且完全缓解率高于硫唑嘌呤治疗的患者[32]。霉酚酸酯的主要缺点是价格昂贵(比硫唑嘌呤贵15倍),具有致畸性,最常见的不良反应是胃肠道症状。此外,针对难以接受标准药物治疗的儿童AIH患者的研究显示,霉酚酸酯是有效的,而且不良反应小(与钙调神经磷酸酶抑制剂相比)[30],因此霉酚酸酯可以作为青少年AIH二线治疗的主要选择。
钙调神经磷酸酶抑制剂他克莫司和环孢霉素是治疗AIH的二线选择,钙调神经磷酸酶抑制剂治疗对约50%的AIH患者有效[33];环孢霉素单药治疗儿童AIH患者6个月后,72%的受试者的血清转氨酶水平恢复正常[30]。但使用钙调神经磷酸酶抑制剂治疗AIH有相当大的不良反应,尤其是肾毒性和高血压,因此,要由经验丰富的医生选择是否能使用该类药物[31]。
另外,日本将VAY736作为治疗AIH的候选药物,VAY736是一种新型的去岩藻糖基化全人源单克隆抗体,靶向TNF家族的B细胞活化因子受体(仅在成熟的B细胞中表达),阻断了B细胞活化因子的信号转导,从而抑制了B细胞分化、增殖和存活[34]。但VAY736对AIH的治疗作用有待进一步研究。
(三)肝脏移植 临床表现为暴发性肝衰竭的AIH患者,尽管1/3患者可能对糖皮质激素的治疗有应答反应,但是很可能出现严重的不良反应,因此肝移植为该类患者的治疗提供了新的可能。另外,AIH患者进展为终末期慢性肝病后,仅能通过肝移植进行治疗,肝移植后最常用的免疫抑制方案是泼尼松龙与钙调神经磷酸酶抑制剂联合应用,患者的5年存活率为80%~90%,10年存活率为75%[3]。
综上,AIH的治疗方案应个体化。因为糖皮质激素和硫唑嘌呤的标准药物治疗对绝大多数患者是有效的,所以AIH患者首选标准药物治疗;若患者出现严重的药物不良反应,则建议采用替代治疗。但是,不论标准药物治疗还是替代治疗都具有一定的不良反应,尤其是暴发性肝衰竭或终末期慢性肝病的AIH患者,肝移植是唯一的治疗希望。
目前AIH的发病率呈逐年上升趋势,除了遗传因素和免疫因素外,环境因素在AIH发病中的作用越来越受到人们重视。因为缺乏AIH的完善的治疗方案,AIH可进一步发展至肝纤维化甚至肝硬化,因此了解AIH的发病机制以及现有的治疗方案及其局限性,可以针对发病机制中的重要靶点开发一些可以干预AIH发生及进展的药物,为AIH的防治提供参考依据。