（优质课件）肝纤维化

肝纤维化 1 前言 众所周知 我国是乙型肝炎的高发区 慢性肝炎肝硬化肝癌是乙肝发展的三部曲 除乙肝外其它如血吸虫性肝病 酒精性肝病 非酒精性脂肪肝及自身免疫性肝病等肝脏疾病在我国的发生率也有逐年上升的趋势 这些患者最终可能发展为肝硬化 肝衰竭甚至肝癌而死亡 2 前言 下表中的公开数据显示了在没有治疗的情况下 慢性乙肝病毒感染者疾病进展的发生率 ChuCMandLiawYF HepatitisBvirusrelatedcirrhosis naturehistoryandtreatment SeminarsinLiverDisease 2006 26 2 142 152 3 前言 肝纤维化 hepaticfibrosis HF 是继发于各种原因引起的肝脏炎症或损伤后组织修复的代偿反应 是多种慢性肝病进展至肝硬化之前的中间过程 4 肝纤维化的发生机制 肝星形细胞 Hepaticstellatecells HSC 是肝纤维化时过量的细胞外基质 extracellularmatrix ECM 的主要来源 是肝纤维化的主要效应细胞 HSC的活化是肝纤维化的中心环节 正常状态下 HSC位于窦周间隙 Disse间隙 其形态不规则 胞体呈卵圆形或不规则形 常有数个星状突起并嵌入相邻肝细胞的凹陷内 其突起包绕肝窦边界的内皮细胞 胞质内富含维生素A VitA 和甘油三酯 在正常肝中 与肝细胞之比为1 20 其总体积占肝体积1 4 5 肝纤维化的发生机制 肝脏在受到各种损伤因素影响后 原处于静止期的HSC受同类细胞或其它细胞 如枯否氏细胞 分泌的细胞因子的影响 在旁分泌和自分泌的作用下被激活 发生表型改变 其转化规律是HSC 转化细胞 肌成纤维细胞 激活后的HSC丢失VitA脂滴 粗面内质网或核糖体扩张增生 细胞增殖 游动 收缩能力增强同时大量合成细胞因子和ECM 6 肝纤维化的发生机制 肝细胞损伤时 ECM大量产生 同时 肝内的金属蛋白酶 matrixmetalloproteinase MMP 活性下降 金属蛋白酶抑制剂 tissueinhibitorofMetalloproteinase TIMP 产生过多 使得ECM的降解减少 导致ECM在肝脏中的大量沉积 如果损伤持续 可最终发展成肝硬化 ArthurMJ Fibrogenesis Metalloproteinasesandtheirinhibitorsinliverfibrosis AMJPhysiolGastrointestLiverPhysiol2000 279 G245 9 7 变异的FN 即早期ECM的改变 肝内皮细胞无活性TGF 1活化型TGF 1损枯否细胞PDGF启动HSC的活化 转录活化 如NF B 伤诱导HSC产生PDGF R信号分子活化 酪氨酸激酶诱导早期结构基因表达 产生如CK GF受体表达 肝细胞及脂质过氧化炎症细胞产生血小板PDGF TGF 1 EGF图HSC活化启动阶段的旁分泌作用 8 9 参与肝纤维化的细胞成分 窦周的肝细胞 HC 肝星状细胞 HSC 内皮细胞 SEC 枯否细胞 KC 肝间质的成纤维细胞 胆管细胞 平滑肌细胞血循环移入肝内的淋巴细胞 单核细胞 中性白细胞 肥大细胞 血小板 PLT 10 肝纤维化时作用于HSC的细胞因子 1 作用细胞来源增殖血小板衍生生长因子 PDGF HSC KC PLT内皮素 1 ET 1 HSC肝细胞生长因子 HGF HSC EC KC成纤维生长因子 FGF 胰岛素样生长因子 IGF 1 HC血栓素 Thrombin HC血管内皮生长因子 VEGF HC 基质细胞 肿瘤细胞收缩内皮素 1HSC一氧化氮 NO HSC HC KC血管加压素 纤维形成转化生长因子 1 TGF 1 HSC KC HC肿瘤坏死因子 TNF KC抗纤维化因子 IL 10 HSC 11 肝纤维化时作用于HSC的细胞因子 2 作用细胞来源基质降解肿瘤坏死因子 TNF KC白介素 10 IL 10 HSC抑制性降解 转化生长因子 1 TGF 1 HSC KC HC PLT趋化性血小板衍生生长因子 PDGF HSC KC PLT单核细胞趋化因子 1 MCP 1 HSC维生素丢失血小板衍生生长因子 PDGF HSC KC PLT 12 肝纤维化的发生机制 几种主要的细胞因子在肝纤维化中的作用转化生长因子 转化生长因子 transforminggrowthfactor TGF 是促肝纤维化的关键细胞因子 TGF 有6个亚型 哺乳动物仅有TGF 1 TGF 2和TGF 3 TGF 受体 TGF receptor T R 至少有3种亚型 TGF 的 型受体属于跨膜的Ser Thr激酶受体家族 T R 除递呈TGF 给T R 外 还能促进自身磷酸化的T R 与T R 形成复合体 13 肝纤维化的发生机制 转化生长因子 活性TGF 与T R 结合 形成复合物 这时TGF 的构象改变 被T R 识别 形成TGF T R T R 三聚体 其中的T R 被T R 磷酸化而活化 活化的T R 通过Smads锚着蛋白 Smadanchorforreceptoractivation SARA 等募集Smads或直接结合丝裂原激活的蛋白激酶 mitogen activatedproteinkinases MAPK 等信号分子 并使之磷酸化 使信号在胞内逐级转递直至转位细胞核内 调控目的基因表达 14 15 TGF 1在肝纤维化形成所起的中心作用 刺激ECM合成增加I III IV型胶原 FN诱致HSC合成胶原调节细胞增生抑制HSC增生 但刺激其转化抑制基质降解减少MMPS合成增加TIMPS的合成并调节自身活性型的改变受体表达增强TGF 辅助受体合成 刺激其他生长因子受体 PDGF TGF 表达 及整合素家族受体 16 肝纤维化的发生机制 血小板衍生生长因子 platelet derivedgrowthfactor PDGF PDGF由A B两条肽链构成 形成PDGF AA PDGF AB PDGF BB三种亚型 其中PDGF BB对HF的发生起到了重要的作用 在有损伤因素存在时 巨噬细胞 血小板 浸润的炎症细胞 受损的内皮细胞及活化的HSC均可分泌PDGF 是重要的促肝纤维化的因子 CzochraP KlopcicB MeyerE HerkelJ Garcia LazaroJF ThieringerF SchirmacherP BiesterfeldS GallePR LohseAW KanzlerS LiverfibrosisinducedbyhepaticoverexpressionofPDGF Bintransgenicmice JHepatolSep2006 45 3 419 28 17 肝纤维化的发生机制 血小板衍生生长因子 PDGF PDGF受体分子由 和 两种亚单位组成 PDGFR 与三种亚型的PDGF均可结合 PDGFR 仅与PDGF AB PDGF BB结合 HSC激活过程中的HSC增殖反应主要受PDGF 受体调节 在PDGF的信号传导中 包含了多种途径 多种信号传导分子可以作为PDGFR的底物与其自磷酸化位点结合 启动下游信号 其中包括 Ras ERK PI 3K JAK STAT等 18 肝纤维化的发生机制 血小板衍生生长因子 PDGF PDGF与其受体结合后 主要促进HSC的增殖和迁移 使其聚集在炎症区 其它除上面所提到的两种细胞因子外 肝纤维化还受核因子 B NF B 胰岛素样生长因子 IGF 瘦素 leptin 整合素 integrin 激活素 促肝细胞生长因子 HGF 肿瘤坏死因子 TNF 白介素家族 IL 内皮素 1 ET 1 表皮生长因子 一氧化氮等多种因子的调节 19 ECM的组成及主要功能 组成 蛋白质 胶原 弹力纤维 糖蛋白及蛋白多糖功能 1 支撑及维持组织结构 形态与修复2 细胞接触面及半选择性弥散屏障3 调节细胞分化 增殖 移行及信息传递4 参与调节微循环 代谢及免疫反应 20 ECM的胶原蛋白质 间质性胶原 纤维形成胶原 I III型 为肝内主要胶原成分 各占33 I III比例为1 1 V型 分布于血窦周围和门脉区 作为核心使I III型胶原形成粗大的纤维 VI型 分布于I III V型胶原形成的纤维素之间起粘附作用 基底膜胶原 非纤维形成胶原 IV型 主要分布于肝血窦内皮下 是肝细胞和内皮细胞功能性基底膜的主要成分 21 ECM的非胶原糖蛋白 纤维连接素 FN 在肝纤维化早期时增多 作为以后胶原沉积的支架 层粘素 LN 和IV型胶原一起构成基底膜的主要成分 对于维持细胞的分化状态有重要意义 粗纤维调节素 undulin 主要分布于紧密排列的I III型胶原纤维中 对于维持胶原的超分子结构起重要作用 副层粘蛋白 entactin nidogen 主要分布于基底膜 调节层粘蛋白与其受体的结合 细胞粘合素 tenascins 分布于窦周间隙 肝窦 可能在早期ECM的沉积中起作用玻璃体连接素 vitronectin 具有结合胶原的功能 血浆VN水平和肝纤维化程度有一定相关性血栓粘合素 thrombinspond 能结合肝素 V型胶原 FN等 防止细胞扩散 22 肝纤维化时ECM发生4方面改变 总体ECM增加3 8倍ECM亚群不相称增高形成微异质性ECM分子结构ECM局部解剖重分布早期主要在Disse内皮下沉积形成窦周纤维化 23 影响ECM降解的因素 细胞内细胞坏死 炎症及肝内循环紊乱可影响组织蛋白酶降解细胞外MMPs 胶原酶 明胶酶及基质分解素 的产生 异质性及敏感性改变TIMPs表达上调降解酶活性 2M TGF 1 雌激素 巯基阻断剂 铁 铜 维甲酸 胶原 血清蛋白复合物 变性基质 糖蛋白 疤痕组织 肿瘤衍生因子等 24 肝纤维化形成的基本动力学改变 肝细胞坏死 损坏炎症KC激活释放介质HSC激活ECM的合成 及降解 ECM过度沉积 25 肝纤维化诊断评估内容 病原学临床评估血清生化学非创伤性诊断影像学综合诊断组织病理学创伤性诊断 26 组织病理学诊断 肝活检标本组织学检查是纤维化诊断的金标准常规组织形态学评估特殊的组织学检查肝纤维化组织学半定量评估系统计算机图像分析系统 27 几种肝纤维化分期半定量评估系统 评分KnodellIshakScheuerMETAVIR0无纤维化无纤维化无纤维化无纤维化1汇管区扩大有些PF 短纤维隔汇管区扩大PF无纤维隔2多数PF 短纤维隔PF 纤维隔形成PF 少量间隔3桥接纤维化多数PF 偶有P P纤维隔伴小叶间隔纤维化P P P C结构紊乱4肝硬化PF伴明显P P和P C可能或肯定肝硬化肝硬化5明显P P P C偶有结节6可能或肯定肝硬化注 PF为汇管区纤维化 P P汇管桥接纤维化 P C为汇管 中央桥接纤维化 28 组织病理学诊断的局限性 创伤性 有一定严重合并症 难反复活检病变不均匀性影响 如NASH 血色病 胆道系统病变等半定量分期系统可误差1 2期 难区分F2 F1及F2 F3标本错误长度不够 20mm 含 10个汇管区易出现低估标本破碎及肝包膜下纤维化假象观察者差异 观察者内一致性约70 90 观察者间为60 90 分期或肝硬化的正确诊断率约80 肝硬化漏诊率约15 30 29 临床评估 性别年龄病程和病种饮酒状况BMI病毒载量和基因型抗病毒药治疗应答反应伴代谢综合征程度 30 临床评估 病毒性肝炎肝纤维化进展的临床相关因素男性 年龄 40岁 感染年限 长期饮酒 40g d 长期免疫抑制 BMI 脂肪肝 病毒载量 混合感染 铁负荷 对抗病毒药无应答ALD肝纤维进展的临床相关因素饮酒量男 40g d 女 20g d 饮酒年限 5年 铁负荷 BMI 血糖 伴有的代谢综合征的组分及其程度NASH肝纤维进展的临床相关因素女性 年龄 4 岁 肥胖史 年 糖尿病史 15年 BMI 伴有代谢综合征的组分及其程度 31 理想的血清指标应具备 肝脏特异性 与其他组织器官无明确相关性不受肝肾及网状内皮系统细胞廓清影响明确是病变肝组织中何种细胞产生具有明确的代谢半衰期及分泌途径能反映ECM沉着和降解助于诊断HF 监视进程及治疗反应检测方法敏感 快速 简便 如ELASA由参考实验室作标化并有室间和室内质控 以保证结果的可比性 32 用于评估HF的血液学指标 Bloodmarkers 血常规及血清生化学指标血小板计数 PLT 凝血酶原时间 PT 球蛋白 A G 总胆红素 ALT AST GGT APOA1 胆固醇 甘油三酯 胰岛素抵抗 IR 指数 铁蛋白 肝珠蛋白 HPT 血清肝纤维化标志物III型前胶原蛋白 PIIINP IV型胶原 CIV 基质金属蛋白酶 MMPS 及其抑制物 TIMPS 透明质酸 HA 层粘素 CN 转化生长因子 TGF 1 YKL 40 38KD糖蛋白 33 血清肝纤维化标志物诊断的局限性 非肝脏特异性主要反映基质更新而非其沉积肝内外炎症活动影响其水平肝窦内皮细胞功能不全及胆道排泄受阻可影响其清除率单一血清肝纤维化标志物的诊断意义有限 34 B超 CT MRI的诊断评估 辅助诊断作用 此三项检查对提高肝硬化诊断准确性有互补价值超声总积分陈煜等 肝实质 肝表面 肝边缘 肝静脉 脾面积 每项以1 3积分 10分诊断肝硬化的Sens为86 Spec为95 Nishura等 低频 2 5MHz 和高频 5 12MHz 探头测定肝表面 肝边缘 肝实质评分 6 5分诊断肝硬化Sens为100 35 Fibroscan FS 超声瞬时弹性测定 transientelastrography FS为用于对肝脏硬度测定 LSM 的专用超声仪FS判别各期纤维化 METAVIR系统 LSM的Kpa中位数F0 1为5 5 F2为6 6 F3为10 3 F4为30 8诊断F2的Cutoff值为8 7 F4为17 5AUC在F2为0 79 F4为0 97 36 Fibroscan诊断的评估 准确性高重复性好 操作相对容易整个检查不到5分钟和其他AUC 0 8非创伤性诊断方法比较有很好的一致性探查的肝内范围相当于肝活检标本大小100倍以上需进一步探查的相关问题各期kpa值重叠 cutoff值划分不一肥胖 肋间隙狭小 腹水可导致检查失败需进一步提供病种 年龄 性别等相关资料肝内实质的大血管改变 坏死炎症的影响和其他非创伤性检测方法的联合应用前景 37 非创伤性综合指标诊断模型具备的优势特点 有多变量回归分析所获取的函数判别式AUC 0 8指标易从临床实践中获取先后经临床 病理验证有一致性较高的DA PPV NPV对判别CSF和肝硬化有较好的评估价值 38 上海肝纤维化组 SLFG 模型 参数 A2M 年龄 GGT HA预测模型 13 995 3 220log 2MA 3 096log 年龄 2 254log GGT 2 437log HA 病理诊断 Scheuer s标准AUC 建模组0 84 验证组0 77 Hepatology2005 42 1437 1445 39 Fibroscan与非创伤性诊断模型的联合检查 目前非创伤性诊断模型仍不能代替组织病理学诊断 模型建立的判别值难与组织学各分期诊断有等价效应模型可使1 3 半数CLD患者避免或减少肝活检的次数联合应用2个模型的有关指标或Fibroscan联合1或2个模型的指标可进一步减少肝活检的需要 并提高对F 3及肝硬化的诊断价值 40 肝纤维化的治疗 1 治疗目的 减轻肝纤维化的程度 延缓其发展或使肝纤维化逆转 防止进一步向肝硬化发展 治疗原则 去除原发病因 抗肝纤维化和对症治疗 治疗策略 由以前的抗炎为主 转变为抗HSC活化 促进胶原降解 药物靶向治疗等新思路 41 肝纤维化的治疗 2 去除病因 病毒性肝炎的抗病毒治疗酒精性肝病患者戒除乙醇摄入血色病患者静脉放血治疗Wilson s病患者的祛铜治疗保护肝细胞 抗氧化剂 脂氧酶抑制剂 钙通道阻断剂 其它 甘草甜素和UDCA等 减轻肝脏炎症 IL 1受体拮抗剂 可溶性TNF 抗体 IL 10 42 肝纤维化的治疗 3 抑制肝星状细胞 HSC 活化 拮抗细胞因子及其受体 TGF 1抗体或可溶性受体 IL 10抗氧化剂 槲皮黄酮 N乙酰半胱氨酸 腺苷干扰素 IFN IFN 肝细胞生长因子 HGF 抑制TGF 1 对HSC