郭悅承，陸倫根

1 肝纖維化的定義、流行病學(xué)和發(fā)生機制

1.1 定義 器官硬化和纖維化不僅是疾病長期進展的結(jié)果，也是機體發(fā)生衰老的過程，諸如肝、胰腺、腸、肺、腎、心、腦、血管、皮膚和關(guān)節(jié)等幾乎所有器官均可發(fā)生纖維化和硬化。纖維化對機體的影響是一把“雙刃劍”，其雖可以促進組織損傷的修復(fù)，但過度的纖維沉積會破壞組織結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致血運障礙。在各種因素的作用下，肝內(nèi)膠原、糖蛋白和蛋白多糖等細胞外基質(zhì)成分的過度沉積稱為肝纖維化。肝纖維化是可逆的過程，但大多數(shù)患者的肝硬化是不可逆的過程。因此，肝纖維化并非等同于肝硬化，不應(yīng)作為肝硬化的同義詞。

1.2 流行病學(xué) 目前，尚不清楚肝硬化的確切患病率，估計為0.15%。在代償期肝硬化患者，無癥狀者占比為30%～40%，常在體格檢查或手術(shù)過程中，甚至尸檢時才被發(fā)現(xiàn)。有研究表明，1990年～2017年，全球肝硬化病例數(shù)增加了 74.5%，其中非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)病例占59.5%，而慢性乙型肝炎(CHB)病例占28.7%[1]。2020年的一項流行病學(xué)研究[2]指出，1999年～2017年美國慢性肝病死亡率為12.86/10萬人，肝硬化死亡率為7.96/10萬人。1990年～2016年，我國肝硬化和慢性肝病患病人數(shù)從近七百萬人升高至近一千二百萬人，全年齡組患病率升高了44.4%，男性患病率和死亡率均高于女性，年齡標準化患病率下降了5.8%，全年齡組病死率降低了17.6%[3]。

1.3 發(fā)生機制 激活的肝星狀細胞(HSC)、骨髓來源的細胞、匯管區(qū)成纖維細胞和上皮細胞向間葉細胞轉(zhuǎn)化(EMT)是肌成纖維細胞的來源。其中，HSC的持續(xù)激活是肝纖維化發(fā)生發(fā)展過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在肝毒性藥物、HBV或HCV感染和氧化應(yīng)激信號等刺激因子的作用下，肌成纖維細胞被激活，表現(xiàn)為增殖和遷移能力增強，并且對凋亡有相對的抵抗能力[4,5]。在纖維化期間，金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)-1和TIMP-2增加，基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)1、8、13減少，膠原合成增加而降解減少，導(dǎo)致了肝纖維化進展，可進展為肝硬化和肝衰竭。

轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、血小板衍生生長因子(PDGF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和結(jié)締組織生長因子(CTGF)通過促進HSC增殖和遷移能力誘導(dǎo)細胞外基質(zhì)的產(chǎn)生，并維持促纖維發(fā)生反應(yīng)，從而加速纖維化進程[4,6]。Hedgehog信號與Notch信號之間串?dāng)_也可調(diào)節(jié)HSC的激活[4,7,8]。此外，HSC的表觀遺傳調(diào)控(如miRNA、組蛋白修飾和DNA甲基化)，受體(如Toll樣受體、法尼醇受體、肝X受體、過氧化物酶體增殖物激活受體)介導(dǎo)的HSC調(diào)控也參與了纖維化的發(fā)生和發(fā)展[9-12]。目前，尚不確定遺傳因素在肝纖維化發(fā)展進程中的確切作用。有研究報道，含PATATIN樣磷脂酶域蛋白3(PNPLA3)的單核苷酸多態(tài)性(SNP)與NAFLD患者的組織學(xué)改變有關(guān)[4,13]。此外，環(huán)境因素，如酒精、咖啡，宿主因素如性別、年齡也可能對肝纖維化進展產(chǎn)生影響?？傊卫w維化的具體發(fā)病機制仍未完全闡明，尤其是關(guān)鍵靶點、涉及的細胞和分子還有待進一步研究證實。

2 肝硬化/肝纖維化的診斷和評估

2.1 分期 在病因、病理生理機制、形態(tài)特點、預(yù)后發(fā)展等方面，肝纖維化和肝硬化并不一致。在組織學(xué)上，肝纖維化分為I～IV期，其中，IV期肝纖維化為早期肝硬化。在臨床上，肝硬化分為代償期和失代償期。代償期肝硬化患者往往沒有明顯的癥狀。隨著病情進展，發(fā)生食管胃靜脈曲張，進而發(fā)生腹水、食管靜脈曲張破裂出血、肝性腦病等失代償性并發(fā)癥。在肝硬化IV期分期法中，I～II期為代償期，III～IV期為失代償期。I期無食管胃靜脈曲張和腹水，II期存在食管胃靜脈曲張但無腹水，III～IV期發(fā)生腹水、食管靜脈曲張破裂出血和肝性腦病等失代償期并發(fā)癥。

根據(jù)肝靜脈壓力梯度(HVPG)進行分期，可以反映肝硬化發(fā)展過程中門靜脈高壓所致的血流動力學(xué)異常程度。當(dāng)HVPG>6 mmHg時，提示往往已經(jīng)進展至肝硬化；當(dāng)HVPG>10 mmHg時，存在臨床顯著的門脈高壓，患者發(fā)生食管胃靜脈曲張的風(fēng)險顯著增加；當(dāng)HVPG>12 mmHg時，提示進展至失代償期肝硬化階段。在生物學(xué)上，肝纖維化階段的特征為纖維發(fā)生和血管形成，肝硬化階段的特征為瘢痕形成，瘢痕組織增粗增厚，形成肝硬化結(jié)節(jié)，最終進展至不可逆的瘢痕組織。

2.2 診斷和評估方法 肝穿刺活檢屬于有創(chuàng)性檢查。肝纖維化的非創(chuàng)傷性診斷方法包括病史、癥狀和體征；血液學(xué)標志物檢測；超聲、CT、MRI、FibroScan、FibroTouch和磁共振彈性成像(MRE)等瞬時彈性成像檢測以及聲脈沖輻射力(ARFI)和二維剪切波彈性成像(2D-SWE)等影像學(xué)檢查方法，或基于上述方法的綜合判斷模型。1)，肝穿病理學(xué)檢查。根據(jù)肝組織活檢Metavir評分，可以將肝纖維化分為F1～F4期，其中，F(xiàn)4期的特征為彌漫性假小葉形成，可確診肝硬化。Ishak評分系統(tǒng)可應(yīng)用于評估治療前和治療后配對活檢效果的變化。最近，首都醫(yī)科大學(xué)賈繼東團隊提出了肝活檢纖維化評估的新分類，即PIR分類[14]，可用于評估肝纖維化或肝硬化的可逆性。該分類根據(jù)纖維間隔的形態(tài)和寬度，將纖維間隔(Ishak≥3)分為：主要進行性 (P)、不確定性 (I) 和主要退化 (R) 三個亞類。新標準的評估包含了壞死性炎癥評級、纖維化階段分期和 PIR三個部分。病理組織學(xué)檢查能直觀地反映肝臟病理學(xué)變化及分布特點，目前依然被認為是診斷肝纖維化和肝硬化的“金標準”，但存在一些局限性。約20%～30%患者會發(fā)生明顯的疼痛，7%需要藥物止痛治療，0.3%發(fā)生臟器出血，0.01%～0.1%發(fā)生死亡，患者依從性稍差。并且，活檢所取肝樣本僅僅是全肝的1/50000，存在取樣誤差。在評價肝纖維化時，同一觀察者不同次之間和不同觀察者之間存在10%～20%觀察結(jié)果變異，診斷肝硬化存在20%～50%假陰性。非染色成像技術(shù)結(jié)合數(shù)字病理學(xué)自動量化系統(tǒng)組織學(xué)指數(shù)，與病理學(xué)評分高度一致，值得進一步研究。2)，門靜脈壓力檢測。HVPG是楔形和游離肝靜脈壓力之差，間接反映了門靜脈壓力。由于門靜脈高壓貫穿于肝硬化發(fā)生發(fā)展的整個過程，檢測門靜脈壓力也可以對肝纖維化和肝硬化程度進行評估。HVPG可以反映肝功能和組織結(jié)構(gòu)的變化，因此可以作為肝活檢的有效補充[15,16]。目前，HVPG檢測存在一定的缺陷。超聲引導(dǎo)下門靜脈穿刺測壓(PVP)可能出現(xiàn)出血、栓塞等并發(fā)癥；通過肝靜脈導(dǎo)管測壓術(shù)檢測HVPG具有創(chuàng)傷性。HVPG反映肝竇壓，與肝靜脈壓力有偏差，并且有一定的技術(shù)難度，無法廣泛應(yīng)用。3)，血清標志物檢測。用于評估和診斷肝纖維化的有用參數(shù)包括血小板計數(shù)、凝血酶原時間、球蛋白、白蛋白/球蛋白比、總膽紅素、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)、α2巨球蛋白、載脂蛋白A1(ApoA1)、膽固醇、甘油三酯、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、鐵蛋白、肝珠蛋白等常規(guī)指標；還有透明質(zhì)酸、層黏蛋白、III型前膠原蛋白、IV型膠原、MMPs和TIMPs、TGF-β1、人類軟骨糖蛋白(YKL-40，38KD糖蛋白)、N-聚糖蛋白等血清肝纖維化標志物；生化評分系統(tǒng)(無創(chuàng)診斷模型)，如AST/血小板比值指數(shù)(APRI)、FIB-4、Fibrotest、Forns指數(shù)、S指數(shù)、Hui指數(shù)和ELF評分等[17]。

近年來，我們課題組致力于篩選肝纖維化血清生化指標并建立和驗證模型，同時進行蛋白和糖組學(xué)研究，鑒定與肝纖維化相關(guān)的多肽等標志物[18-22]。2005年，我們團隊在Hepatology雜志上報道了一項應(yīng)用血小板計數(shù)(PLT)、α2巨球蛋白、GGT和年齡等指標構(gòu)建的肝纖維化非創(chuàng)傷診斷模型(FPM)研究[23-25]。在HBeAg陽性慢性乙型肝炎(CHB)患者，該模型預(yù)測II～IV期肝纖維化的受試者工作特征曲線下面積(AUROC)為0.84，其診斷的敏感性和特異性分別為94.8%和95.2%。在驗證組，用于預(yù)測II～IV期肝纖維化的AUROC為0.77，其敏感性和特異性分別為98.0%和90.4%。我們的另一項研究納入了532例HBeAg陽性或陰性CHB患者，包括建模組386例患者和驗證組146例患者，并且應(yīng)用GGT、PLT和白蛋白(ALB)等指標建立S指數(shù)模型[S指數(shù)=1000×GGT/(PLT×ALB2)][22]。在驗證隊列，S指數(shù)預(yù)測顯著性肝纖維化、進展期肝纖維化和肝硬化的AUROC分別為0.812、0.890和0.890。二羥丙酮激酶片段(m/z 520.3)是一種新型血漿多肽組學(xué)指標，可用于CHB患者肝纖維化分期的預(yù)測。我們對CHB患者進行多肽組學(xué)差異多肽譜分析，發(fā)現(xiàn)多肽片段m/z 520.3對于診斷肝纖維化分期具有較高的敏感性和特異性，診斷區(qū)分S2～S4期與S0～S1期的AUROC為0.872～0.955，診斷區(qū)分S3～S4期與S0～S2期的AUROC分別為0.862～0.932[26]。我們另一項研究納入889例CHB患者，隨機分成建模組489例和驗證組400例，進行常規(guī)實驗生化檢查及肝活檢病理學(xué)評估(Knodell HAI評分)，應(yīng)用Logistic回歸方法篩選出ALT、GGT、PT和ALB這4個最具診斷價值的指標組合，從而建立肝組織炎癥無創(chuàng)預(yù)測模型[27]。在應(yīng)用血清模型診斷肝纖維化時，我們?nèi)孕枰紤]一些其他因素對結(jié)果的影響：1)病因差異，單一病因的預(yù)測準確性往往優(yōu)于復(fù)合病因，并且單一病毒感染不同基因型(如HCV)或不同狀態(tài)(如HBV)也會產(chǎn)生影響；2)血清模型對于F2/F3期肝纖維化的判別較差，F(xiàn)3以上無單獨的臨界值；3)實驗室差異：不同實驗室檢測過程的標準化及正常上限值不一(如PT和PLT)；4)生理因素，如體質(zhì)指數(shù)(BMI)對多種生化指標水平的影響；5)多數(shù)模型未得到廣泛認可。

2.3影像學(xué)檢查 常規(guī)超聲、CT或MRI有助于診斷肝硬化和發(fā)現(xiàn)肝占位，但對肝纖維化早期診斷的意義不大。瞬時彈性成像(Fibroscan)測定肝臟瞬時彈性圖譜可反映肝實質(zhì)硬度，從而判斷肝纖維化的程度和分級。瞬時彈性成像技術(shù)(FibroTouch)采用超聲影像精確定位，測量結(jié)果更精確，可以作為肝臟組織形態(tài)、纖維化程度和脂肪肝程度的一體化評估方法。肝組織彈性分界范圍與肝纖維化分期顯著相關(guān)。MRE利用振動裝置在內(nèi)臟器官中誘發(fā)剪切波，由改進的磁共振成像機器檢測，可以準確預(yù)測患者肝纖維化分期。檢測的硬度值越高，反映肝纖維化的程度越重。聲脈沖輻射力(ARFI)彈性成像和二維剪切波彈性成像(2D-SWE)等技術(shù)尚在技術(shù)開發(fā)和臨床研究階段。

總之，目前的診斷方法距離臨床應(yīng)用尚有一定的差距。肝纖維化的非創(chuàng)傷性診斷是今后的發(fā)展方向。臨床、生化和影像學(xué)等綜合診斷方法已取得很大進展，肝組織炎癥活動度評估仍需要進一步探索。預(yù)期在不遠的將來，隨著新方法和新技術(shù)的應(yīng)用，將會找到新的標志物，并應(yīng)用于臨床和新藥評估。

3 肝纖維化和肝硬化的治療

肝纖維化和肝硬化的治療包括病因治療、肝纖維化治療、肝硬化并發(fā)癥治療和肝癌的監(jiān)測。肝纖維化的病因治療是根本，但是病因治療尚不能完全阻止肝纖維化進展，如酒精性肝病患者在戒酒后，肝病進展還在繼續(xù)；慢性乙型和丙型肝炎在接受抗病毒治療后，肝硬化和肝癌仍有可能發(fā)生。目前，有些中藥復(fù)方制劑已用于肝纖維化和肝硬化的臨床治療，但尚未有美國食品和藥物管理局(FDA)或中國食品藥品監(jiān)督管理局(CFDA)等官方批準的化學(xué)藥物和生物制劑被批準上市。目前，多數(shù)運用藥物治療非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、原發(fā)性膽汁性膽管炎(PBC)等不同病因?qū)е碌母卫w維化的臨床研究仍處于II期或III期臨床試驗階段，如奧貝膽酸、苯扎貝特、Cenicriviroc、辛妥珠單抗等。

2015年7月，我們與首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院成軍牽頭，啟動了一項治療慢性乙型肝炎的隨機、雙盲、安慰劑對照、以恩替卡韋為基礎(chǔ)、多中心、劑量探索的II期臨床試驗(NCT02499562)。該項試驗總共納入222例患者，排除54例不適合入選的患者后，另168例患者被隨機分組至接受恩替卡韋治療43例或恩替卡韋聯(lián)合羥尼酮治療125例，其中42例和105例患者已經(jīng)完成了52周治療和再次肝活檢。以肝纖維化減輕的定義為Ishak評分下降≥1分為標準，研究表明，約50%聯(lián)合組患者肝纖維化得到有效減輕。

4 肝纖維化研究的挑戰(zhàn)

在肝纖維化基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，尚存在一系列科學(xué)研究挑戰(zhàn)，比如肝臟為什么會再生？肝臟的再生反應(yīng)與其他組織器官有何區(qū)別？肝纖維化與再生之間有什么聯(lián)系？隨著肝纖維化的進展，肝再生能力減弱，控制這兩種不同反應(yīng)的機制和可能關(guān)聯(lián)是什么？肝纖維化與肝癌之間存在何種聯(lián)系？肝纖維化向肝癌轉(zhuǎn)化的潛在機制是什么？干細胞在正常肝、肝纖維化、肝再生和肝癌發(fā)生過程中起什么作用？免疫系統(tǒng)在肝纖維化發(fā)生發(fā)展過程中的作用？

以下一些問題可能是未來肝纖維化臨床研究的熱點：1)肝臟炎癥是肝纖維化進展的驅(qū)動力，聯(lián)合抗炎、保護肝細胞、抑制HSC激活等機制是研發(fā)抗纖維化藥物的發(fā)展方向；2)肝纖維化是機體應(yīng)對損傷的修復(fù)過程，早期對機體有利，因而肝臟靶向性治療的時機尚需要更多的證據(jù)；3)肝纖維化進程有多種細胞及細胞因子參與，有時單一藥物的療效可能有限，可能需要聯(lián)合多種藥物及靶向多靶點進行治療。聯(lián)合治療首先需要證據(jù)證明聯(lián)合治療各個組成部分都有一定的療效；4)藥物臨床試驗仍需要肝活檢來判斷療效，目前尚缺乏理想的生物學(xué)指標和影像檢測手段。