李惠敏, 陈艺卓, 赵睿, 黄霄, 黄飞, 李欢欢
1 西安交通大学第一临床医学院妇产科, 西安 710061; 2 兰州大学第二临床医学院肝病科, 兰州 730000; 3 兰州大学第二医院肝病科, 兰州 730000
肝硬化(liver cirrhosis,LC)是各种肝病的晚期阶段,代偿期(compensated liver cirrhosis,CLC)多无明显症状,若进展到肝硬化失代偿期(decompensated liver cirrhosis,DLC),会出现严重肝功能减退和门静脉高压等症状。近年来,LC发病率明显上升,且有较高的病死率,是世界上第14大死亡原因[1],每年约有3%的患者从代偿期进展为失代偿期[2]。失代偿期最常见的一个临床表现是脾功能亢进,这一现象的出现会增加患者发生感染、贫血及出血的风险,但在实际临床工作中多遇到三系(红细胞、白细胞、血小板)低于正常值,而没有失代偿期表现,同时发现DLC患者存在骨髓中相对应的细胞数量及分化等异常,这提示DLC患者可出现血常规和骨髓细胞学的变化。如果没有从骨髓造血等多方面综合考虑评估病情,正确判断脾功能亢进和血常规变化之间的关系,而进行盲目的切脾,术后可能会面临一系列并发症,如门静脉血栓、血细胞暂时性恢复、术后感染等风险,增加了患者的病死率和经济负担。目前临床上关于LC合并脾功能亢进的治疗存在争议,因此通过总结DLC患者的血常规和骨髓细胞学的特点作以下综述。
DLC患者除了出现脾肿大,引起脾功能亢进外,一定存在免疫异常或细胞因子分泌异常的情况,因此血常规的变化是否单纯因脾功能亢进引起,仅凭血常规及腹部B超判断是否合理,下面对DLC患者能引起白细胞、红细胞、血小板变化的因素进行总结。
1.1 DLC血常规的变化及影响因素
1.1.1 DLC与三系减少的变化关系 DLC会通过某些机制导致血细胞减少或者功能异常(表1),引起患者出现贫血、出血、感染等并发症。
表1 DLC血常规变化Table 1 hematologic changes in decompensated cirrhosis
1.1.2 DLC红细胞减少的影响因素
1.1.2.1 肝细胞受损 促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)能促进红细胞的分化成熟,其主要在肝脏灭活。LC时,肝细胞受损,EPO灭活减少,患者EPO水平高于正常值。LC患者大部分患有贫血,当体内EPO水平升高时,虽然EPO反馈机制仍存在,但对贫血的敏感性降低,从而影响红系祖细胞的增殖分化,引起骨髓造血功能障碍而出现红细胞减少[3]。
1.1.2.2 自身抗体增加 脾脏是一个免疫器官,脾功能亢进会引起免疫系统紊乱,产生抗红细胞自身抗体,结合有该抗体的红细胞滤过脾脏时,容易被巨噬细胞吞噬[4]。此外,为了缓解三系减少引起的贫血、感染、出血等症状,通常会给患者输血。长期输血会引起同种异体免疫风险,且随着输血红细胞数量的增加,异源免疫的累积风险越高[5]。
1.1.2.3 血液高凝状态 LC患者内皮细胞会暴露更多的磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS),其与红细胞结合之后可以为凝血反应提供更多的催化表面,并产生更多的纤维蛋白,导致血液高凝,循环血液中红细胞计数下降[6]。
1.1.3 DLC血小板减少的影响因素
1.1.3.1 肝细胞受损 血小板生成素(thrombopoietin,TPO)是体内血小板生成调节最重要的生理性调节因子。TPO最主要由肝细胞产生,肾也可少量产生。其是刺激巨核祖细胞增殖和分化作用最强的细胞因子。LC时,TPO生成减少,血小板来源不足。有研究[7]表明,LC伴血小板减少患者的低TPO水平和原位肝移植术后TPO的升高提示TPO生成受损可能是LC伴血小板减少的原因之一。此外,LC患者骨髓巨核细胞密度与特发性血小板减少性紫癜相似,与再生障碍性贫血相比,骨髓巨核细胞密度明显升高,提示原发性生成量不足并非血小板减少的唯一原因[8]。
1.1.3.2 自身抗体的产生 脾功能亢进时免疫系统紊乱,产生多种血细胞自身抗体,其中与脾亢关系最密切的是血小板相关抗体(platelet-associated antigen,PA-IgG)。血小板与PA-IgG结合之后,经过脾脏时容易被巨噬细胞识别吞噬[5]。
1.1.3.3 血小板的封存 由于脾肿大是门静脉高压的一个重要特征,因此脾血小板隔离被认为是血小板减少的一个重要机制,且部分脾栓塞可增加血小板计数。脾脏血小板聚集和血小板破坏加速,并伴有骨髓增生无法弥补血小板减少是慢性肝病血小板减少的主要原因[9]。
1.1.4 DLC白细胞减少的影响因素
1.1.4.1 脾功能亢进 DLC患者常继发脾功能亢进,脾脏的巨噬细胞的吞噬功能也增强,当有门静脉高压时,血液瘀滞在脾脏,白细胞被功能异常的巨噬细胞破坏吞噬,外周白细胞减少[10]。
1.1.4.2 免疫系统紊乱 脾功能亢进的患者容易出现免疫功能紊乱,产生针对自身白细胞的抗体,白细胞与其结合之后会被机体的免疫监测系统识别清除,减少白细胞计数[4]。
1.1.4.3 脾脏对白细胞的储留 脾脏也是一个储血脏器,在脾脏正常大小时,能够储存血液约200 mL,当发生了脾脏增大甚至达到巨脾的程度时,储血量增加,大量的血细胞瘀滞在脾内,是正常脾脏储血量10~20倍,从而导致外周白细胞减少[11]。
1.1.5 其他 LC继发脾功能亢进时,脾脏被动充血、肿大,脾的滤血功能亢进,使正常或异常的血细胞阻留在脾脏中[12],此时脾脏内的巨噬细胞活性增高[10],吞噬瘀滞在脾脏中的血细胞,增加对血细胞的破坏,使其进一步减少。另外,出血、营养代谢障碍、某些治疗LC的药物如利巴韦林[13],以及LC患者肠道细菌过度增殖和肠道渗透性改变导致细菌和毒素在门静脉系统增加,内毒素激活单核细胞系统,促进炎性细胞因子IL-1、IL-6、TNF-α、IFN-γ等的释放,还能刺激脉管系统产生NO。这些细胞因子与NO通过抑制增生和促使凋亡等作用于各系血细胞,可能会使患者的红细胞、白细胞、血小板减少[14]。
1.2 LC对骨髓造血微环境及造血干细胞(HSC)增殖、发育和分化的影响
骨髓造血微环境包括骨髓基质细胞、细胞因子、细胞外基质,DLC时可导致骨髓造血微环境的改变,体现在对造血干细胞增殖、发育和分化的影响。HSC是一类具有高度自我更新能力的多能干细胞,可以分化成各种血细胞前体细胞,最终生成血细胞成分,包括红细胞、白细胞和血小板,进而维持造血系统的稳定。造血干细胞需要在特定的骨髓微环境中增殖、发育、分化,其定向分化的髓系干细胞可进一步分化成红细胞、血小板、单核细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞及嗜碱性粒细胞等,淋巴系干细胞可进一步分化为T淋巴细胞、B淋巴细胞等[15]。
1.2.1 DLC患者造血干细胞增殖受到抑制 既往对LC是否会影响骨髓细胞学的研究较少,在2016年,Bihari等[16]对LC患者的骨髓造血干细胞及其相关细胞进行了首次全面研究。该研究发现DLC患者的CD34+造血干细胞显著低于正常人群,而CD34+参与造血干细胞的运输和定植,故LC越严重,造血干细胞的数量越少,增加LC的严重程度,形成恶性循环,从而证实DLC可抑制造血干细胞增殖,进而从源头减少外周血细胞的生成。其次,脾功能亢进时,大量血细胞被脾脏破坏,并发食管胃底静脉曲张破裂出血导致的贫血,骨髓细胞学以明显增生活跃为主,其中红系增生更为显著,同时还伴有粒系和巨核系成熟障碍[17]。
1.2.2 DLC患者骨髓间充质干细胞减少 骨髓间充质干细胞是维持造血干细胞特性及归巢到骨髓所必需的成分[18]。Bihari等[16]研究发现,DLC患者骨髓间充质干细胞较正常人显著减少,并且与DLC患者终末期肝病模型或Child评分呈负相关。同时,骨髓微环境中其他成分,如交感神经纤维以及施万细胞在DLC患者骨髓中也是显著减少的。因此,LC发生后将改变骨髓微环境,进而影响骨髓造血系统的正常功能。
1.2.3 造血调控因子表达的改变 造血调控因子主要包括粒细胞集落刺激生长因子、干细胞因子(stem cell factor,SCF)、IL-6、促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)、巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,M-CSF)、黏附因子和趋化因子等。研究[19]表明DLC患者血浆EPO水平显著升高,而骨髓EPO水平降低,可能与LC使EPO对贫血应答能力减弱有关,从而影响红系祖细胞的增殖和分化。Kubota等[20]发现LC患者外周血白细胞数与血清粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte macrophage-colony stimulating factor,GM-GSF)水平之间可能存在反馈机制。此外,LC患者TPO生成减少,使其促进巨核细胞增殖和分化以及红系发育、增强血小板活化和功能的作用减弱[21]。因此,通过近几年对于调控因子在LC病程发展中的研究结果显示,LC患者造血调控因子表达谱有改变,可诱导其表达异常或使用其类似物,进而影响骨髓的造血功能。
1.2.4 病毒、药物对机体的影响 肝炎病毒等感染机体后,可刺激机体产生炎症介质,其中某些介质可刺激骨髓造血细胞的增殖,但也有研究者发现有一定比例的骨髓增生低下以及不同程度的脂肪化、纤维化[4],此外,病毒介导的自身免疫异常产生抗干细胞抗体,损害骨髓造血微环境[15],使骨髓造血功能受到抑制。
DLC患者骨髓细胞学表现为红系增生活跃,粒系和巨核系成熟障碍,外周血细胞单系或多系减少。红系增生活跃,但肝细胞受损之后出现促红细胞生成素应答障碍,红系祖细胞分化发育受阻。此外,红细胞进入外周血液循环之后,因脾脏的扣留和抗红细胞抗体的免疫作用,以及PS所致的血液高凝状态,使外周血红细胞数目减少。巨核系成熟障碍:肝细胞受损之后产生的TPO减少,巨核祖细胞增殖和分化障碍,加之脾功能亢进时免疫系统紊乱产生PA-IgG,标记自身血小板,被标记的血小板经过脾脏时被巨噬细胞吞噬破坏。粒系成熟障碍:脾内纤维组织增生,其他抗原物质促使脾脏单核-巨噬细胞增生,脾功能亢进,门静脉压力增高,血液逆流进入脾脏,白细胞瘀滞,破坏增加。DLC患者并发单系或多系减少,进而影响骨髓的造血功能。晚期LC患者骨髓微环境改变,骨髓间充质干细胞、CD34+造血干细胞减少,从源头减少外周血细胞的生成。LC诱导SCF、IL-6、EPO等造血调控因子表达的改变,进而影响骨髓造血系统功能。药物的使用、病毒的感染会诱导机体产生影响骨髓造血细胞增殖的炎症介质、抗干细胞抗体等。综上所述,随着病情的进展,骨髓造血微环境会逐渐发生变化,不利于造血干细胞的增殖、发育、分化;同时外周白细胞、红细胞、血小板减少,会刺激骨髓增生活跃,但结果是病态造血,血细胞还未发育分化成熟就被释放入血,进一步增强了脾脏对血细胞的破坏作用[22],从而形成恶性循环,病情越趋严重。
DLC合并的血细胞减少存在较多的影响因素,在临床中对于其治疗存在多学科的争议,鉴于此,笔者对其临床治疗的利与弊作以下分析。
2.1 益处
2.1.1 创造干扰素治疗的条件 在临床中,慢性乙型肝炎(CHB)部分患者处于CLC(仅存在脾功能亢进)或并发肝癌手术后合并脾功能亢进,依据最新的CHB诊治指南,为追求临床治愈、防止LC的进一步加重及肝癌的复发,建议使用长效干扰素(聚乙二醇化干扰素)进行治疗,但患者存在脾功能亢进引起的血细胞减少成为唯一使用长效干扰素的禁忌证,由此在查明没有其他影响血细胞减少的因素后,可考虑建议切脾或脾栓塞治疗,治疗后待患者血细胞减少情况改善,可安全完成干扰素的治疗[23]。
2.1.2 外周血常规的“回暖” 64%的DLC伴脾功能亢进患者存在多种血细胞同时减少,36%的患者仅表现为单种血细胞减少,对单种血细胞减少患者行脾切除术,术后观察发现患者血常规有明显改善,尤其是白细胞、血小板计数明显上升[22],从而降低出血风险、减少感染发生率。脾切除术还可使患者CD34+细胞功能紊乱恢复,CD34+细胞在介导细胞间黏附作用中发挥着重要作用,可以参与造血干细胞的运输、定植[24],从而促进患者的造血功能。脾切除术可以缓解由脾功能亢进导致的血细胞的减少,改善患者的外周血常规。
2.1.3 缓解门静脉高压 门静脉高压是DLC最常见的并发症,相比于肝移植和门静脉分流手术,脾切除加胃底贲门周围血管离断术被广泛认为是治疗门静脉高压最有效的手术方式[25]。通过离断贲门食管周围血管和胃短动、静脉,可减少胃壁、食管壁内的反常血流,降低食管胃底静脉曲张破裂出血的风险[26],减少门静脉血流量,使门静脉压力减小,延缓了门静脉高压症的发展进程[27]。因此,切脾或脾栓塞后,可以减少侧支循环的建立,降低门静脉压力,减少近期消化道出血的危险及反复发生腹腔积液的风险[28]。
2.1.4 延缓LC的发展 脾脏属于网状内皮系统,是人体最大的淋巴器官,也是机体免疫器官之一。当LC引起脾脏淤血导致脾肿大时,其在机体内的抗感染免疫防御功能作用不占主导地位[29],相反脾脏会产生过多的炎症介质,如IL-1、IL-6、TNF-α、IFN-γ,从而促进LC的发展[30]。另外,研究者在LC脾功能亢进大鼠模型中发现,肝细胞再生受到抑制以及促进肝纤维化发展的TGF-β1表达增加,脾切除术后,明显降低TGF-β1表达水平,减轻肝纤维化,延缓LC进程[31-32]。Li等[33]研究发现LC合并脾功能亢进患者可以通过胰岛素样生长因子(insulin-like growth factors,IGF)-Ⅱ/IGF-Ⅰ R/ERK信号通路促进肝脏干细胞(hepatic stem cells,LSC)增殖,LSC增殖具有启动肿瘤并转化为癌症干细胞的潜力,其中IGF-Ⅰ信号通路在肝细胞癌变中起到积极作用,切除脾脏后,可减少LSC增殖,从而有助于降低LC合并脾功能亢进患者发生肝细胞癌变[34]。因此,切脾治疗在一定程度上有利于抑制LC相关信号通路的激活及炎症介质的释放,改善肝纤维化进程,延缓LC的发展,防止肝癌的发生。
2.2 弊处
在临床治疗中对于LC合并脾功能亢进患者盲目切除脾脏,对于LC患者可能会造成一些不良后果和失去肝移植的机会。未明确诊断脾功能亢进的原因而行脾切除术,随之而来的并发症,比如感染、出血、脾热、手术切口裂开、肝衰竭、胰腺损伤、血栓栓塞、胃肠穿孔、死亡等[35],严重影响患者术后的生存质量和疗效。
2.2.1 LC患者合并血液病的现象 虽然绝大多数患者行脾切除术后三系会明显恢复,但临床上仍有小部分的患者术后效果不明显。临床中发现LC患者有可能合并一些血液病,如遗传性球形红细胞增多症、特发性血小板减少性紫癜[36]等,而LC患者发生脾肿大、脾功能亢进引起的血细胞减少有可能会掩盖血液病本身的临床表现,若诊断不明确,过早切脾后,血常规和骨髓细胞学并不会有明显改善,而且会增加后续的诊疗难度。因此,严格掌握脾切除术的适应证尤为重要。
2.2.2 感染 欧美国家很少因为LC脾功能亢进而实施脾脏切除,因为脾脏是抑制荚膜菌属感染的重要脏器,脾切除术后的患者就成为了荚膜菌属的易感对象,一旦感染该病原体,患者很难在短时间内建立特异性免疫,故脾切除术后患者对该类病原体的免疫力很差,将会导致各种感染性并发症[37]。其中脾切除术后凶险性感染最为严重,死亡率高。故针对因为外伤性脾破裂而行脾切除术的患者进行术后计划性疫苗注射。
2.2.3 发热 脾切除术后发热是其常见的并发症,但与其他手术引起的发热有所不同,脾切除术引起的发热一般持续时间更长,可达半个月以上,体温通常在38 ℃左右,有的患者甚至出现高热,从而增加围手术期的危险,患者术后的耐受性差[38]。
2.2.4 血栓及栓塞并发症 门静脉系统血栓(portal vein system thrombosis,PVST)形成是脾切除术后又一严重并发症,形成原因复杂多样,普遍认为是由于门静脉血流缓慢、血小板增高所致。PVST形成较为隐匿,大部分患者早期无明显不适症状,但后期容易错过最佳治疗时机导致严重的后果。PVST形成可引起患者在术后出现持续性胸、腹腔积液,延长住院时长,尤其针对老年患者易并发肠系膜血栓发生肠黏膜缺血坏死。此外,门静脉主干血栓形成可导致门静脉管壁硬化、管腔狭窄,使门静脉压力升高,进一步加重消化道出血的风险[39]。
2.2.5 脾切除术对肝移植手术的影响 目前关于肝移植时是否联合脾切除术仍存在争议,有研究[39]发现,脾切除可以抑制自身的免疫反应,降低器官移植后排斥反应的发生率,从而延长受体生存时间。但叶启发等[40]回顾分析260例肝移植患者的预后情况发现,脾切除术显著增加了肝移植术后患者的病死率和感染率,所以为了提高LC患者后期的生存率和生活质量,不推荐同时行脾切除术和肝移植术。
2.2.6 脾切除对于门-体分流的影响 门静脉高压是肝内血管阻力和内脏血流增加的结果,也是LC的进行性并发症。目前,经颈静脉肝内门体分流术(transjugular intrahepatic portosystemic shunt,TIPS)已成为治疗门静脉高压的有效策略[41]。脾切除术是治疗门静脉高压的另一种传统方法,但脾切除术在缓解门静脉高压的同时会导致一系列血流动力学变化,包括门静脉血流减少和随后的门静脉收缩,这可能会增加TIPS后分流功能障碍和肝性脑病的发生风险。此外,脾切除术后患者门静脉内径逐渐缩小,门静脉穿刺的难度增加,导致手术时间延长和辅助穿刺技术使用率升高,具体表现为TIPS手术的复杂性增加[42]。
脾切除术于1826年首次实施,如今已是一项比较完善的手术,至今经历了“脾脏无用、切脾无害-保脾盛行-选择性地脾切除-手术与非手术治疗方式结合”四个阶段[43]。DLC最常见的临床表现是脾功能亢进,患者除脾肿大之外伴有血细胞减少,导致患者出现贫血、出血、感染等并发症。但血细胞异常的形成因素非常复杂,不能单一认为是由脾功能亢进引起。患者血常规改变除了脾功能亢进这一原因外,自身免疫因素、感染、合并血液病等也可引起[3]。不仅如此,LC并发全血细胞减少时,骨髓细胞学呈现多种情况,最常见骨髓细胞学表现为红系增生活跃,粒系和巨核系成熟障碍,外周血细胞单系或多系减少。肝硬化不仅从源头上减少了促进血细胞生成的各种物质,而且血细胞减少反馈性地促使骨髓造血活跃,但多是病态造血。幼稚血细胞被释放入血,经过脾脏时被捕捉破坏,加重了脾脏的吞噬功能。目前临床工作中脾切除术被认为是一种可行性较高的治疗方案,但疗效存在争议。脾切除术确实可改善患者血细胞的情况,并且为干扰素治疗创造的条件。但随之而来的其他并发症也不容小觑。门静脉系统血栓、感染、发热对后续治疗的影响等都是应该关注的。脾切除术可以作为一种备选的治疗方法,通过脾切除术可改善部分患者病情,一定程度改善肝纤维化,但其术后并发症较多,长期预后不良,目前仍缺乏高质量循证医学证据来表明其对于患者生存质量和生存时间的临床获益。肝硬化合并脾功能亢进患者是否选择行脾切除术,不能单一关注血细胞情况,应采用多学科协作诊治,综合考虑患者的其他病情、骨髓造血系统的情况、血常规、肝功能指标等,严格掌握脾切除术的适应证。
利益冲突声明:本文不存在任何利益冲突。
作者贡献声明:赵睿、李惠敏、陈艺卓、黄霄负责课题设计,资料分析,撰写论文;李惠敏、黄霄、黄飞、李欢欢参与收集数据,修改论文;赵睿负责拟定写作思路,指导撰写文章并最后定稿。