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肝纤维化发生机制及治疗靶点研究进展

过去几十年中，科学家们对肝纤维化发生的细胞和分子机制的了解逐渐深入。其中，已经识别活化肝星状细胞是受损肝脏进展为纤维化时的疤痕组织的主要细胞来源，同时已经认识到识别这一过程中的关键细胞因子将有助于设计新的抗肝纤维化治疗。一些抗纤维化药物已在培养活化的肝星状细胞和实验性肝纤维化模型中被证明有效。抗病毒试验中肝硬化可逆性证据提示，肝脏具有吸收疤痕的能力。目前，几项抗肝纤维化的临床试验正在进行，如果有一个被证明有效，就将预示抗肝纤维化治疗取得了突破性进展。 

1、不同类型肝细胞在肝纤维化和肝硬化中的作用

在肝纤维化进展中起到重要作用的细胞可分为三类：①效应细胞：包括肌成纤维细胞，主要来源于肝星状细胞及门脉成纤维细胞，少数来源于其他细胞群体（肝包膜附近的间皮细胞），效应细胞可以直接产生疤痕进展所需细胞外基质和分泌型物质；②指导细胞：包括胆管细胞、肝细胞和血窦内皮细胞，该类细胞提供促肝纤维化发生信号，直接调节肝脏肌成纤维细胞的激活；③调节细胞：包括一系列炎症细胞如库普弗细胞和循环来源的巨噬细胞，直接和间接修饰效应细胞的活性，在肝损伤或修复中根据环境发挥调节作用。

2、肝纤维化的双向性

实验动物模型及人慢性肝病特别是慢性乙型肝炎和丙型肝炎的治疗研究均证实肝纤维化甚至肝硬化具有可逆性。其机制包括：①单核/巨噬细胞的转变：从促纤维化发生细胞转变为纤维化溶解表型细胞；②肝星状细胞的逆转：肝星状细胞逆转到无活性但有别于静息的促肝星状细胞表型，这种细胞在再次损伤后易于再激活；③一些调节基质沉积和清除的动态平衡因素：例如纤维溶解性基质金属蛋白酶（MMP）及其抑制剂（TIMP）；④其他关键因素：如纤维性胶原的交联，可增加对降解的抵抗，主要由赖氨酸氧化酶-2（LOXL2）介导。这些机制支持合理的治疗不仅应重视防止或抑制纤维化进展，也应重视促进已形成的纤维化的吸收。

3、抗肝纤维化药物靶点及药物设计

抗肝纤维化药物靶点可能在一个或多个器官保守。为了识别最理想的抗肝纤维化药物靶点，研究者提出了核心与调节通路的概念。核心通路在不同器官和种属中保守；而调节通路可能局限于特异的细胞类型或器官。可能的核心通路组成包括LOXL2、αv 整合素、TGF-β及其下游信号效应分子结缔组织生长因子（CTGF），针对这些靶点的药物正在临床试验中被评估。

如何让药物准确作用于靶点？研究人员已经发明了细胞特异的载体方法，如将抗肝纤维化药物与小分子配体（如 PDGFRβ及胰岛素样生长因子 II 受体结合肽）偶联，可以有效定向于活化的肝星状细胞，进而能有效传递药物和生物制剂（如细胞因子、siRNA）到肝纤维化关键靶细胞--肝星状细胞、肌成纤维细胞和肝巨噬细胞。

 

⑴定向于纤维化发生事件

TGF-β1 信号在所有器官纤维化发生中均起到重要作用，但全身抑制TGF-β1 可促进炎症并产生对肝脏实质及前体细胞的不利影响，定向其激活的特定步骤可能对抗纤维化有效。此外，TGF-β1 信号下游中有扩大其信号作用的分子--CTGF，CTGF的单克隆抗体（FG-3019）抗肺纤维化的临床试验正在进行中。

细胞外基质是一个对细胞行为起到重要影响的高动力环境。许多对纤维化有关键调节作用的细胞-细胞和细胞-基质相互作用由整合素家族的细胞黏附分子成员介导，其中在人类有已知24个成员（由18个不同的α亚单位和8个β亚单位组成的非共价α/β异二聚体）。整合素代表了细胞外基质、炎症细胞、成纤维细胞和实质细胞之间相互作用的主要模式，参与了控制组织纤维化的初始、维持和吸收的全过程。除了对细胞增生和存活的直接作用，整合素还可加强可溶性生长和存活因子信号，如TGF-β1以无活性形式分泌和与细胞外基质结合，整合素αvβ6及αvβ8在激活无活性TGF-β1中起到关键作用。使用整合素小分子抑制剂和功能性阻断抗体可能成为抗肝纤维化的有效治疗方法。

大麻素受体CB1及CB2是G-蛋白偶联受体及内大麻素系统组成成份。在慢性肝病肝纤维化进展的关键步骤中起到作用，分子靶向大麻素受体具有抗纤维化治疗潜能。CB1受体在肝肌成纤维细胞的表达促进纤维化发生。第一代CB1拮抗剂因会引起抑郁症而被撤出临床使用。目前的研究主要开发不通过血脑屏障的CB1拮抗剂。总体而言，联合CB1拮抗剂及CB2类似物的治疗可能是理想的多靶点抗纤维化方法。

非酒精性脂肪性肝炎（NASH）引起的肝纤维化主要与胰岛素抵抗、2型糖尿病、肝细胞脂毒性死亡及肠生态失调相关，因此NASH治疗策略除改变生活习惯外，还包括改善胰岛素信号或缓解肝细胞氧化应激（如白藜芦醇，已进入临床试验）、法尼酯受体（FXR）兴奋剂、联合过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）兴奋剂、促纤维化hefgehog信号特异性抑制剂、益生菌或微生态转移调节改变的肠道微生态。

氧化应激是纤维化主要的诱发因素，减少氧化损伤可改善肝功能和纤维化发生。NADPH 氧化酶（NOX）在心、肺、肾等脏器纤维性疾病中作为反应性氧自由基（ROS）的来源，目前已被作为药物治疗靶点。NOX是一组具有已知7个同源体的酶。NOX1、NOX 2 及NOX4的激活在肝星状细胞激活中起到关键作用，NOX4还可诱导肝细胞凋亡。使用GKT137831定向NOX1/NOX4，可减轻动物模型肝纤维化及肺纤维化，并已在糖尿病肾纤维化患者中开展II期临床试验。

 

⑵定向纤维化逆转

肝纤维化逆转过程中，肌成纤维细胞发生衰老和凋亡或获得静息表型。其中起关键调控作用的因素正在研究中，如PPARγ在重建静息表型、而 LOXL2 在基质硬度和胶原交联中起到作用，LOXL2抑制剂正在用于肺纤维化患者的临床试验中。

肝损伤后单核/巨噬细胞的募集和激活是纤维化发生和逆转的中心事件。在鼠和人类慢性肝损伤时，持续性炎症诱导肝纤维化发生。肝脏巨噬细胞（传统称为库普弗细胞）能通过释放促炎症性细胞因子和趋化因子以及激活肝星状细胞持续炎症反应。肝巨噬细胞是显著异源性免疫细胞群体，在损伤的自稳、疾病进展和逆转中具有多种功能。定向巨噬细胞募集或极化可能成为抗纤维化治疗方法。巨噬细胞亚群功能的异源性在人类还未充分阐明。最近的研究尝试通过阻断CCL2或CCR2抑制Ly-6C 炎症性单核细胞内流，调节肝巨噬细胞使其向促进纤维化逆转的“恢复性”亚群极化，以达到抗肝纤维化目的。

基于肝纤维化进展和逆转的动态本质，定向于促纤维化发生的核心通路、细胞外基质产生和积聚以及特定的细胞类型的联合治疗可能是必要的，但需避免药物的脱靶效应或对肝实质细胞和肝外组织的毒性作用。抗纤维化/肝硬化的治疗也需根据原发病病因、肝病分期和分级以及肝功能受影响程度采用个体化方案。