細(xì)胞因子與慢加急性肝衰竭的關(guān)系及人工肝治療的影響

張 聰 綜述，曾愛中審校

（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院感染科 400016）

我國為病毒性肝炎高發(fā)國家，其中以乙型肝炎病毒（HBV）感染最為常見。慢性乙型肝炎最終可發(fā)展為肝衰竭，這也是我國最常見的肝臟疾病死亡原因，臨床表現(xiàn)以慢加急性肝衰竭（acute-on-chronic liver failure，ACLF）為主［1］。人工肝支持系統(tǒng)（artificial liver support system，ALSS）是目前治療ACLF 的有效方法之一，能顯著清除各種有害物質(zhì)，發(fā)揮暫時替代肝臟部分功能的作用，為肝細(xì)胞再生及肝功能恢復(fù)創(chuàng)造條件或等待時機(jī)進(jìn)行肝移植，對改善患者的臨床癥狀及生化指標(biāo)療效顯著。目前，國內(nèi)外均有研究證實(shí)機(jī)體免疫應(yīng)答異常、細(xì)胞因子表達(dá)異常在ACLF的發(fā)病中起重要作用［2-4］。這對病情進(jìn)展與轉(zhuǎn)歸有著十分重要的內(nèi)在聯(lián)系，因此研究ALSS 治療ACLF 患者細(xì)胞因子變化對于療效評價(jià)及預(yù)后判斷具有非常重要的意義。

1 細(xì)胞因子在ACLF 發(fā)病機(jī)制中的作用

目前HBV相關(guān)ACLF 發(fā)病機(jī)制尚不明確，肝細(xì)胞凋亡的“二重?fù)p傷”假說得到了絕大多數(shù)國內(nèi)外專家的認(rèn)可，該假說認(rèn)為由于慢性肝炎病毒感染導(dǎo)致肝組織長期處于炎癥狀態(tài)；一方面，病毒直接或間接損傷肝細(xì)胞，使肝臟解毒能力下降，無法清除體內(nèi)一系列毒性物質(zhì)，導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥加重肝臟損傷，另一方面，當(dāng)肝細(xì)胞遭受HBV感染或內(nèi)毒素刺激時，可進(jìn)一步促進(jìn)肝臟內(nèi)庫普弗細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞等大量增值并釋放腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白細(xì)胞介素（IL）等細(xì)胞因子或補(bǔ)體分子，激活由多種細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)通路，從而誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡、壞死，加速肝臟組織破壞［3］。此外，炎癥反應(yīng)又可進(jìn)一步發(fā)展，引起體內(nèi)各級細(xì)胞因子失衡，引起細(xì)胞因子間“瀑布樣級聯(lián)反應(yīng)”，誘發(fā)產(chǎn)生急性全身炎癥反應(yīng)綜合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS），使肝臟功能急性失代償，最終引起肝衰竭以及全身多器官功能障礙的發(fā)生，誘發(fā)或加重肝性腦病，大大降低了肝移植的機(jī)會，預(yù)后極差［5］。肝臟慢性炎癥在急性誘因下，肝細(xì)胞大量壞死，解毒、代謝等多種能力下降，并釋放大量細(xì)胞因子，進(jìn)一步加重肝臟損傷，“二重?fù)p傷”使得ACLF 治療相當(dāng)棘手，其短期病死率高達(dá)50%以上［6］。

2009年亞太地區(qū)肝病會議（APASL）推出的《慢加急性肝衰竭共識》［7］中明確指出促炎癥細(xì)胞因子失衡，導(dǎo)致的肝細(xì)胞炎癥、凋亡、壞死以及由促炎癥細(xì)胞因子介導(dǎo)的SIRS 是影響ACLF 進(jìn)程的重要機(jī)制之一；現(xiàn)已證實(shí)TNF-α、IL-6 及IL-10等多種細(xì)胞因子失衡與ACLF 發(fā)生時免疫功能紊亂有著重要關(guān)系。Zou 等［8］研究發(fā)現(xiàn)較正常人，ACLF患者肝組織中，促炎因子TNF-α明顯升高，存在細(xì)胞因子嚴(yán)重失衡，而給予適當(dāng)治療后，肝組織內(nèi)TNF-α表達(dá)顯著減少。杜思霖等［9］研究同樣發(fā)現(xiàn)肝衰竭患者血清TNF-α等是參與肝細(xì)胞免疫損傷的主要因子，其水平與疾病的嚴(yán)重程度及死亡風(fēng)險(xiǎn)率密切相關(guān)。

目前細(xì)胞因子在ACLF 發(fā)病機(jī)制中的作用已逐漸得到了肯定。葉一農(nóng)等［10］總結(jié)近十年國內(nèi)外有關(guān)肝衰竭免疫機(jī)制的最新研究成果后提出乙肝肝衰竭的“三重打擊”學(xué)說，即免疫損傷、缺血缺氧性損傷及內(nèi)毒素血癥，此三重打擊交替作用、互相影響，共同造成了乙肝肝衰竭的發(fā)生及病情的進(jìn)展。研究證實(shí)細(xì)胞因子自始至終貫穿于“三重打擊”之中；強(qiáng)調(diào)以內(nèi)毒素-細(xì)胞因子軸-肝損害為核心的繼發(fā)性損傷，當(dāng)體內(nèi)過多的內(nèi)毒素通過與脂多糖結(jié)合蛋白結(jié)合，可經(jīng)由CD-14-TLR4-核因子-κB-TNF-α信號通路誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡。同樣，近年來定義的“免疫麻痹”理論也闡明了細(xì)胞因子的重要作用，Wasmuth等［11］在檢測ACLF 患者和重癥膿毒血癥患者血清中TNF-α、IL-6、IL-10 等免疫細(xì)胞因子，對比健康人及代償期肝硬化患者后發(fā)現(xiàn)，ACLF 患者表現(xiàn)出與重癥膿毒血癥相類似的免疫抑制狀態(tài)，認(rèn)為“膿毒血癥樣免疫麻痹”是ACLF患者發(fā)生急性肝功能失代償?shù)莫?dú)立病因之一，其與ACLF如此高的病死率有著密切的聯(lián)系。然而，有學(xué)者提出TNF-α、IL-6 等細(xì)胞因子可能同樣具有誘導(dǎo)肝細(xì)胞再生、增殖以及抗肝細(xì)胞凋亡的作用［12］。Chou 等［13］在運(yùn)用肝部分切除術(shù)小鼠模型研究肝細(xì)胞再生機(jī)制時發(fā)現(xiàn)IL-6 可通過介導(dǎo)JAK／PI3K／Akt／CREB 信號通路誘導(dǎo)產(chǎn)生Mcl-1L蛋白，而Mc l-1L蛋白已被證明具有抗肝細(xì)胞凋亡作用，其可能為肝細(xì)胞再生機(jī)制之一。由此可以推測，IL-6 等細(xì)胞因子在肝細(xì)胞代謝機(jī)制中具有濃度及環(huán)境依賴性，高水平IL-6 可能抑制肝細(xì)胞再生，甚至加重肝損傷，但較低水平IL-6 同樣可以發(fā)揮介導(dǎo)相關(guān)信號通路，促進(jìn)肝細(xì)胞再生的作用?？偠灾?，高水平的細(xì)胞因子失衡，是導(dǎo)致ACLF 急性進(jìn)展、肝臟繼發(fā)性損傷的重要因素；調(diào)節(jié)細(xì)胞因子平衡，抑制炎癥細(xì)胞因子反應(yīng)可能成為降低ACLF患者病死率的有效途徑。

2 ALSS 治療對細(xì)胞因子的影響

正因?yàn)榧?xì)胞因子在ACLF 中有著如此重要的作用，因此，如何降低體內(nèi)諸多過量的促炎細(xì)胞因子或抑制其活性已成為治療ACLF 的一個重要方向。ALSS 是一種能模擬正常肝臟的部分或全部功能的體外裝置，清除體內(nèi)各種有害物質(zhì)，代償肝臟相應(yīng)的功能，現(xiàn)已成為治療肝衰竭不可或缺的重要手段。經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，ALSS日趨成熟，其有效性及安全性已得到證實(shí)；無論在亞太地區(qū)肝病會議、美國肝病會議，或是歐洲肝病會議等具有國際影響力的重大會議上，ALSS 均作為肝衰竭有效的治療手段而被納入肝衰竭治療指南中。

自上世紀(jì)90年代開始，ALSS 對于細(xì)胞因子的影響逐漸受到關(guān)注，其清除體內(nèi)過量促炎癥細(xì)胞因子、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子平衡的作用得到了肯定。Mao 等［14］等運(yùn)用血漿置換技術(shù)治療149例ACLF 患者，檢測治療前后患者血清細(xì)胞因子濃度水平變化時發(fā)現(xiàn)，ACLF患 者IFN-γ、IL-10、IL-4、IL-2 以 及TNF-α濃度明顯高于健康人，與肝臟炎癥程度正相關(guān)，并發(fā)現(xiàn)血漿置換能夠顯著清除或降低肝衰竭患者體內(nèi)細(xì)胞因子濃度水平，減輕炎癥反應(yīng)。金潔等［15］在對比血漿置換單用及同步并聯(lián)血液濾過兩種不同模式人工肝系統(tǒng)對慢性重型肝炎細(xì)胞因子影響的研究中發(fā)現(xiàn)，兩者都 可顯著清除TNF-α、IL-1、IL-6、IL-0 等細(xì)胞因子，并提示血漿置換同步并聯(lián)血液濾過的清除作用較前者更為明顯，提示在緩慢血漿置換同時，同步并聯(lián)血液濾過，能夠更好地清除各種炎癥介質(zhì)，從而減輕肝臟免疫反應(yīng)，促進(jìn)肝細(xì)胞修復(fù)，提高患者近期及遠(yuǎn)期療效。隨著體外清蛋白透析（ECAD）的應(yīng)用，非生物型ALSS 得到進(jìn)一步發(fā)展，新型ALSS不斷出現(xiàn)，不再依賴異體血漿置換，具有代表性的如分子吸附再循環(huán)系統(tǒng)（molecular adsorbent recycling system，MARS）、部分血漿分離和吸附系統(tǒng)（fractionated plasma separation and adsorption system，F(xiàn)PSA）等。新型ALSS 對于ACLF的治療效果已得到證實(shí)，其可有效地降低ACLF 患者血清膽紅素水平，緩解患者肝性腦病等臨床癥狀，對患者的近期收益及臨床實(shí)用價(jià)值得到了肯定［16］。并且，相關(guān)研究已經(jīng)表明，新型ALSS，如MARS、FPSA等在清除血清高濃度促炎癥細(xì)胞因子都具有顯著作用，甚至在改善臨床癥狀及生化指標(biāo)、相關(guān)不良反應(yīng)等方面更加優(yōu)于血漿置換等ALSS［17-18］?？梢娧獫{置換并不是ALSS 發(fā)揮作用的必要方式，這為血源匱乏的今天選擇不同類型的ALSS 提供了依據(jù)?？傊?，ALSS 治療對細(xì)胞因子的影響作用不可忽視，它可有效減輕毒素作用，改善患者臨床癥狀，為患者肝細(xì)胞再生或過渡至肝移植提供時機(jī)。

值得關(guān)注的是，有研究證實(shí)ALSS 對于細(xì)胞因子的影響不僅僅局限于清除體內(nèi)高水平促炎癥細(xì)胞因子；黃春光等［19］在運(yùn)用MARS 治療87例肝衰竭患者發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)細(xì)胞因子水平TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8 在ALSS 治療后顯著下降，而IL-2 水平得到升高；IL-2 具有增強(qiáng)免疫細(xì)胞活性、促進(jìn)細(xì)胞增殖分化及增強(qiáng)免疫細(xì)胞功能表達(dá)等作用，IL-2 水平的相對上升，側(cè)面說明了患者細(xì)胞免疫功能得到改善。其機(jī)制可能是由于MARS 在發(fā)揮解毒作用時，大量的炎癥因子及內(nèi)毒素被清除，使原本抑制狀態(tài)的促肝細(xì)胞再生因子水平上升，為肝細(xì)胞再生提供機(jī)會。由此，可以看出ALSS 對肝衰竭治療并非僅為對炎癥細(xì)胞因子的清除，而是對患者血清中炎癥細(xì)胞因子與抑炎細(xì)胞因子間平衡的調(diào)節(jié)，即對患者免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)減輕肝臟損傷，提高生存率的治療目的。

3 展 望

細(xì)胞因子在ACLF病理生理過程中的重要作用毋庸置疑；在肝損傷發(fā)生時，肝細(xì)胞會高水平分泌一系列的細(xì)胞因子，而這些細(xì)胞因子會同時激活肝細(xì)胞再生及凋亡信號通路；最終結(jié)果如何取決于促炎癥或抗細(xì)胞凋亡活性之間水平的高低。這為通過人工肝治療調(diào)控細(xì)胞因子平衡治療ACLF 提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。通過人工肝治療ACLF，清除過量的細(xì)胞因子，減輕肝組織損傷，促進(jìn)肝組織再生，是治療的目的之一。經(jīng)過近十年的發(fā)展，ALSS 取得了一定的進(jìn)展；但仍然尚未成熟，Stadlbauer 等［20］在比較MARS 和FPSA系統(tǒng)對肝衰竭患者細(xì)胞因子的影響時發(fā)現(xiàn)，濾過液中可檢測到高水平的細(xì)胞因子，證實(shí)兩種ALSS 都可具有效清除細(xì)胞因子的作用，然而比較治療前后血清中細(xì)胞因子水平差異卻無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其原因可能與機(jī)體受到刺激后高效產(chǎn)生細(xì)胞因子有關(guān)。此外關(guān)于生物型人工肝系統(tǒng)對于治療慢加急性肝衰竭患者血清細(xì)胞因子的研究尚不足，目前仍無明確證據(jù)表明其對清除細(xì)胞因子的有效性。綜上所述，ACLF 患者體內(nèi)各種細(xì)胞因子以網(wǎng)絡(luò)的形式作用于疾病發(fā)展過程，ALSS 對細(xì)胞因子的清除作用值得肯定，然而其細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)全貌尚未能完全解讀，且單一地影響某一細(xì)胞因子，不能有效地改善機(jī)體免疫狀態(tài)，終止或逆轉(zhuǎn)其病理生理過程。如何進(jìn)一步明確肝衰竭患者需要凈化或補(bǔ)充的物質(zhì)，維持細(xì)胞因子內(nèi)環(huán)境平衡等問題有待解決。正因?yàn)槿绱?，從?xì)胞因子水平研究ACLF 發(fā)病機(jī)制，評價(jià)包括ALSS 等的綜合治療效果，改進(jìn)ALSS 以及為治療ACLF 提供新的思路都有著重要的意義。

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