背景和目的:
肝纤维化定义为肝星状细胞激活后细胞外基质的蓄积。全球肝纤维化发病率为4.5%~9%[2],肝移植是终末期肝病唯一的有效治疗手段,因此阻止肝纤维化进展或促使其逆转至关重要。本研究旨在探讨TAF/TDF对肝纤维化的作用和机制,以期为肝纤维化的治疗提供依据。方法:
本文首先研究了TAF/TDF对四氯化碳诱导的C57BL/6野生型或丙型肝炎病毒非结构蛋白5A反式激活蛋白9(HepatitisCvirusnonstructuralprotein5Atransactivatedprotein9,NS5ATP9)基因敲除小鼠肝纤维化及肝脏炎症的治疗作用。通过长期在小鼠腹膜内注射玉米油或四氯化碳建立肝纤维化动物模型,分别给予TAF4.5mg/(kg·天)或TDF50mg/(kg·天)处理。其次,体外实验检测了TAF/TDF对肝星状细胞(LX-2细胞)分化、激活、增殖的影响。在TAF/TDF处理后的小鼠肝脏及LX-2细胞中检测NS5ATP9表达水平以及TGFβ1/Smad、NF-κB/NLRP炎性小体信号通路的活性。最后,体内、外实验中,分别基因敲除或基因沉默NS5ATP9后检测纤维化相关基因表达水平。结果:
TAF/TDF在小鼠体内显著抑制四氯化碳诱导的肝纤维化
动物实验显示,TAF/TDF显著抑制四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化及肝脏炎性反应,同时体外研究发现TAF/TDF可以调节肝星状细胞分化、激活、增殖:TAF/TDF显著下调细胞外基质沉积相关基因的表达水平,并改善Ishak评分系统评估的肝纤维化严重程度(图1)。图1.基于Ishak评分系统评估的纤维化评分和分级(n=7)注:*P0.05,**P0.01,***P0.TAF/TDF在体内外均抑制TGFβ1/Smad、NF-κB/NLRP炎性小体信号通路的活性
TGFβ1/Smad信号通路是目前已知的关键的肝纤维化驱动因素[];NLRP炎性小体能够激活NF-κB信号通路,导致肝星状细胞激活、胶原沉积、凋亡蛋白酶1和白细胞介素1β释放[4-6]。四氯化碳诱导的肝纤维化中,TGFβ1/Smad和NF-κB信号通路被激活,而TAF/TDF治疗使其活性显著降低;TAF/TDF降低四氯化碳诱导的肝纤维化中升高的NLRP、凋亡蛋白酶1和白细胞介素1β水平(图2),且TAF/TDF显著抑制LPS激活的NLRP炎性小体和肝星状细胞;TAF/TDF促使TGFβ1激活的肝星状细胞转化为静息状态(合成蛋白及mRNA水平降低),并促进肝星状细胞凋亡、抑制其增生。综上,TAF和TDF通过TGFβ1/Smad和NF-κB/NLRP炎症小体两条平行信号通路影响肝纤维化的进程;同时,因为NF-κB信号通路在TGFβ1/Smad激活后会自发激活,所以推测两条信号通路之间也存在相互调节。图2.WesternBlot及PT-qPCR分析显示的小鼠肝脏内NLRP表达水平注:*P0.05TAF/TDF通过NS5ATP9在体内外减轻肝纤维化
丙型肝炎病毒非结构蛋白5A反式激活蛋白9(NS5ATP9)被发现能够抑制肝星状细胞的增生并促进其凋亡[7]。NS5ATP9缺陷显著增加细胞外基质沉积并加重肝脏损害;TAF/TDF在体内外均上调NS5ATP9的表达(图)。NS5ATP9过表达显著抑制TGFβ1/Smad和NF-κB信号通路,而沉默NS5ATP9使这些信号通路的活性显著增强;因此NS5ATP9通过TGFβ1/Smad和NF-κB/NLRP炎性小体信号通路抑制肝纤维化。体内外基因敲除或基因沉默NS5ATP9均降低TAF/TDF治疗效果。图.WesternBlot及PT-qPCR分析显示体外培养的LX-2细胞及小鼠肝脏内NS5ATP9表达水平注:*P0.05,**P0.01结论:
TAF/TDF通过上调NS5ATP9表达,调控TGFβ1/Smad和NF-κB/NLRP炎性小体信号通路,从而阻止肝纤维化的进展并促进其逆转。TAF/TDF可调控肝星状细胞分化、激活、增殖。该研究结果提供了TAF/TDF可能具有抗肝纤维化作用的证据。那么,这项研究又有哪些临床意义呢?我们邀医院感染性疾病中心主任唐红教授,来为大家做详细点评。·专·家·点·评·医院感染性疾病中心主任唐红
据年发表在Hepatology上的一篇关于中国疾病负担的报道,我国每年约有人死于肝硬化和肝癌,占全球肝癌死亡的51%!由HBV所致的肝硬化和肝细胞癌(HCC)患者分别占77%和84%[8]。据估计,目前我国一般人群HBsAg流行率为5%~6%,慢性HBV感染者约万例,其中慢性乙型肝炎患者约为万~万[9]。而肝纤维化是各种慢性肝病向肝硬化发展过程中的关键步骤和影响慢性肝病预后的重要环节,因此阻止、延缓或逆转肝纤维化的进展具有重要临床意义。TDF是一种核苷酸类逆转录酶抑制剂,是替诺福韦(tenofovir,TFV)前体药物,用于治疗慢性乙型肝炎和HIV-1感染。TDF期全球注册临床研究表明,慢性HBV感染患者中,长达5年的TDF治疗是安全有效的,长期抑制HBV能够逆转肝纤维化和肝硬化[10]。TAF是TFV的新型前体药物,通过结构的优化,显著减少了TAF在血浆中分解成TFV,可更有效地被肝细胞摄取转化为活性成分替诺福韦二磷酸盐(TFV-DP)、抑制病毒复制[11,12]。TAF的期全球注册临床研究和结果显示,TAF的病毒抑制率与TDF相似,且能够改善慢性HBV感染患者的肝脏炎症及纤维化[17]。目前,临床上尚无特异有效的抗肝纤维化治疗方法,主要通过治疗引起肝损伤的基础疾病来减轻肝损伤和炎症(如最大限度地长期抑制HBV复制),进而阻止或逆转肝纤维化,延缓肝功能衰竭、肝硬化失代偿、HCC和其他并发症的发生,改善患者生活质量与延长其生存期。本文解读的该项研究从另外一个角度,在细胞和动物实验水平探讨了TAF/TDF的作用机制:TAF/TDF通过上调NS5ATP9的表达水平,从而进一步抑制TGFβ1/Smad和NF-κB/NLRP炎性小体信号通路,进而减缓肝纤维化进展。从炎症信号通路的角度,为TAF/TDF阻止肝纤维化的进展并促进其逆转提供了可能的依据。TAF/TDF既能够抑制HBV复制,治疗形成肝纤维化的病因;又能够通过NS5ATP9,TGFβ1/Smad和NF?κB/NLRP炎性小体信号通路抑制肝脏炎症、延缓或逆转肝纤维化。因此TAF/TDF在慢性乙肝及肝纤维化的治疗中可能具有较好的临床价值及可期的应用前景。当然,这个研究也有具有一定的局限性。比如,该实验只研究了TAF/TDF对NS5ATP9的调控,未针对其他核苷(酸)类似物药物(如ETV)进行研究。因此,对于NS5ATP9的调控是TFV特有的?还是所有NA的共同作用机制?目前尚不清楚。另外,本研究是动物实验,还需在临床进行进一步验证。参考文献:
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