肝纤维化知识手册--诊断参考文献

JournalofHepatology42(2005)S22–S36慢性肝脏疾病（CLD）中的肝纤维化：诊断与治疗MassimoPinzani1,*,KristaRombouts1,StefanoColagrande2随着对肝纤维化机制认识的增加，以及潜在的有效的治疗方法的出现，对于在临床工作中判定CLD肝纤维化进展的方法的需要也逐渐增加。这一需求也导致了对于既往经典的方法如肝脏活检的重新评价，以及探索新的纵向跟踪观察的非侵入性方法。总体来说当前的情况比较让人困惑，有利于充分的推测和迫切的需要澄清及统一。另外一个领域需要同样的思考，即所谓的“抗纤维化”药物，尽管推出了数量可观的药物，但尚没有一种通过了充分的试验并且应用到人体上。纤维性细胞外基质（ECM）的逐步累积是反复肝组织损伤的结果，病因包括感染（绝大多数因为HBV和HCV）、药物/毒物、代谢性和自身免疫性、以及创伤愈合发硬的相关慢性激活作用。肝纤维化来源于动态过程，在这个过程当中，纤维性ECM的积聚与ECM的降解和重塑平衡相关，后者既可以导致严重的肝硬化，也可以保持正常的肝脏结构和功能[1]。肝硬化以肝实质再生结节为特征，实质为肝实质被纤维间隔包围分隔，并且伴随着大量的血管结构的改变。考虑到这些重要的结构变化，主要的损伤病因去除后，肝硬化组织可以重塑。虽然这一课题尚在政变和误解中，并不意味着所有的肝硬化都是可逆的[2]。.尽管全世界有数百万人受到可能导致肝硬化的慢性肝脏疾病的影响，只有一少部分（约25-30%）会发展成严重的肝纤维化或肝硬化。尤其是HCV相关的肝脏疾病，后者的发病率据估计会在2010到2015年之间达到高峰。尽管如此，在美国和欧洲，肝硬化是肝胆以及消化系统疾病中除了肿瘤以外昀主要的致死原因。另外，肝硬化和原发性肝癌密切相关，使其相关的死亡率更高[3,4]。总体上，在所有可导致肝硬化的CLD中，明显的纤维性ECM沉积多在经过数年甚至数十年的临床经过后才可以观察到。比如，对于大多数的慢性丙型肝炎病人，感染HCV到出现明显和持续的坏死性炎症活动以及轻度的肝纤维化中间有很长的一段时间（10-15年）。然而，也有一部分慢性HCV感染病人由纤维化急进发展到肝硬化，包括：（1）原位肝移植（OLT）后慢性丙型肝炎[5]；（2）HCV、HIV混合感染[6]；（3）慢性丙型肝炎伴有大量饮酒[7]。在第一组病人中，HCV再感染率达到99%，其进展为肝硬化的速度非常快（被称为暴发型纤维化或纤维形成）。昀新的一项研究表明，当对选择病例进行密切监测纤维化进程时，其发展速度要比预想得快得多，因此，以往认为HCV感染发展大多较慢的观点受到了挑战[8]。另一个有关于CLD纤维化形成的方面是纤维化的地形分布和纤维化发展的方式。尽管肝硬化是纤维形成进展的结果，但纤维化发展却有各种独特的方式（见表1）。其方式的不同于不同的因素有关，比如：（1）组织损伤的位置；（2）相关纤维形成前因子的浓度；（3）纤维形成前机制的优势。此外，这些方式的不同说明在纤维形成过程有不同细胞效应器的参与。尽管大多数有关纤维形成的细胞机制的知识都来自于对肝星状细胞（HSC）的研究，有证据表明尚有其他不同ECM产生细胞，每种有其不同的部位、免疫组化特点和（或）电镜下形态特点，在肝纤维化中发挥作用[9]。包括：门脉内的成纤维细胞和肌纤维母细胞，血管壁内的平滑肌细胞，以及小叶中央静脉的肌纤维母细胞。似乎不同细胞的参与依赖于纤维化形成的不同方式。当前主要的努力放在辨别这些细胞的起源及特点上[9,10]。似乎在慢性肝脏损伤以及其他肝组织自稳调节长期紊乱条件下所有这些细胞都被激活。表1纤维化进展的不同方式类型部位相关CLD主要的前纤维化机制涉及的纤维生成细胞胆道型门脉-门脉间隔围绕肝脏结节，中央静脉及门脉系统间的联系保持存在，除非发展到晚期阶段原发性和继发性胆汁性肝硬化，原发性硬化性胆管炎上皮间质相互作用失衡，慢性炎症/损伤修复反映门脉肌纤维母细胞、肝星状细胞桥接型门脉-中央间隔，界面性肝炎HBV和HCV慢性肝炎慢性炎症/损伤修复反映门脉肌纤维母细胞、肝星状细胞细胞外周型肝窦毛细血管化，围绕肝细胞群的纤维化，中央静脉-中央静脉三角，可逆假小叶静脉中心型纤维化酒精性和非酒精性脂肪肝，血色病，静脉流出性疾病：Budd-Chiari综合征，慢性心力衰竭氧化应激，慢性炎症/损伤修复反应，小叶中心型坏死导致慢性炎症/损伤修复反应肝星状细胞1.肝纤维化的鉴定如前所述，对CLD肝纤维化进程快速安全、可靠的鉴定方法的需要已经变为一个迫切的临床现实。纤维化进展分级的概念包含有危险性分级，预后以及对治疗方法的评价。这一概念表明临床上认同纤维化是一个动态的过程，即在有效降解和重塑过程中净生成的纤维性ECM。此外，它包含了纤维化（静止状态）和纤维形成（动态过程）件的关键区别（见图1）。尽管纤维化进展过程的动力学在动物模型中有明显的特点，但对于人类CLD尚没有完全定义。此外，人类纤维化过程中的表现各异，尤其是慢性丙型肝炎[11]。临床上经常可以观察到HCV感染病人经过一定的时间后发展为不同阶段的纤维化。如Poynard及其同事所说，如果知道感染的日期，达到某一阶段纤维化所需的时间可以用来预测纤维化进展的程度。这些工作引起了临床上在评价纤维化方面的兴趣，尽管它们是建立在几个有争议的推论性假设上：（1）纤维化的进展是一个线性过程，尽管活检显示纤维化分级4级并不比分级2级者含有2倍的纤维化ECM；（2）只有不到5%的病人能够知道HCV感染日期；（3）使用分层数据作为纵向发展的模型：纤维化是一个没有固定速度和非线性动态过程，因此进展速度可以存在加速和减速，故无法标准化。考虑到这些缺陷，以下临床特点可以作为显著纤维化的预测因素，或者至少作为快速进展为肝硬化的预测因素：（1）男性（大于50岁）；（2）感染年龄（病毒性肝炎，尤其是HCV）；（3）肥胖和糖尿病；（4）酒精日摄入量，独立于主要肝细胞损伤之外；（5）肝脏铁含量；（6）HCV、HIV混合感染。此外个体因素也会影响纤维形成过程的许多方面（比如代谢和毒物负荷方面、对感染病源体和自身抗体的免疫系统反应、慢性损伤修复反应的处理等方面的差异），在相似的临床表现病人可以引起明显不同的纤维化进展程度[12,13]。尽管纤维形成是一个动态过程，首次活检所发现的纤维化程度（静态状况）与HCV相关的CLD快速进展成正相关。在同一组病人中，坏死性炎症的活动度也与快速进展成正相关，尽管并不明显。图1.纤维化vs.纤维形成。（A）Ⅰ型胶原和（B）血小板源性生长因子（PDGF）β受体的免疫组化，取自一慢性丙型肝炎病人肝组织的冷冻切片。Ⅰ型胶原染色表明有纤维型ECM的沉积，即沉积/降解的净结果。PDGFβ受体染色表明有ECM产生细胞（如肝星状细胞、肌纤维母细胞）的大量激活，后者包绕门脉系统的纤维变性扩张区域。可以想象这些细胞种类的大量增生会导致进一步的纤维性ECM沉积（纤维形成）。1.1.评价肝组织的纤维化/纤维形成通过肝活检（经皮穿刺、腹腔镜、手术、经静脉）获得肝脏组织样本显然是昀直接的评价肝纤维化的途径。通过不同的染色方法，肝组织样本可以用来检测纤维化的地形分布，另外，为分子研究提供了可能。从临床观点出发，肝活检是临床确诊、确定坏死性炎症的程度、判断其它伴随疾病进程以及指导治疗的金标准。然而，肝活检伴有潜在的致死危险性，并有许多其它的局限，包括活检误差以及观测者的高度主观性差异[15]。除了抽样误差以外，CLD典型的“补丁样”即坏死炎症和纤维化的不均质性经常给准确解读肝活检组织造成困难，尤其是慢性丙型肝炎，特别是当需要和同一病人之前或之后的活检标本相比较的时候[16]。此外，肝活检提供的信息是静态的，即不能反映ECM生成和降解的动态平衡，也不能反映向肝硬化发展的速度。然而，一旦理想的规范化标准清楚的指定并全球推广开来，可以想象肝活检所能够提供的信息质量一定会得到明显的改进。多名作者近期对标准提出了热切的呼吁[16–18]。Colloredo等评价了肝活检的大小对分级和分期的影响。通过将活检大小从3.0cm减小到1.5cm，是被定为“轻度”的病例大大增加（从49.7%到86.6%）。新的界限值出现在当活检厚度减小到1.4mm以下时。Guido和Rugge[19]昀近发表了一篇关于肝活检在慢性病毒性肝炎肝脏损伤分级和分期中的应用的关键性综述。他们表示在循证医学时代，肝活检的使用和解读经常受到不合格的方法限制，并且建议2cm的活检样本或包含有至少超过11个肝门束的标本对于分级和分期是可靠的。使用常规的HE染色法或Masson三色法以及Gieson染色法并不容易观察到纤维性ECM，并且使用这些染色法会低估纤维化的程度。所以许多病理学家认为更加专门的方法是必需的，如picrosirius红染色[20]可以很好的表现胶原纤维的分布（如Ⅰ型和Ⅲ型胶原），羟基苯丙酮染色[21]可以很好的分析肝组织的界地组织结构，包括窦状隙周围和细胞外周的纤维化方面。其他方法比如纤维性ECM蛋白类型的免疫组化（比如Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型前胶原、粘蛋白等等），或者鉴别ECM产生细胞的细胞标志物（比如α-平滑肌肌动蛋白），后者尽管从科研目的出发比较重要，但从临床观点出发并不能提供特殊的益处。举例说，对经皮肝穿标本进行α平滑肌阳性细胞（表明星状细胞、肌纤维母细胞、以及动脉平滑肌细胞的激活）计数容易导致大的样本误差偏斜，并且不是效应器（被鉴定细胞）和效应（纤维ECM沉积的程度）之间的必然联系。此外，尽管在这个方向上许多人尝试用自动化的方法，该方法尚未有一个标准。在肝活检标本中检测已知在动物模型和人类其表达和肝纤维化进展相关的基因引起了人们潜在的兴趣，尤其评价纤维形成过程而不是静态的纤维ECM沉积的意义上。这些包括结缔组织生长因子（CTFG）[23–25]，转化生长因子β1（TGF-β1）[26,27]，血小板源性生长因子（PDGF）β受体[28]。然而，使用这些可能的标记物进行大量的临床分级目前尚不可行，并且需要进一步的验证研究。如同评估过程所表明，肝组织纤维化的程度是用当前所能获得评分系统来明确的。其中包括Knodell纤维化评分，后来被Ishak修改，METAVIR和Scheuer评分以及其它（详细综述见参考文献[29]）。所有评分系统都为观测者提供了一个将定性指标和数值联系在一起的列表。所有数值相加所获得序数被假定与纤维化的阶段相关。然而，使用纤维化分期评分系统来解读活检标本确实存在问题。如上所述，用来反映严重度的定性指标昀初是由推出这些评分系统的病理学家所描述的，并且远远不是纤维化的定量分析。不幸的是，许多临床医生并不十分了解这点，继续计划使用这些分期指标作为临床研究。这种分期方法或许永远不会被接受用来评价纤维化动物模型，但荒谬的是，有一种接受它作为人类纤维化分期的倾向正在出现。在这种情况下，任何专业综述都呼吁真正的定性指标，如总羟脯氨酸水平等等。因此，当解读肝活检标本时，一定考虑到当前的局限性，结论需要有广泛的临床基础。许多研究为了减小主观的何不同观察者之间的差异，使用了计算机协助图形分析，计算总体上被picrosirius红染色的纤维组织。尽管这种方法对于判定纤维区域可能比较精确，然而这些研究却得出了矛盾的结果[30]，并且总体上它并不能克服样本误差的问题。1.2.肝纤维化评估的血清学分析肝活检尽管有待于完善，但仍不能满足越来越多地对监测CLD纤维化形成过程，尤其对治疗药物疗效的快速、安全和重复性好的检查方法的要求。肝纤维化的代理形标记物可以用来代替活检估计纤维化的程度，更重要的是，可以和活检结合起来在治疗过程中对进展或逆转进行跟踪观察。理想的标记物应该建立在精确的和重复的实验上，试验应该能够自动并且重复的进行，并且对患者的影响昀小。在进行下一步之前，必须强调肝活检和血清标记物的不同：血清参数以监测动态过程为特点，而肝活检则主要表现固定时间的纤维化表现。换句话说，尽管也许纤维化组织尚未形成，肝脏里可能已经有