干细胞移植与吡咯生物碱相关肝窦阻塞综合征的比较

2018-07-10 09:15范作鹏刘贞利刘义荣柳雅立综述晶审校首都医科大学附属北京佑安医院丙肝与中毒性肝病科北京100069
现代医药卫生 2018年13期
关键词:内皮细胞肝脏标准

范作鹏,刘贞利,林 伟,刘义荣,柳雅立 综述,张 晶审校(首都医科大学附属北京佑安医院丙肝与中毒性肝病科,北京100069)

肝窦阻塞综合征(HSOS)又称肝小静脉闭塞症(HVOD),是由各种原因导致的肝血窦、肝小静脉和小叶间静脉内皮细胞水肿、坏死、脱落进而形成微血栓,从而引起肝内瘀血、肝损伤和门静脉高压的一种肝脏血管性疾病。在国外引起HSOS最常见的原因是骨髓造血干细胞移植(HSCT)预处理。2015年,欧洲血液与骨髓移植协会(EBMT)颁布了HSCT相关的HSOS诊疗指南[1],2016年发布了新的诊断标准和严重程度分级标准[2],在其他的指南中也有涉及[3]。此外,多种化疗药物、免疫抑制剂及单抗等均可引起HSOS,但是在国内则是摄入含有吡咯生物碱(PA)植物居多,其中以土三七(或称菊三七)最多。2017年中华医学会消化病学分会(CSGE)肝胆疾病协作组颁布了《吡咯生物碱相关肝窦阻塞综合征诊断和治疗专家共识意见》[4],为规范临床诊疗提供了依据。但是相比于HSCT-HSOS,PA-HSOS的研究还不够深入。本文将对两大类病因引起的HSOS从发病机制、临床表现、治疗等几个方面进行分析比较,从而提出PA-HSOS的下一步研究方向。

1 HSOS定义的异同

EBMT对HSCT-HSOS的定义:在骨髓移植过程中预处理药物的毒性代谢产物对腺泡3带的窦内皮细胞和肝细胞损伤而出现的综合征。CSGE对PA-HSOS定义:由各种原因导致的肝血窦、肝小静脉和小叶间静脉内皮细胞水肿、坏死、脱落进而形成微血栓,引起肝内瘀血、肝损伤和门静脉高压的一种肝脏血管性疾病。二者对靶细胞的定义有显著的差异:前者指出窦内皮细胞和肝细胞均是靶细胞,而后者强调肝损伤是继发于内皮细胞损伤的后果。前者还强调,内皮细胞损伤不仅仅局限于肝脏窦内皮细胞,也在肝外引起移植术后的内皮细胞综合征,例如毛细血管渗漏综合征、移植物综合征、移植相关微器官病或弥散的肺泡出血,即HSOS是全身性疾病,多器官损伤和衰竭是重症患者的直接致死原因。

2 发病机制的异同

HSCT-HSOS发病机制复杂,包括预处理方案所采用的化疗药物和放疗、受损组织产生的细胞因子、通过受损黏膜屏障易位的内源性微生物、手术所用的药物(例如粒细胞集落刺激因子和钙调磷酸酶抑制剂)及复杂的移植过程。这些因素能引起内皮细胞生理性激活,如果这些因素强度大、持续时间长,将造成内皮损伤,最终使血窦塞和血液流动受阻。除此以外,免疫因素,例如移植物抗宿主病的靶器官也包括窦内皮细胞、异体移植相关的免疫排异、免疫抑制剂环孢霉素A(促进黏附分子的表达)、既往肝病/二甲磺酸丁酯(白消安)/全身照射(导致谷胱甘肽酶系统功能下降和毒性代谢产物蓄积)、局部促凝状态(vWF)的表达和血小板黏附等,均参与HSOS的发生。

PA-HSOS中,其主要药物是菊科的土三七、千里光,豆科的猪屎豆,紫草科的天芥菜等,以土三七最多(50.0%~88.6%)[4]。PA本身及其常规水解产物并无毒性,但到达肝脏后,在细胞色素的催化下脱氧形成一个或多个高反应中心的吡咯样衍生物(PA-N氧化物)[5],这种代谢产物与肝细胞中大分子如DNA/RNA等结合而影响蛋白质合成与细胞分裂,损伤肝窦和肝小静脉内皮细胞,出现管腔狭窄及血流障碍。这一发病机制解释了为什么中草药导致的HSOS靶器官以肝脏为主。此外,PA对骨髓祖细胞的损伤从而抑制内皮细胞修复是另外一个重要的发病机制。而谷胱甘肽耗竭、局部凝血系统激活等也参与了疾病的发生。

3 HSCT⁃HSOS发病机制的生物标记物——炎症和凝血

炎症和凝血指标在疾病发生、发展过程中存在显著的变化,提示了疾病的发病机制和发展阶段。肿瘤坏死因子α(TNF-α)在HSOS出现之前已经升高,白细胞介素1β(IL-1β)则在HSOS过程中升高。二者诱导白细胞黏附分子E-选择素、血管细胞黏附因子1(VCAM-1)和细胞间黏附分子1(ICAM-1)在细胞表面表达。TNF-α、IL-1β均是促凝因子,TNF-α也是内皮细胞的直接损伤因子。Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制因子(PAI-1)是由内皮细胞合成的。PAI-1的释放是由TNF-α和IL-1β刺激的。HSOS时PAI-1升高,促进了低纤溶状态。凝血激活标记物和纤溶标记物也升高,如凝血酶原片段F1和F2、凝血酶-凝血酶原复合物、纤溶酶抗纤溶酶复合物(PAP)。蛋白C和抗凝血酶也降低,促进了高凝状态的发生。vWF和血栓调节蛋白升高是内皮细胞损伤的标记物,在清髓处理前vWF已经升高,说明细胞毒性治疗导致的窦内皮损伤是HSOS的促发因素。细胞因子和vWF的释放刺激了血小板浸润和黏附,促进了HSOS的高凝状态。内皮素-1是由内皮细胞包括窦内皮细胞在受到损伤和剪切力作用时合成和释放的。内皮素-1促进了血窦的收缩。Ⅲ型前胶原(P-Ⅲ-P)和转化生长因子β(TGF-β)是肝纤维化的标记物,由于HSOS迅速出现窦周纤维化而升高[6]。在HVOD时升高的其他细胞因子包括IL-8、可溶性IL-2受体、vWF等,其作用不明确。这些标记物的临床意义也未完全明确,因为不知道这些标记物是疾病的原始特征,还是继发于疾病本身。但是在HSCT发生、发展的不同阶段,炎症因子和凝血因子表达谱的改变能够初步反映疾病的发生、发展过程,在PA-HSOS中尚未实现,还需要加强对疾病动态演变过程的研究。见图1。

图1 HSOS的病理生理学、检查、治疗流程图

4 临床表现

4.1流行病学HSCT-HSOS通常发生在HSCT后30 d左右,也可以更晚。超过30 d被称为迟发型,发生率为5%~60%[7];清髓性预处理方案的异基因HSCT发病率为10%~15%;相比之下,减低强度预处理方案或自体HSCT发病率小于5%。PA-HSCT缺少发病率的报道。可查阅中文文献的总报道例数约为263例,PA-HSCT可以在4~365 d内发病[8],大部分在服用药物30 d内发病。

4.2临床表现临床表现是相似的,包括腹胀、肝区疼痛、食欲减退、乏力、腹水、黄疸、肝脏肿大等。

HSCT-HSOS均为住院患者,医生仔细观察可以发现一些预警现象,包括:早期出现血小板减少症且输血无效,同时输注的血小板快速消耗且与脓毒症无关,则应考虑为HSOS发病先兆。肾和(或)肺功能障碍(或脑病所致的中枢神经系统损害)提示多器官功能衰竭和重型HSOS,最终患者死于多器官衰竭。

中草药引起的HSOS无法进行预警。有研究报道,PA-HSOS患者主要死亡原因是严重的肝衰竭和门静脉高压相关的并发症,如:消化道出血、顽固性腹水、肝肾综合征等[9]。

4.3影像学检查HSCT-HSOS指南中指出,新发生的腹水和肝脏肿大及门静脉血流流速下降或方向逆转可能是较特异的诊断指标,胆囊壁增厚也许具有非特异性的辅助诊断意义,但是证据均不充分。该指南中没有给出详细的放射影像学特征,相关的研究也较少,具体可以参考文献[10]。国内对于PA-HSOS影像学特点研究较多,指南中给出了详细的超声、CT和MRI结果的描述。

4.4诊断

4.4.1诊断标准针对HSCT-HSOS有2个公认的诊断标准,即改良Seattle标准和Baltimore标准,主要指标包括时间、症状、总胆红素(TBil)、腹水和体重等。EBMT认为,上述2个标准在特异性和敏感性方面存在缺陷,因此于2016年颁布了新的成人诊断标准[2]:移植后21 d内发生的HSOS,要求TBil>2 mg/dL,以及符合以下3条中的2条,即肝脏肿大疼痛、体重增加5%以上和腹水。21 d后如果要诊断HSOS,除了达到上述标准可以诊断,病理学证实也可以诊断,血流动力学和(或)超声表现,以及符合以下4条中的2条可以诊断,即(1)肝脏肿大疼痛;(2)体重增加 5% 以上;(3)腹水;(4)TBil>2 mg/dL。新的标准强调血流动力学和超声表现,是重要的更新。肝静脉压力梯度是确诊指标。既往没有基础肝病的患者。COPPELL等[6]认为,肝静脉压力梯度(HVPG)≥10 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)其诊断HSOS的特异性和敏感性分别为90%和60%。朱成凯等[11]对115例PA-HSOS中7例患者进行了测定,中位数为25(23,27)mmHg。HVPG≥15 mm Hg 则生存率极低[12]。超声大多数非特异性发现,但有助于发现一些迹象。门脉血流变缓是晚期表现,对早期诊断意义不大。多普勒超声检测肝动脉早期加速指数与HVPG相关,可能有助于早期诊断,但是还需要前瞻性研究进行验证。有希望进入诊断标准的影像学检查还包括超顺磁氧化铁(网状内皮细胞特异性造影剂)核磁或钆塞酸二钠增强核磁。

PA-HSOS诊断标准是我国专家制定的“南京标准”。“南京标准”是在PA-HSOS的临床表现、影像学特征和病理学特征的基础上总结的,显然更加恰当。该标准对TBil升高的程度没有要求,也不是必备条件,影像学强调必须是CT或MRI[13],而不是HVPG。这些是两类诊断标准的重要差异。

4.4.2分期和分度专家共识指出,由于对PA-HSOS的病程和严重程度知之甚少,更无简单易用的分层工具,因此其给出了用于HSCT-HSOS的分期(急性期/亚急性期、慢性期)和分度。急性期/亚急性期:一般指3d至4周以内,患者有腹胀、肝区疼痛、腹水,肝脏迅速肿大、叩击痛,可伴食欲减退、恶心、呕吐等症状,绝大部分患者可有黄疸。慢性期:病程一般在发病数月后,以腹水和(或)食管胃静脉曲张破裂出血等门静脉高压并发症为主要表现,与失代偿期肝硬化的临床表现相似。按疾病程度可分为轻度、中度和重度:轻度HSOS具有自限性,不需要治疗;中度HSOS经积极的对症支持治疗尚能恢复;重度HSOS治疗100 d后仍无好转,多合并多脏器功能衰竭,可导致死亡。该严重程度的分类是根据患者的转归进行划分的,无论对哪一种HSOS临床应用价值均有限。国内发表的较大样本的PA-HSOS研究中,朱成凯等[11]报道了115例,宋宇等[14]报道了102例,都主要描述了临床表现、影像学特点及疗效,未对严重程度、分期、预后判断、生物标记物等进行分析。

EBMT对HSCT-HSOS的分度进行了更新[2],具体见表1。总体来讲,发生越快,肝肾功能损伤越重,体重增加越多则更加严重。此外,着重强调该分度可以用于达不到诊断标准的疑似患者,患者在轻、重2个分度之间时应诊断为更严重的分度,以提高重视早期干预。但是否适合PA-HSOS还需要进一步研究。

4.4.3诊断和预测标记物HSCT后,血清蛋白C水平常在发生HSOS之前即下降,对HSOS的预测值为91%,其特异度为87%,敏感度为69%。抗凝血酶Ⅲ、FⅦ降低,组织型纤溶酶原激活剂和Ⅲ型前胶原氨基端肽升高也在HSOS发病之前出现。此外,基线0 d的纤维胶凝蛋白L(L-ficolin)、HA和VCAM-1也能够预测自体移植患者的发生风险。COPPELL等[6]总结了3个可以用于代替病理组织学的生物标记物,即HA、CA-125和ADAMTS13,并用于预测可能发生HSOS风险的患者。HA主要由内皮细胞清除。在后期发生HSOS的患者中进行预处理的患者已经先出现了HA的升高。目前,尚未明确这是由于合成增加还是清除减少导致的。CA125是一个肿瘤标记物,在血液系统肿瘤里很少升高,但是不清楚为什么在儿童HSOS中会显著升高。有HSOS的患者ADAMTS13活性显著降低,HSOS早期即出现肝损伤是其主要特征之一。ADAMTS13来源于肝脏星形细胞,是vWF的剪切酶,将多聚体vWF切割成单体,从而降低vWF促进血小板的黏附作用。ADAMTS13活性降低将导致多聚体vWF升高,从而促进血小板聚集黏附和微循环障碍。测量以上3种标记物也许有助于预测HSOS发生。AKIL等[15]利用蛋白质组学方法发现血管生成素 2、tumorigenecity-2抑制物、L-ficolin、HA和VCAM-1可作为诊断标记物。由于干细胞移植过程的复杂性,单一的生物标记物不太现实。因此,这些标记物需要在临床中进行验证后才能纳入到诊断标准中。目前PA-HSOS尚无相关研究。

4.4.4转归和预后判断不治疗的HSCT-HSOS相关死亡率大约为50%,即使恢复,68%的患者死于HSOS相关的其他并发症[6]。重症HSCT-HSOS预后极差,病死率高达80%以上[16]。

在欧洲指南[1]中总结的应用去纤苷治疗的HSCTHSOS患者中,100 d生存率为32%~69%,而对照组为69%~75%(对照组大部分为历史对照,或者应用肝素)。这个病死率不是指HSOS相关病死率,而是各种原因的总体病死率[17]。有一项研究专门比较了HSOS相关病死率,去纤苷治疗组100 d病死率为2%,对照组为6%。除非有深度黄疸,HSOS很少死于肝衰竭,而是死于肾衰竭和心肺衰竭。

表1 更新的HSCT-HSOS严重程度分级

钟岚等[18]查阅2000年1月至2011年9月中文报道的病例总数为142例。在该组病例中,139例提供预后资料,总治愈好转率为70.5%;经内科综合治疗99例,临床治愈和有效占71.7%。宋宇等[14]对1980年1月至2009年12月国内报道的土三七所致HVOD病例102例进行总结分析,经内科治疗好转69.7%(62/89),未愈或死亡30.3%(27/89),另13例转归不详。

BEARMAN等[19]基于HSCT后至第16天间不同时间点的血清TBil、体重增加的比例构建了一个模型来预测严重的HSOS发生。这个模型建于1993年,并且仅限应用于MAC的患者,因此其应用是有限的。DELEVE等[20]研究发现,2周内呈现黄疸上升速度和体重增加可以预测环磷酰胺相关移植后的死亡率。AST和ALT水平、肝静脉楔压、发生门脉血栓、肌酐较基线升高2倍和氧饱和度下降也是预后不良因素。PA-HSOS缺少预后模型。

5 预 防

HSCT-HSOS的预防受到高度重视,除了调整预处理方案外,药物预防也进行了很多研究。前列腺素E1、己酮可可碱、肝素、低分子肝素、抗凝血酶的预防效果均不确定。熊去氧胆酸可以降低HSCT-HSOS发生率(RR=0.34,95%CI 0.17~ 0.66)[21]。去纤苷能够降低儿童HSOS的发生率,但是在成人中的依据不足。

由于PA的应用是随意的,患者是发病以后才到医院就诊。因此,很难进行预防。但是如果部分患者在疾病早期就诊,能否有预警指标提前发现HSOS的发生,从而防止发展到HSOS,还需要更仔细的临床观察和进一步研究。

6 治 疗

对于HSCT-HSOS的治疗方案有很多研究。最明确的是去纤苷。去纤苷是一种多分散寡核苷酸,具有局部抗血栓、抗缺血、抗炎活性。其对小血管内皮具有保护作用。尽管去纤苷在HSOS中的确切机制仍不清楚,但其可能包含2种独特的机制:保护内皮细胞和维持血栓-纤溶平衡[22]。2014年欧洲药品管理局已批准去纤苷治疗重型HSCT-HSOS。激素对儿童和成人HSCT相关HSOS均有一定疗效,但是证据等级偏低。组织型纤溶酶原激活剂疗效差,出血风险大;明确无效的药物是N-乙酰半胱氨酸。未推荐应用肝素进行治疗。

对于PA-SOS,我国指南强烈推荐抗凝治疗,包括低分子量肝素(LMWH)和华法林,详细给出了剂量、疗程、监测指标,安全有效。未推荐激素、中药和前列腺素E。治疗失败者推荐经颈静脉途径肝内支架门体分流术(TIPS)和肝移植。宋宇等[14]总结了102例文献报道的PA-HSOS,使用抗凝或活血化瘀者有效率为81.0%,较未用者(47.8%)具有显著性差异(P=0.002)。张艳亭等[23]纳入35例HSOS患者,其中31例与PA相关。主要应用改善微循环(生脉、丹参、前列地尔)治疗,15例好转,20例治疗无效出院,5例激素治疗者2例好转。另一项研究中,22例未采用抗凝治疗的患者中,6例(27.3%)临床治愈,14例(63.6%)在治疗期间死亡,2例(9.1%)因治疗无效而接受TIPS治疗并长期存活[24];63例采用LMWH联合华法林抗凝治疗的患者中,6例(9.5%)死亡,36例(57.1%)临床治愈,治愈率高于非抗凝治疗组,差异有统计学意义(χ2=5.820,P=0.016)[18]。

7 小 结

通过以上比较可以看出,PA-HSOS和HSCT-HSOS两类疾病主要的损伤均在肝窦内皮细胞,因而临床表现十分相似,但是也存在一定的差异:前者的靶器官是肝脏,患者因肝衰竭和门脉高压并发症死亡;后者是多器官损伤疾病,主要死亡原因是多器官衰竭。但是,在发病机制、分期、分度、生物学标记物和治疗方面,后者研究得更加详细透彻。PA-HSOS诊断标准的制定证据等级较高,而分期、分度直接借鉴了HSCT-HSOS;生物学标记物的研究几乎为空白;治疗方面的证据大部分为回顾性研究,没有前瞻性随机对照研究,生物学标记物的研究很少。今后,在统一的PA-HSOS诊断标准下,应积极开展多中心前瞻性研究以解决上述问题。

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