以肝星狀細胞為靶標的抗肝纖維化治療進展

陳飛龍，趙巖，楊玉霞，陳翔，盧娟娟

甘肅省人民醫院消化科，甘肅蘭州 730000

肝纖維化是一種慢性肝病，指的是肝臟組織中出現纖維組織增生和沉積，導致肝臟結構和功能的持續性損害。通常是由于各種原因引起的肝細胞損傷和炎癥反應，引發了肝臟纖維化的過程[1]。肝纖維化的發展過程通常包括4個階段：肝細胞損傷、炎癥反應、纖維化和肝硬化。在初始階段，肝細胞受到損傷，炎癥反應會引起免疫細胞和炎性因子的釋放，以修復損傷區域。然而，長期持續的炎癥反應會導致膠原蛋白的產生增加，進而轉化為纖維組織。過多的纖維組織會取代正常的肝臟組織，導致肝功能減退，最終可能發展為肝硬化[2]。肝纖維化的發展速度因人而異，部分患者可在較短時間內出現嚴重病變，而部分患者則在數十年之后出現明顯癥狀。患者通常表現為包括疲勞、腹部不適、食欲不振、體質量下降、黃疸、腹水等癥狀[3]。嚴重的肝纖維化還可能導致肝功能衰竭和肝癌的發展。肝星狀細胞（Hepatic Stellate Cell, HSC）是肝臟中的非專門細胞，其富含維持肝臟功能和結構穩定所需的膠原和蛋白質產物。在肝臟損傷時，HSC會激活并轉化為纖維母細胞，分泌膠原和其他纖維蛋白，并沉積在受傷區域，導致肝臟纖維化的進展。因此，抑制HSC的活化和轉化，成為了治療肝纖維化和肝硬化的關鍵策略之一[4]。本文就近年來以HSC為靶標的抗肝纖維化治療進展作一綜述。

1 抑制HSC活化和增殖

1.1 細胞因子調節劑

1.1.1 轉化生長因子β 轉化生長因子-β（Transforming Growth Factor-β, TGF-β）是一種多功能的細胞因子，通過多種機制調節肝細胞增殖、膠原合成和免疫反應，從而減少肝纖維化的發生和進展。TGF-β在肝纖維化過程中起到雙重作用：①TGF-β通過抑制HSC的增殖和膠原合成，降低纖維組織形成的程度[5]，從而抑制肝纖維化的進展；②TGF-β可以調節免疫反應，減少炎癥反應和纖維化反應之間的相互作用。炎癥反應是肝纖維化發生的重要環節，炎癥細胞和炎癥介質的釋放會促進肝纖維化的形成。TGF-β能夠抑制炎癥細胞的活化和炎癥介質的產生[6]，從而減少炎癥反應對肝纖維化產生的促進作用。TGF-β的作用機制非常復雜，主要通過下調細胞增殖相關基因的表達、上調抗纖維化因子的表達以及調節細胞外基質合成等方式發揮作用。具體而言，TGF-β可以通過抑制細胞周期蛋白的活性，阻斷細胞周期的進程，抑制細胞增殖。此外，TGF-β還可以促進膠原合成抑制物的產生，如抑制基質金屬蛋白酶的合成和活性，減少膠原降解和纖維化區域的擴散。同時，TGF-β能夠調節細胞外基質的合成和降解，影響細胞外基質的穩定性[7]。

除此之外，TGF-β還與其他生長因子和細胞因子之間存在復雜的調節關系。它可以與肝細胞生長因子（Hepatocyte Growth Factor, HGF）相互作用，通過調節HGF信號通路的活性來調控肝纖維化的發生；可以與轉化生長因子-α（Transforming Growth Factor-α, TGF-α）進一步調節細胞增殖和膠原合成的過程。

1.1.2 血小板源性生長因子 血小板源性生長因子（Platelet-derived Growth Factor, PDGF）是一種由血小板釋放的生長因子，具有促進細胞增殖和促進纖維組織形成的作用。在肝纖維化過程中，肝細胞遭受損傷后釋放出PDGF，PDGF進入損傷區域與其受體結合，從而激活HSC[8]，HSC被激活后會轉變為成纖維細胞，這些細胞會產生膠原蛋白等結締組織的成分，導致肝纖維化的進一步發展。然而，PDGF的過度表達則會導致肝纖維化的加重[9]。因此，通過抑制PDGF的表達和活性，可以有效抑制肝纖維化的進程。

譚悅浩等[10]的研究發現，抗PDGF的抗體可以與PDGF結合，阻斷PDGF與其受體的結合，從而減少HSC的激活并抑制其轉變為成纖維細胞的過程，從而抑制肝纖維化的進程。除了抗體的中和作用外，還可以通過使用PDGF受體激酶抑制劑，可以抑制PDGF受體的活化，從而降低PDGF信號通路的活性，減少HSC的激活和成纖維細胞的增殖。此外，研究還發現一些天然藥物和化合物，如中藥黃芪和青蒿素[11-12]，也具有抑制PDGF信號通路的作用，可以用于治療肝纖維化。

1.1.3 白介素-10 白介素-10（Interleukin-10，IL-10）作為一種免疫調節因子，具有抗炎作用，并可以調節免疫細胞的功能。在肝纖維化過程中，IL-10通過多種機制發揮作用來抑制纖維化的發展。①IL-10可以抑制炎癥反應。炎癥過程是肝纖維化的關鍵環節，激活的免疫細胞會釋放炎癥因子，如腫瘤壞死因子（Tumor Necrosis Factor, TNF）和白細胞介素-6（Interleukin-6, IL-6）[13]，導致炎癥反應的發生。IL-10能夠抑制這些炎癥因子的產生和釋放，減輕臨床癥狀和炎癥反應，從而降低了肝纖維化的風險。②IL-10能夠減少纖維細胞的增殖。纖維細胞是肝纖維化過程中的主要細胞類型，它們可以合成和分泌膠原等纖維蛋白，導致纖維組織的形成。IL-10通過直接作用于纖維細胞，抑制其增殖和膠原的合成，從而減少纖維組織的積累，進一步抑制肝纖維化的發展[14-15]。③IL-10還可以調節免疫細胞的功能。肝纖維化過程中，免疫細胞的異常活化和功能紊亂是導致纖維化進展的重要原因之一。IL-10能夠調節免疫細胞的活化狀態，抑制過度的炎癥反應和免疫反應，保持免疫系統的平衡，從而減少了肝纖維化的風險。

1.1.4 干擾素-γ 干擾素-γ（Interferon-γ, IFN-γ）可以抑制HSC的活化，從而減少纖維細胞的產生。HSC是肝纖維化的關鍵調節細胞，在肝損傷后會被激活并轉變為纖維母細胞，釋放細胞外基質蛋白，導致纖維組織的增加。①IFN-γ通過降低特定細胞因子的產生，抑制HSC的活化，并減少纖維形成。②在肝纖維化過程中，炎性細胞的聚集和細胞因子的釋放會進一步加劇纖維化過程，IFN-γ可以通過抑制趨化因子的產生，減少炎性細胞的浸潤，從而減少纖維化的發生。③IFN-γ還可以調節基質金屬蛋白酶的活性[16]。基質金屬蛋白酶是一類參與基質降解的酶，對于纖維組織的降解具有重要作用。

1.2 血管活性物質調節劑

1.2.1 血管緊張素轉換酶抑制劑 血管緊張素轉換酶抑制劑（Angiotensin Converting Enzyme Inhibitor, ACEI）是通過抑制血管緊張素轉換酶（Angiotensinconverting Enzyme, ACE）的活性。ACE是一種肽酶，在體內起到催化血管緊張素Ⅰ轉化為血管緊張素Ⅱ的作用。血管緊張素Ⅱ是一種強烈的血管收縮物質，能夠收縮肝臟內的血管，導致肝臟缺血和缺氧，從而促進纖維化的發生。因此，通過抑制ACE酶的活性，ACEI藥物能夠降低血管緊張素Ⅱ的合成，減少血管收縮，改善肝臟的血液供應，從而抑制肝纖維化的發展[17]。此外，ACEI還能調節腎素-血管緊張素-醛固酮系統（Renin-Angiotensin-Aldosterone System, RAAS），抑制血管緊張素Ⅱ對血管內皮細胞的增殖和纖維細胞的活化，從而減輕肝臟纖維化的程度。

1.2.2 血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑 血管緊張素Ⅱ是一種在機體內廣泛分布和活躍的多肽激素，通過與血管緊張素Ⅰ受體結合，參與調節血壓和維持內臟器官功能等生理過程。然而，在某些病理條件下，血管緊張素Ⅱ的過度活躍可能引起血管收縮、細胞增殖和炎癥反應，促進肝纖維化的發生和發展[18]。具體而言，血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑通過降低血管緊張素Ⅱ的生物活性，減少肝臟內炎癥因子的釋放和細胞增殖，抑制HSC的活化和膠原合成，減少膠原沉積，阻斷纖維化進展。

1.3 抗氧化劑

1.3.1 清除自由基、抑制炎癥反應 在肝纖維化過程中，肝細胞受到損害會釋放大量自由基，這些自由基會進一步損傷肝臟細胞并促進纖維化的發展。抗氧化劑可以通過捕捉自由基，減少其對細胞的傷害，從而減緩纖維化的進程。此外，抗氧化劑可以抑制炎癥介質的釋放，阻斷炎癥信號通路的激活，從而減輕肝組織的炎癥反應，并抑制纖維化的進程。

1.3.2 調節基質金屬蛋白酶活性 肝纖維化過程中，基質金屬蛋白酶在調節細胞外基質的合成和降解中起到重要作用。抗氧化劑可以調節基質金屬蛋白酶的活性，減少基質的合成，并促進其降解，從而減輕纖維化的進程。

1.3.3 抑制HSC活化 HSC是肝纖維化過程中的關鍵細胞類型，其活化是纖維化的主要驅動力。抗氧化劑可以抑制HSC的活化，并減少其產生纖維蛋白的能力，從而減緩纖維化的進程。

2 HSC凋亡

2.1 HSC凋亡過程

2.1.1 觸發信號 HSC凋亡的觸發信號通常包括細胞內和細胞外兩個方面。外部信號可能是炎癥介質、損傷信號或細胞因子，而內部信號可以是細胞DNA損傷或細胞周期異常。

2.1.2 線粒體損傷 在觸發信號作用下，線粒體發生功能異常和損傷。一些細胞內的信號分子會導致線粒體外膜通透性增加，使線粒體細小腫脹，并釋放出包括細胞色素C、凋亡誘導因子（Apoptosisinducing Factor, AIF）等的激活因子。

2.1.3 含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶激活 激活因子的釋放導致含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（Cysteinyl Aspartate Specific Proteinase, caspase）的激活。caspase-9被線粒體釋放的細胞色素c激活，形成caspase-9酶活體，進而激活caspase，引發一系列的細胞凋亡反應[19]。

2.1.4 細胞核DNA斷裂 caspase激活后，會導致DNA酶和多聚腺苷酸核糖合酶（Polyadenylate Ribose Synthase, PARP）的降解，引發細胞核DNA的斷裂和降解。

2.1.5 核病變 細胞核DNA的斷裂和降解導致細胞核的病變，核內的DNA變得斷續、不規則，常出現核團、核道和核小體消失等改變。

細胞核DNA斷裂后，細胞膜上有相關蛋白磷酸化，導致細胞膜上形成漏洞，可被相鄰的巨噬細胞識別并與其融合，從而將凋亡細胞完全吞噬。與壞死細胞不同，凋亡細胞清除時不會引發炎癥反應，無需產生修復性過程。

2.2 相關載體

死亡受體（Fas）是一種細胞膜上的蛋白質受體，其在細胞外結構域含有Fas配體識別位點。FasL是Fas的可溶性配體，可以與Fas結合并觸發細胞凋亡信號。當FasL與Fas結合時，Fas內部的細胞死亡域（Death Domain, DD）將被激活，進而激活caspase家族，啟動細胞凋亡的級聯反應。

在HSC凋亡中，Fas/FasL系統起著雙重作用。首先，通過FasL介導的細胞間信號傳導，鄰近的細胞可以釋放FasL，將凋亡信號傳遞給HSC。這種細胞間的信號傳導可以是通過細胞接觸或是通過可溶性Fas的釋放。一旦Fas與HSC表面的Fas結合，Fas內部死亡域中的結合蛋白將被激活，進而激活caspase相關蛋白，導致HSC進入凋亡狀態。

3 HSC的靶向治療研究

現階段HSC的靶向性已經成為研究重點。目前靶向性研究的載體主要有以下幾種。

3.1 脂質體

脂質體是一種膠束結構的人工制劑，主要由磷脂、膽固醇等脂質構成。研究表明，通過將靶向HSC的抗體或特異性配體包裹在脂質體內，可以增強藥物或基因的靶向性，提高療效，并減少不良反應。

3.2 病毒載體

病毒載體可以利用病毒的感染特性將基因或藥物導入HSC內。例如，腺相關病毒（Adenoassociated Virus, AAV）和腺病毒（Adenovirus, AD）等病毒可以被改造成選擇性感染HSC的載體，將具有治療效應的基因或藥物導入到細胞內，實現精準治療。

3.3 納米顆粒

納米顆粒是一種具有納米級大小的微粒，可以包裹藥物或基因，并具有良好的穩定性和生物相容性。研究者可以通過調整納米顆粒的表面性質和承載物質，使其靶向性地富集于HSC，并釋放藥物或基因。

3.4 重組蛋白

重組蛋白是通過基因工程技術產生的具有特定功能的蛋白質。通過設計和合成特異性與HSC相互作用的重組蛋白，可以實現對HSC的高效靶向。

4 展望

目前有研究顯示，從臨床病例中上發現MBOAT7 rs641738 基因多態性與肝纖維化及炎癥有關，不同的基因型的肝纖維化級別有顯著差異，這揭示該基因多態性與肝纖維化有關[20]。MBOAT7 rs641738 基因多態性對人肝星狀細胞系LX-2增殖、活化、凋亡和遷移等生物學功能的有影響，是肝纖維化的潛在分子機制[21-22]。在日后的治療中，可以從這一角度入手，展開更深入的分析。

5 結束語

近年來，針對肝星狀細胞的靶向治療研究取得了一些重要進展。首要治療方法是通過藥物抑制HSC的激活和轉化，通過干擾HSC的信號傳導通路，抑制其活化和轉化，從而減緩肝臟纖維化的進程。最有前景的治療藥物包括細胞因子調節劑、抗氧化劑、血管收縮拮抗劑等，較為理想的抗肝纖維治療應該具備：藥物活性局限于肝臟，且沒有明顯的毒副作用，對過度沉積的膠原有效但不會影響正常細胞外基質合成。

綜上所述，肝星狀細胞的靶向治療研究為肝臟纖維化和肝硬化等疾病的治療提供了新的思路和方法。藥物抑制、基因或細胞治療以及免疫療法等策略在治療肝星狀細胞相關疾病方面都取得了一定的進展。未來，將繼續深入研究肝星狀細胞的功能與調控機制，以期開發更為有效的靶向治療方法，為患者提供更好的治療選擇。