克罗恩病肛瘘发病机制的研究进展总结2026

克罗恩病肛瘘发病机制的研究进展总结2026

克罗恩病（Crohn’sdisease，CD）是一种病因不明的慢性肠道炎症性疾病，可穿透肠壁全层引起多种严重并发症，其中克罗恩病肛瘘（perianalfistulizingCrohn’sdisease，PFCD）是常见且较难治愈的并发症之一，患病率在4%~20%之间，累积患病率随着疾病持续时间的增加而增加，且罹患肛门癌和直肠癌的风险较高[1-2]。PFCD的治疗是目前结直肠外科领域的热点和难点问题。目前对于PFCD已有多种治疗方法，但部分患者仍面临治疗无效和疾病复发的问题，在开发新的治疗方法的同时，需要深入认识PFCD的发病机制，本文就PFCD发病机制的最新研究进展作一综述。1组织病理学特征瘘管是指两个上皮内衬表面之间的异常通道，并以中心裂隙贯穿固有层和黏膜肌层至深层组织为核心特征。一般情况下，瘘管周围环绕着富含组织细胞和致密毛细血管网的肉芽组织，管腔内镜下可见坏死碎屑、红细胞及急慢性炎细胞浸润。然而，肉芽肿在大多数CD相关的瘘管中不存在，提示PFCD的组织学特征在很大程度上呈非特异性，最常见的镜下改变是慢性透壁性炎症和纤维化[3]。PFCD的瘘管走行复杂，外口与内口的关系常不遵循Goodsall规则，多同时并发肛管直肠狭窄、疣状皮赘、非中线肛裂和直肠阴道瘘等病变，无法简单使用Parks分型方法进行分类[4]。细胞组成方面，CD瘘管与非CD瘘管相比也存在明显不同。既往研究发现，CD瘘管组织中存在大量炎症细胞浸润，中央区域以T细胞（CD45RO阳性）浸润为主，外围形成巨噬细胞（CD68阳性）与B细胞（CD20阳性）的致密带；而普通肛瘘则以巨噬细胞（CD68阳性）广泛浸润为特征[5]。另一项研究则发现，CD肛周瘘管内的T细胞（尤其是Th1和Th17型）数量显著高于血液，且携带与炎症因子IL-17相关的标志物CD161，并表明沿瘘管局部施用抗TNF-α单克隆抗体与瘘管消退有关[6]。PFCD的组织病理学特征为其个体化治疗提供了重要依据，并强调药物与外科干预的多学科协作模式。通过术前抗炎优化手术条件、缓解期再行确定性手术、术后维持治疗预防复发等方式尽可能保护肛门直肠功能，避免肛门失禁或永久性造口等严重后果的发生，以降低患者复发风险、改善患者生活质量[7]。2遗传易感性CD是多基因疾病，涉及多个遗传易感位点。NOD2是CD最经典的易感基因之一，其突变会导致细菌识别缺陷，引发慢性炎症反应，促进瘘管形成。全基因组关联研究（genome-wideassociationstudy，GWAS）确定了与CD相关的200多种单链苷酸多态性（singlenucleotidepolymorphism，SNP）特定风险位点，其中NOD2是CD易感性和包括瘘管在内的表型的关键遗传预测因子[8]。此外，自噬相关基因ATG16L1和IRGM也与PFCD发生相关，它们共同参与细胞内细菌清除与防御。国内有研究表明，ATG16L1的基因突变与CD的回肠纤维性狭窄表型相关，而IRGM作为自噬相关信号通路中调控细胞内病原体清除和炎症稳态的关键基因，其突变会加剧黏膜屏障破坏和炎症浸润，最终促进肛瘘形成[9]。Li等[10]的研究结果则显示，在意大利CD患者中，rs4958847多态性携带者更易出现肛瘘，但在亚洲人群中，该多态性与肛瘘发生风险未见显著关联。一项关于中国南方汉族CD患者的研究发现，rs72553867（IRGM）、rs4409764（NKX2、NKX3）和rs3731772（AOX1）是PFCD的易感因素，rs72553867的T等位基因与PFCD风险独立相关，AOX1的变异可能是PFCD患者对现有生物制剂不敏感的原因之一[11]。这些研究表明，IRGM的不同多态性位点对PFCD发病的影响在不同人群中存在差异。此外，表观遗传学调控在PFCD中的作用也逐渐被揭示，PFCD黏膜病变中肠道黏膜来源的DNA甲基化特征与正常肠道黏膜组织相比存在差异，且在细胞凋亡和IL-8产生过程中显著富集[12]。遗传易感性在PFCD的早期干预和治疗中表现出巨大潜力。遗传易感性对于疾病风险预测、疾病行为精准分型、靶向治疗药物遴选、药物不良反应，以及癌变等预后转归具有较高的预测价值[13]。未来有望通过GWAS、单细胞测序等技术量化遗传风险，提升疾病风险预测，有助于通过早期干预阻断肛瘘形成，降低PFCD高危人群的手术率。同时，了解遗传易感性有助于靶向治疗药物的遴选，从而优化治疗策略，更好地实现个性化治疗。3上皮—间质细胞转化（epithelial-mesenchymaltransition，EMT）EMT是上皮细胞向间质样细胞分化并获得其特性的过程，它使上皮细胞失去极性和黏附性，获得间质表型，包括增强迁移能力/侵袭性、提高抗凋亡能力以及大量增加细胞外基质（extracellularmatrix，ECM）成分[14]。在CD瘘管形成过程中，肠道慢性炎症导致结肠固有层成纤维细胞（coloniclaminapropriafibroblasts，CLPFs）功能受损，促使肠上皮细胞转化为移行细胞（transitionalcell，TC）来补偿受损的成纤维细胞，试图恢复上皮屏障。在此过程中，TC在瘘管内形成一层单层结构，并表达上皮标志物（CK8和CK20）和间充质标记物（如波形蛋白和平滑肌肌动蛋白），下调细胞中黏附分子E-钙黏蛋白和β-连环蛋白（β-catenin）的表达，使细胞具有迁移特性，提示肠上皮细胞发生了EMT改变[15]。在CD瘘管中，可检测到TNF-α、TGF-β和IL-13等多种细胞因子的表达水平升高[16]。Scharl等[17]的研究表明，在肠上皮细胞的EMT模型中，TGF-β与IL-13可以通过协同作用共同驱动PFCD的发病进程。TGF-β通过诱导CD患者CLPFs中SNAIL1和IL-13的表达，从而诱导EMT发生以破坏上皮结构完整性；而IL-13则通过上调β6-整合素和EMT相关蛋白SLUG的表达，促进转化细胞向深层组织浸润，该机制被证实是瘘管形成的关键环节，并提示靶向IL-13的治疗策略具有重要临床价值。近期研究发现，Wnt/β-catenin通路在EMT的调控中发挥着关键作用，CD161+T细胞浸润与β-catenin核定位、E-钙黏蛋白的抑制相关，且证实Wnt/β-catenin信号受微小核糖核酸（miRNAs）影响[18]。CD161是Th17和细胞毒性T细胞的标志物，这两种细胞通过分泌IL-17、IFN-γ等促炎因子参与黏膜免疫，IL-17通过激活NF-κB和STAT3通路，加重局部炎症，破坏上皮屏障完整性[19]。既往研究在CD患者瘘管中发现CD161+T细胞的积聚，进一步研究表明，CD161+T细胞具有全反式视黄酸调节的基因表达特征，可加速CD患者肠上皮修复，未来可作为PFCD治疗靶点之一[6,20]。此外，中医药在抑制EMT方面具有潜在价值。Wu等[21]发现乌梅丸可以通过靶向TGF-β/Smad、Wnt/β-catenin等通路抑制EMT，同时兼具抗炎、促修复及菌群调节作用，展现出治疗PFCD的独特潜力。4基质金属蛋白酶（matrixmetalloproteinases，MMPs）MMPs是一组能够降解ECM中多种成分的蛋白分解酶，参与组织重塑、创伤修复、炎症和免疫调节等过程，其活性与炎症因子的释放和炎症反应的持续有关。在PFCD中，严重的肠道炎症导致TNF-α、IL-13和TGF-β等细胞因子分泌增加，诱导MMPs（包括MMP-3、MMP-9和MMP-13等）的上调并促进EMT，随后累及更深层的组织，导致瘘管形成[22-23]。在一项使用瘘管型CD体外模型的研究中发现，MMP-9是模型中最丰富的MMPs，研究者利用该模型进一步阐明了TNF-α（而非IFN-γ）能够诱导MMPs的上调，尤其是MMP-3和MMP-9[24]。MMP抑制剂（matrix-metalloproteinaseinhibitor，TIMPs）是MMPs的天然抑制物，由产生MMPs的细胞同步分泌。Mcgregor等[25]发现，在CD瘘管组织中MMP-3、MMP-9、MMP-13表达显著上调时，抑制性分子TIMP-1、TIMP-2和TIMP-3的蛋白水平会相应偏低，这种失衡为MMPs作为介质在PFCD发病机制中通过过度降解ECM发挥作用提供了依据。MMPs的研究为PFCD临床治疗提供了新靶点，如抗TNF-α药物可能通过下调MMPs表达增强疗效。抗TNF治疗是目前PFCD的标准治疗，然而其长期反应率并不令人满意。有研究数据表明，对抗TNF治疗无反应的CD患者瘘管周围仍存在MMP-9的高表达，提示靶向MMP-9对于此类患者是一种具有发展前景的治疗方法[26]。此外，vanHaaften等[27]发现在PFCD患者的血清中，MMP-9活性的循环生物标志物C3M水平升高，提示血清或组织中的MMPs水平可能作为评估PFCD活动性或治疗反应的标志物，指导个体化治疗。5细胞因子PFCD是肠道慢性炎症失控导致的穿透性病变，表现为促炎细胞因子升高导致的免疫细胞异常活化，促使基质破坏或纤维化失衡，从而形成瘘管。5.1促炎细胞因子PFCD的病变活动性与其病变部位组织中的TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-17等促炎细胞因子的表达升高有关，这些细胞因子相互协同形成炎症网络，共同促进炎症反应[28]。TLR4/NF-κB信号通路是调控CD肠道炎症的关键信号通路，其激活可诱导炎症加重，TNF-α通过激活NF-κB通路诱导其他炎性因子释放，促进中性粒细胞浸润和肉芽肿形成[29]。IL-6可刺激肝脏产生C反应蛋白，诱导其他炎症介质释放，进一步放大炎症反应。IL-12与IL-23能强化炎症信号，其中后者可以通过诱导IL-17的表达和Th17表型的扩增及稳定，在Th17发育中发挥关键作用。Th17细胞能分泌多种细胞因子，具有促进炎症进展及组织保护的双重作用[30-31]。IL-13及其受体在瘘管和邻近隐窝的TC中大量表达，可通过激活STAT6通路上调促炎因子表达，在CD瘘管病理进程中起关键调控作用。TGF-β作为EMT的关键介质，与IL-13被认为在瘘管的发病机制中发挥协同作用[17]。5.2抗炎细胞因子IL-10细胞因子家族通过限制过度炎症反应、上调先天免疫和促进组织修复机制，在感染和炎症期间发挥维持组织稳态的重要功能，其缺乏将影响组织修复[32]。IL-22属于IL-10亚家族，具有抗炎/促炎双重作用，既能促进组织修复，又可能在某些情况下加剧炎症反应。研究表明，IL-22在CD肛瘘样本中高度表达，且能增强TNF-α诱导EMT，可作为CD瘘管治疗的新型治疗靶标[33]。5.3治疗策略抗TNF-α药物如英夫利西单抗（Infliximab，IFX）与阿达木单抗（Adalimumab，ADA）是目前治疗PFCD的重要生物制剂之一，它们通过中和TNF-α蛋白，阻断其与细胞表面受体结合，从而抑制其促炎功能，减轻炎症反应，诱导和维持瘘管缓解。迄今为止，IFX是研究最广泛和最有效的PFCD抗TNF-α药物之一，临床缓解率可达55%[34-35]。还有研究表明，与单独用药相比，IFX和免疫调节剂（硫嘌呤/甲氨蝶呤）的联合治疗可获得更高的应答率，与挂线术的组合也可获得较好的临床缓解率及较低的复发率[34,36]。ADA与IFX在治疗PFCD中的机制相似，研究发现，在对IFX无反应的患者中，ADA能够诱导88例患者中的34例（39%）瘘管闭合[37]。乌司奴单抗（Ustekinumab，UST）通过阻断与IL-12和IL-23相关的信号通路，抑制炎症反应，从而减轻肛瘘的症状以促进愈合。一项纳入9项研究、共计396例PFCD患者的荟萃分析结果显示，UST在治疗第8周的诱导瘘管反应和瘘管缓解方面功效分别为40%和17%，而在治疗第52周，反应率增加到56%，缓解率保持在17%[38]。Chahal等[39]的研究显示，在44周的治疗时间内，采用UST的患者的瘘管愈合情况优于抗TNF-α药物和维得利珠单抗（vedolizumab，VDZ）。VDZ是一种抗α4β7整合素抗体，该药物在治疗PFCD方面也显示出一定的疗效。对于抗TNF-α药物治疗失败的PFCD患者，VDZ可使近三分之一的患者达到瘘管愈合[40]。间充质干细胞（mesenchymalstemcells，MSCs）具有免疫调节、抗炎和组织再生的特性，近年来在PFCD治疗中展现出巨大潜力。在炎症部位，MSCs通过分泌抗炎因子（如IL-10、TGF-β1、吲哚胺2,3-双加氧酶等）维持抗炎环境，并调节巨噬细胞和淋巴细胞的功能，同时促进细胞增殖和血管生成，发挥抗炎和促进瘘管愈合的作用[41]。通过局部注射MSCs，可抑制炎症细胞因子生成，促进肛瘘愈合。MSCs来源于骨髓或脂肪组织，脂肪组织来源的MSCs因其易于收获并且具有较高的复制率在临床最为常用，在治疗PFCD中的治愈率可达46%~90%[42]。目前已有大量临床试验证明MSCs治疗的临床效果与安全性，但制备和注射MSCs仍面临着保存、摄取和存活等多重障碍，相关疗法的临床应用和研究仍面临着巨大挑战。6微生物学人体肠道微生物群在CD的发病机制中起着重要作用，微生物组成的改变能够造成宿主—微生物失衡，提供抗原刺激，干扰肠道和免疫稳态[43]。研究发现，CD相关的肠道微生物群的多样性和种群丰度发生了改变，革兰氏阳性菌在PFCD中占主导地位，革兰氏阴性菌则多在腺源性肛瘘中更为常见[44]。另一项研究收集了10例肛周瘘管样本，其中9例未检测到细菌，但却能检测到肽聚糖的存在[45]。肽聚糖是许多细菌细胞壁的关键成分，核苷酸结合寡聚化结构域2（nucleotide-bindingoligomerizationdomain2，NOD2）通过识别胞壁酰二肽（muramyldipeptide，MDP）而感知肽聚糖，MDP可诱导多种炎症相关因子的表达，这可能是CD肛瘘持续出现炎症和发生EMT的驱动因素[46]。Breton等[47]发现，PFCD患儿（6~18岁）的瘘管具有独特的微生物生态系统。该生态系统在物种组成上呈现为肠道与皮肤菌群的混合体，并显著富集了如卟啉单胞菌、大芬戈尔德菌等具有组织破坏潜力的机会致病菌；在功能上则表现为丁酸盐生成能力严重受损与碳水化合物代谢模式改变，同固有的高水平抗生素耐药基因共同塑造了促炎且不利于组织修复的微环境，这为环丙沙星与甲硝唑等传统抗菌治疗效果不佳提供了机制解释。在临床实践中，部分PFCD患者可使用抗生素改善症状，喹诺酮类（如环丙沙星）和甲硝唑可通过减少细菌负荷，减轻炎症反应，促进