高分綜述 | Nature子刊（IF：46.802）：炎癥性腸病纖維化復(fù)發(fā)：腸道增厚
高分綜述 | Nature子刊（IF：46.802）：炎癥性腸病纖維化復(fù)發(fā)：腸道增厚
Microeco2016
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編譯：微科盟 聽雪齋 ，編輯：微科盟茗溪、江舜堯。
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腸纖維化通常是慢性炎癥的結(jié)果，是炎癥性腸病（IBD）的常見并發(fā)癥，包括克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎。 在過去幾年中，在發(fā)病機(jī)制方面取得了重大進(jìn)展，腸纖維化的診斷和處理。 特別令人感興趣的是炎癥、腸道纖維化過程背后的獨(dú)立機(jī)制、遺傳和環(huán)境風(fēng)險因素（如微生物群的作用），以及研究腸道纖維化的新的體外和體內(nèi)系統(tǒng)的產(chǎn)生。在預(yù)測或檢測腸纖維化的生物標(biāo)志物領(lǐng)域也做了大量工作，包括新的橫斷面成像技術(shù)。與此同時，研究人員正在著手開發(fā)和驗(yàn)證臨床試驗(yàn)終點(diǎn)和方案，以測試新的抗纖維化藥物，盡管目前還沒有抗纖維化療法。 本綜述介紹了最近發(fā)現(xiàn)的這種嚴(yán)重IBD相關(guān)并發(fā)癥的致病機(jī)制的最新進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了抗纖維化治療的可能靶點(diǎn)、管理策略以及可能預(yù)測纖維化進(jìn)展或治療反應(yīng)的因素 。
論文ID
原 名： Revisiting fibrosis in inflammatory bowel disease: the gut thickens
譯 名 ： 炎癥性腸病纖維化復(fù)發(fā)：腸道增厚
期刊 ： Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology
IF： 46.802
發(fā)表時間： 2021.12.7
通訊作者： Silvio Danese
通訊作者單位： 意大利圣拉斐爾生命健康大學(xué)
DOI號： 10.1038/s41575-021-00543-0
綜述框架
主要內(nèi)容
腸纖維化以腸壁間充質(zhì)來源的活化細(xì)胞過度沉積細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）成分為特征，是幾種胃腸道疾病的基礎(chǔ)，尤其是炎癥性腸?。↖BD）（即克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎）。雖然纖維化在其他器官中的后果已被充分證明，但這種現(xiàn)象尚未在腸道中得到徹底的研究，因?yàn)槟c道纖維化才剛剛開始引起人們的興趣。在過去，IBD相關(guān)纖維化一直被認(rèn)為是一個不可逆的過程，導(dǎo)致管腔持續(xù)狹窄。然而，這一概念已迅速改變。值得注意的是 ，抗炎藥不能預(yù)防、減輕或治療IBD中的纖維化，這表明炎癥獨(dú)立機(jī)制可能控制腸道中的纖維化 。盡管IBD的治療在過去二十年中取得了進(jìn)展，但腸狹窄的發(fā)生率并未發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化。缺乏數(shù)據(jù)仍然阻礙了對IBD相關(guān)纖維化的理解，盡管已經(jīng)觀察到該領(lǐng)域的一些進(jìn)展跡象，但還沒有標(biāo)準(zhǔn)化的評分系統(tǒng)可以幫助臨床醫(yī)生處理這種情況，也沒有特定的抗纖維化治療。然而，導(dǎo)致纖維化過程的分子和細(xì)胞機(jī)制開始被揭示，以及預(yù)防、診斷、管理和治療IBD相關(guān)并發(fā)癥的新方法。本文綜述了 克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎纖維化的細(xì)胞和分子機(jī)制的研究進(jìn)展。IBD相關(guān)纖維化的診斷、治療和可能的治療方法的最新知識，包括未來的治療和目前在這方面的臨床研究，也進(jìn)行了討論。
50%以上的克羅恩病患者由于纖維狹窄而出現(xiàn)貫穿性或狹窄的病程，這損害了他們的生活質(zhì)量，大多數(shù)情況下需要手術(shù)干預(yù)。另一項(xiàng)研究表明，絕大多數(shù)患者最初表現(xiàn)為單純的跨壁炎癥，但在診斷后10年內(nèi)，超過70%的患者會出現(xiàn)狹窄或穿孔并發(fā)癥。在一項(xiàng)基于人群的縱向隊(duì)列研究中，克羅恩病狹窄的概率在90天時為~5%，1年時為7.2%，5年時為12.4%，10年時為15.2%，20年時為21.6%。超過三分之一的克羅恩病患者腸腔變窄和梗阻需接受外科干預(yù)。然而，手術(shù)似乎既不能防止疾病復(fù)發(fā)，也不能防止纖維化。
1.1 組織病理學(xué)
克羅恩病患者狹窄的組織學(xué)特征是，由于間充質(zhì)細(xì)胞的增殖，粘膜肌層和固有肌層增厚。這種增殖可歸因于多種機(jī)制，其中以下四種機(jī)制被認(rèn)為是最重要的： 現(xiàn)有局部成纖維細(xì)胞的增殖；誘導(dǎo)上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化；骨髓源性纖維細(xì)胞的募集和分化；粘膜下層的內(nèi)皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化 。纖維組織替代健康的粘膜下細(xì)胞間隔導(dǎo)致整個粘膜下區(qū)域收縮。這一過程不僅會導(dǎo)致粘膜下過度纖維化，還會導(dǎo)致粘膜肌層增生，粘膜肌層變得如此厚實(shí)以至于破壞所有粘膜下層。粘膜下層的體積和密度均增加，I、III和V型膠原的大量沉積集中在粘膜肌層邊緣的活化間充質(zhì)細(xì)胞胰島周圍。在這種情況下，平滑肌增生或肥大（而非纖維化）是腸壁厚度增加的主要原因?？肆_恩病患者回腸狹窄的腸壁增厚也可能包括肥厚的神經(jīng)，以及粘膜下動脈和靜脈的纖維肌肉增生和沿反腸系膜邊界延伸的脂肪沉積；然而，這些特征不被認(rèn)為是腸道纖維化的診斷標(biāo)志。
克羅恩病可影響胃腸道的任何部位，但主要涉及回腸和結(jié)腸。狹窄性克羅恩病的臨床癥狀，如腹脹、痙攣、惡心、嘔吐和腹痛，與橫斷面成像或內(nèi)鏡檢查中狹窄的存在或嚴(yán)重程度無關(guān)。此外， 纖維性狹窄可能存在很長一段時間，沒有或僅有輕微癥狀，約20%患有小腸狹窄的克羅恩病患者無癥狀。
從臨床角度來看，克羅恩病患者的纖維狹窄性狹窄必須與炎癥依賴性腸壁增厚區(qū)分開來；這兩個特征可能同時存在，鑒于纖維化遵循炎癥的分布和部位，因此很難區(qū)分這兩個特征。 克羅恩病初期的疾病部位可能是決定纖維形成的基礎(chǔ) ；例如，瘺管和狹窄最常見于小腸，而結(jié)腸疾病傾向于保持炎癥。區(qū)分炎癥性和纖維化狹窄的能力對于這些患者的最佳臨床治療至關(guān)重要。涉及彈性成像和先進(jìn)MRI技術(shù)（如擴(kuò)散加權(quán)成像和磁化轉(zhuǎn)移序列）的橫斷面模式提供了有趣的發(fā)現(xiàn)，盡管沒有完全納入常規(guī)實(shí)踐，這些技術(shù)有望比以前的方法更客觀地評估狹窄。重要的是，隨著纖維狹窄及其公認(rèn)的臨床表現(xiàn)的新的通用和功能性定義的出現(xiàn)，目前對狹窄性克羅恩病流行病學(xué)的理解可能會發(fā)生巨大變化。
2 發(fā)病機(jī)理
纖維化是一個系統(tǒng)性病理生理過程，其特征是腸壁層ECM和細(xì)胞成分的改變。尤其是，纖維化被定義為富含膠原蛋白的ECM過度積聚和間充質(zhì)樣細(xì)胞（主要在粘膜下層）數(shù)量的局部增加。這一過程已在所有器官中得到描述，包括肝臟、肺、腎和腸。
炎癥和纖維化之間的關(guān)系已經(jīng)討論了幾十年。傳統(tǒng)觀點(diǎn)的基礎(chǔ)是纖維化是由炎癥引發(fā)的一種緩慢且不可逆的機(jī)制。在生理?xiàng)l件下，急性炎癥通常伴隨著組織修復(fù)和功能恢復(fù)的愈合，傷口愈合過程被認(rèn)為是克服組織損傷和丟失的自我限制機(jī)制。相反， 在病理?xiàng)l件下，纖維化過程是由重復(fù)性或持續(xù)性組織損傷造成的，以前認(rèn)為這會導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能性組織修復(fù)。 然而，盡管炎癥可以觸發(fā)纖維生成，但似乎對其進(jìn)展影響不大。因此，一些研究人員認(rèn)為纖維化不是一個被動的過程，而是一種主動、獨(dú)立和自我維持的狀態(tài)。此外，腸纖維化的多方面性質(zhì)，包括炎癥和非炎癥途徑，可以解釋大多數(shù)IBD纖維化患者的抗炎治療無效。除炎癥刺激外，其他獨(dú)立的細(xì)胞或分子因素可能會導(dǎo)致纖維化，從而產(chǎn)生一種針對胃腸道的異質(zhì)性情況，使該部位的纖維化疾病比其他部位的纖維化疾病復(fù)雜得多。
胃腸道纖維化可能由多個細(xì)胞室驅(qū)動，其中肌成纖維細(xì)胞是關(guān)鍵角色。顧名思義，肌成纖維細(xì)胞具有介于平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞之間的中間表型，具有收縮和遷移能力，以及分泌ECM蛋白和生長因子的能力。長期暴露于炎癥刺激后，常駐肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)換為激活狀態(tài)，由來自免疫和非免疫細(xì)胞的自分泌和旁分泌可溶性因子梯度控制，如PDGFA、PDGFB、TGFβ1、IGF-I和EGF。 活化的肌成纖維細(xì)胞向損傷部位的遷移也涉及ECM成分或粘附分子，如纖維連接蛋白和N-鈣粘蛋白。 在纖維化過程中，其他激活的肌成纖維細(xì)胞群可來自間充質(zhì)細(xì)胞室，包括成纖維細(xì)胞、星狀細(xì)胞、纖維細(xì)胞和骨髓來源的干細(xì)胞。有趣的是，成肌細(xì)胞在纖維化過程中也將其代謝從氧化磷酸化轉(zhuǎn)變?yōu)樘墙徒猓瑥亩a(chǎn)生誘導(dǎo)肌成纖維細(xì)胞分化所需的能量。
肌成纖維細(xì)胞也被病原體相關(guān)分子模式（來源于微生物）激活，病原體相關(guān)分子模式與模式識別受體（如Toll樣受體）相互作用，損傷相關(guān)分子模式來源于損傷細(xì)胞，包括游離核酸（DNA和RNA）、ATP、微泡和ECM成分片段。在TLR中，TLR4已被確定為腸道慢性炎癥和纖維化的重要介質(zhì)，可影響肌成纖維細(xì)胞活性。
然而，肌成纖維細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞并不是參與腸纖維化的唯一細(xì)胞類型。有趣的是，非間充質(zhì)細(xì)胞，如經(jīng)歷了內(nèi)皮細(xì)胞或上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化的內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞，也參與了纖維化過程中的ECM沉積。此外， 終末細(xì)胞已被確定為間質(zhì)組織中一種獨(dú)特的細(xì)胞類型 。與肌纖維母細(xì)胞不同，在克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎的纖維化重塑過程中，有報道稱終末細(xì)胞的嚴(yán)重?fù)p傷和數(shù)量減少。終末細(xì)胞主要參與許多器官間質(zhì)室中細(xì)胞內(nèi)信號的協(xié)調(diào)，一些證據(jù)表明，這些細(xì)胞可能阻止免疫細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的異常激活，并減弱纖維化過程中ECM組織的改變。
先天性淋巴細(xì)胞（ILC）是最近發(fā)現(xiàn)的一種白細(xì)胞亞群，是細(xì)胞因子的主要來源，其細(xì)胞因子譜與輔助性T細(xì)胞相似，可能是參與纖維形成的另一種細(xì)胞類型。例如，產(chǎn)生IL-5和IL-13的第2組IL-C可導(dǎo)致肺膠原過度沉積，肺纖維化患者的支氣管肺泡灌洗液中這些細(xì)胞的數(shù)量增加，表明 第2組IL-C在纖維化重塑中起作用 。相反，在右旋糖酐硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠模型中，第2組ILC通過雙調(diào)蛋白促進(jìn)組織修復(fù)。此外，IL-17A受體和IL-17A受體（ROR-44）通過視網(wǎng)膜纖維化（ROR-a）途徑表達(dá)。
纖維生成和免疫反應(yīng)之間的交叉涉及免疫細(xì)胞和信號通路的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。例如，盡管交替激活的M2a巨噬細(xì)胞通過STAT6發(fā)出信號并產(chǎn)生關(guān)鍵的促纖維化因子，但失活或調(diào)節(jié)的M2c巨噬細(xì)胞具有抗纖維化作用，可導(dǎo)致肌成纖維細(xì)胞失活，并抑制經(jīng)典激活的M1和M2a巨噬細(xì)胞。輔助性T細(xì)胞2（ T H 2 ）與輔助性T細(xì)胞17（ T H 17）免疫反應(yīng)一樣，具有潛在的纖維化作用。相比之下， T H 1介導(dǎo)的免疫反應(yīng)可能具有抗纖維化活性。 T調(diào)節(jié)（ T reg ）細(xì)胞在纖維形成中的作用尚不清楚，但它們可能抑制 T H 17驅(qū)動和 T H 2 驅(qū)動的纖維形成。
致腸纖維化的分子機(jī)制非常復(fù)雜，包括通過激活的間充質(zhì)細(xì)胞以及細(xì)胞因子、趨化因子和其他分子驅(qū)動富含膠原蛋白的ECM沉積增加的信號，這協(xié)調(diào)了與腸纖維化相關(guān)的促炎癥腸道環(huán)境。
在生理?xiàng)l件下，ECM元素的降解主要受抗炎基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）之間的精細(xì)平衡控制，如MMP2、MMP10和MT1-MMP，促炎性基質(zhì)金屬蛋白酶，如MMP1、MMP13、MMP9、MMP3和MMP12和各種金屬蛋白酶組織抑制劑（TIMPs）。這種平衡在腸纖維癥中失調(diào)。事實(shí)上，浸潤性CCR2 + 單核細(xì)胞及其纖維細(xì)胞子代通過增加TIMP1的產(chǎn)生抑制膠原降解，從而促進(jìn)結(jié)腸纖維化。在體外研究中，成纖維細(xì)胞活化蛋白（FAP）通過控制ECM沉積參與纖維化過程。FAP的抑制降低了I型膠原和TIMP1的產(chǎn)生，這表明 靶向FAP可以恢復(fù)狹窄克羅恩病患者纖維狹窄病變組織中的ECM穩(wěn)態(tài)。 纖溶酶原激活物抑制劑-1（PAI-1）可在纖維化疾病發(fā)病期間阻止ECM的酶降解，促進(jìn)2,4,6-三硝基苯磺酸（TNBS）誘導(dǎo)的小鼠腸纖維化。在該小鼠模型中， 口服PAI-1抑制劑可上調(diào)MMP9水平并減少膠原積累，導(dǎo)致纖維生成的減弱。
一個已知的促進(jìn)膠原沉積的因素是鈣黏蛋白-11（由CDH11編碼），一種成纖維細(xì)胞衍生的蛋白質(zhì)?？肆_恩病患者成纖維細(xì)胞中CDH11的敲除降低了膠原合成，并干擾了RhoA–Rho激酶（ROCK）-TGFβ信號傳導(dǎo)軸。此外，在小鼠中敲除Cdh11在很大程度上保護(hù)了這些動物免受腸纖維化的影響，從而突出了這種蛋白作為一種可能的治療靶點(diǎn)。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，人類腸道肌成纖維細(xì)胞的纖維連接蛋白和膠原沉積是由MyD88介導(dǎo)的，以響應(yīng)細(xì)菌成分的刺激，這表明腸道微生物群與腸道纖維化之間存在微妙的聯(lián)系（本文稍后討論）。
瞬時受體電位（TRP）通道與各種器官的纖維增生性疾病有關(guān)，包括內(nèi)臟。例如，TRP陽離子通道亞家族A成員1（TRPA1）在克羅恩病患者的腸肌成纖維細(xì)胞和狹窄組織樣本中高度表達(dá)，在小鼠的結(jié)腸炎和纖維化發(fā)展中發(fā)揮作用。具體而言，與野生型對照組相比，TNBS誘導(dǎo)的慢性結(jié)腸炎 Trpa1 –/– 小鼠的炎癥和纖維化程度和嚴(yán)重程度增加。在克羅恩病患者的人體組織樣本中，與健康組織中的表達(dá)水平相比，狹窄腸區(qū)的TRPA1表達(dá)水平顯著增加。此外，表達(dá)TRPA1和SERPINH1（編碼47kDa熱休克蛋白）的細(xì)胞在克羅恩病患者和TNBS治療的小鼠的狹窄腸組織中積聚，表明TRPA1可防止腸纖維化。
細(xì)胞傳感器也與腸纖維化有關(guān)。例如，在克羅恩病患者中觀察到GPR68（編碼質(zhì)子感應(yīng)卵巢癌G蛋白偶聯(lián)受體（OGR1））的表達(dá)與促纖維化細(xì)胞因子和促膠原分子水平之間存在正相關(guān)。動物研究表明 OGR1在纖維化發(fā)展中起作用，這表明該蛋白是IBD纖維化的潛在治療靶點(diǎn)。 穿透性克羅恩病患者也表現(xiàn)出WNT家族成員2B（WNT2b）活性增加。WNT2b與活化frizzled-4（FZD4）的相互作用誘導(dǎo)體外上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，突出了促進(jìn)克羅恩病相關(guān)纖維化的另一個信號軸。
如前所述，細(xì)胞因子已被確認(rèn)為腸內(nèi)纖維生成的驅(qū)動因素，并在其他地方得到廣泛綜述。然而，值得一提的是， 新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子參與了腸纖維化過程 。IL-1家族成員IL-36α、IL-36β和IL-36γ已被確定為腸成纖維細(xì)胞的有效激活劑，可促進(jìn)活體粘膜愈合。IL-33是IL-1家族的另一成員，與各種器官的纖維化以及實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)的腸纖維化有關(guān)，這表明 該細(xì)胞因子作為一種新的治療靶點(diǎn)發(fā)揮作用。 此外上皮細(xì)胞釋放的IL-33與復(fù)雜的纖維狹窄性疾病有關(guān)。IL-23和IL-17也被認(rèn)為在促進(jìn)腸纖維化中起中心作用。事實(shí)上， 在小鼠中，抑制IL-23和IL-17可減輕TNBS誘導(dǎo)的腸纖維化。 此外，與來自同一個體的非狹窄區(qū)域和來自對照個體的健康腸道樣本相比，在克羅恩病狹窄的外科樣本中發(fā)現(xiàn)IL-17a過度表達(dá)。
其他幾種內(nèi)源性分子具有促纖維化活性，其中TGFβ是最重要的。TGFβ在腸道纖維化中的作用已被廣泛綜述。Ro60是一種環(huán)狀RNA結(jié)合蛋白，在RNA質(zhì)量控制中發(fā)揮作用，可降低IBD患者促炎細(xì)胞因子（包括TNF）的水平。在小鼠中，Ro60的過度表達(dá)減弱了DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的嚴(yán)重程度，并降低了αSMA和I型膠原的水平。這些發(fā)現(xiàn)證實(shí)Ro60具有抗炎和抗纖維化特性。最后，琥珀酸鹽（三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物）及其受體G蛋白偶聯(lián)受體91（GPR91，由SUCNR1編碼）在克羅恩病患者的腸外科標(biāo)本和成纖維細(xì)胞中高度表達(dá)；此外，琥珀酸和GPR91蛋白與CD86 + 、CD206 + 和αSMA + 細(xì)胞共定位。值得注意的是， Sucnr1在小鼠中的缺失對TNBS誘導(dǎo)的急性結(jié)腸炎和結(jié)腸組織異位移植誘導(dǎo)的腸纖維化具有保護(hù)作用，這表明琥珀酸-GPR91信號可能在調(diào)節(jié)腸纖維化中發(fā)揮作用。
這些新確定的因子，如圖1所示，已被確定為IBD相關(guān)纖維化體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臐撛谥委煱悬c(diǎn)。在這些模型中，它們的抗纖維化活性似乎主要取決于減少活化ECM產(chǎn)生細(xì)胞的數(shù)量或降低其促纖維化作用（增殖、運(yùn)動、收縮和ECM沉積），誘導(dǎo)ECM產(chǎn)生細(xì)胞凋亡和ECM降解。然而，由于大多數(shù)這些效應(yīng)僅在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行了研究，它們在IBD患者纖維化治療中的療效仍需驗(yàn)證。
腸道微生物群（包括細(xì)菌、病毒、古菌、原生菌和酵母菌）已在腸道相關(guān)疾?。ò↖BD）中得到徹底研究。許多報告建議腸道定植者在健康和疾病中發(fā)揮有害或保護(hù)作用。腸道微生物群可以以不同的方式影響宿主，從影響宿主的代謝到觸發(fā)免疫反應(yīng)——IBD全面研究了這一事件。
腸道微生物群也與IBD相關(guān)的纖維化有關(guān)（圖2）；兩項(xiàng)研究報告， 克羅恩病患者體內(nèi)高水平的抗菌抗體與狹窄的發(fā)生率增加有關(guān)。 在與腸道細(xì)菌多樣性顯著降低相關(guān)的輻射誘導(dǎo)腸道損傷小鼠模型中，抗生素混合物預(yù)處理可有效降低腸道脂多糖含量，抑制腸內(nèi)TLR4–MyD88–NF-κB信號通路，并下調(diào)TGFβ1水平，磷酸化SMAD3和αSMA蛋白，導(dǎo)致炎癥減輕和腸纖維化的預(yù)防。這一發(fā)現(xiàn)支持了微生物群誘導(dǎo)的炎癥與腸纖維化發(fā)展之間的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系。一項(xiàng)研究也強(qiáng)調(diào)了微生物群、腸道炎癥和纖維化過程之間的直接聯(lián)系，該研究中，粘附性侵襲性大腸桿菌（AIEC）輸送的耶爾森那巴?。ㄒ环N在致病菌耶爾森氏菌鼠疫菌途徑中發(fā)現(xiàn)的鐵載體）促進(jìn)了 Il10 ?/? 小鼠的結(jié)腸炎易感。 AIEC本身也在這些小鼠中誘導(dǎo)了活躍的 T H 17反應(yīng)，這與增加跨壁炎癥和纖維化有關(guān)。 類似地，AIEC的LF82菌株加劇DSS治療小鼠的纖維化，并增強(qiáng)編碼促炎細(xì)胞因子和趨化因子的基因的表達(dá)，以及炎性細(xì)胞進(jìn)入腸道的募集。LF82還增強(qiáng)了腸內(nèi)TGFβ1刺激的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化和肌成纖維細(xì)胞激活。
在另一項(xiàng)研究中，暴露于各種細(xì)菌成分的人腸肌成纖維細(xì)胞選擇性地對鞭毛蛋白產(chǎn)生反應(yīng)，并增強(qiáng)ECM蛋白的產(chǎn)生，這表明 特定的微生物群衍生分子可以影響成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄狀態(tài)，并且可以合理地預(yù)期會導(dǎo)致腸纖維化。 共生微生物還可調(diào)節(jié)腸道嗜酸性粒細(xì)胞的頻率和功能，最終影響組織修復(fù)。具體而言，在對小鼠粘膜組織的分析中，與無特定病原體對照小鼠相比，嗜酸性粒細(xì)胞缺陷小鼠（尤其是在無菌條件下飼養(yǎng)的小鼠）的粘膜下層膠原密度增加。
克羅恩病患者TL1A（一種由免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞表達(dá)的TNF家族成員，可對微生物產(chǎn)生反應(yīng)）的某些變體水平較高，其發(fā)生狹窄的風(fēng)險增加，并且這種蛋白的高水平也與小鼠中的腸纖維化有關(guān)。與這一發(fā)現(xiàn)一致，同一作者證明TL1A介導(dǎo)的腸道纖維化和成纖維細(xì)胞活化依賴于特定的微生物種群。然而，微生物群的某些成分可能是有益的。例如，嗜酸乳桿菌降低了結(jié)腸炎相關(guān)纖維化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭笑罶MA和I型膠原沉積的水平。此外， cathelicidin是一種具有抗炎作用的內(nèi)源性抗菌肽，通過絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）依賴信號減少TGFβ1、IGF-I和膠原的產(chǎn)生，從而預(yù)防實(shí)驗(yàn)性腸纖維化 。總之，有效的證據(jù)一致認(rèn)為腸道微生物群與腸纖維化的發(fā)生有關(guān)。然而，迫切需要使用下一代測序方法進(jìn)行未來的研究，以進(jìn)一步解剖和探索腸道微生物群是否能觸發(fā)纖維化。
圖1. 參與腸纖維化發(fā)病機(jī)制的分子和細(xì)胞成分。 導(dǎo)致腸道纖維化的分子環(huán)境包括多種因素，這些因素的上調(diào)或下調(diào)可能促進(jìn)膠原的過度沉積和活化肌成纖維細(xì)胞的過度增殖。CCR2，C-C趨化因子受體2型；CDH，鈣粘蛋白；膠原蛋白；細(xì)胞外基質(zhì)；表皮生長因子；EMT向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化；成纖維細(xì)胞活化蛋白；FZD4，frizzled-4；GPR，G蛋白偶聯(lián)受體；胰島素樣生長因子；間充質(zhì)干細(xì)胞；基質(zhì)金屬蛋白酶；Ro60，環(huán)狀RNA結(jié)合蛋白；纖溶酶原激活物抑制劑；血小板衍生生長因子；平滑肌肌動蛋白；琥珀酸受體；轉(zhuǎn)化生長因子β，轉(zhuǎn)化生長因子-β；金屬蛋白酶組織抑制劑TIMP；瞬時受體電位通道A。
圖2. 導(dǎo)致腸纖維化的微生物成分。 Cathelicidin是一種具有抗炎作用的內(nèi)源性抗菌肽，通過絲裂原激活的蛋白激酶依賴性信號減少轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGFβ1）、胰島素樣生長因子1（IGF-1）和膠原的產(chǎn)生，從而預(yù)防實(shí)驗(yàn)性腸纖維化。在結(jié)腸炎相關(guān)纖維化的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校掣叫郧忠u性大腸桿菌（AIEC）促進(jìn)纖維化，而嗜酸乳桿菌降低α-平滑肌肌動蛋白（αSMA）和I型膠原沉積水平。CD8 + T細(xì)胞增加盲腸細(xì)菌負(fù)荷，同時增加野生型小鼠的膠原和纖維化。細(xì)菌上調(diào)腸內(nèi)Toll樣受體4（TLR4）-差異化初級反應(yīng)蛋白（MyD88）-活化B細(xì)胞（NF-κB）信號通路的核因子κ-輕鏈增強(qiáng)子，并下調(diào)TGFβ1、磷酸化小母親對十五癱同系物3（SMAD3）和αSMA蛋白水平，導(dǎo)致炎癥減輕和腸纖維化的預(yù)防。對鞭毛蛋白（一種細(xì)菌成分）產(chǎn)生反應(yīng)的肌成纖維細(xì)胞會增加細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的沉積。腫瘤壞死因子樣細(xì)胞因子A（TL1A）介導(dǎo)的腸纖維化和成纖維細(xì)胞活化依賴于特定的微生物種群。 T H 17，T輔助17。
當(dāng)腸梗阻、進(jìn)行性餐后腹痛、惡心、嘔吐和體重減輕等特定IBD癥狀明顯時，患者通常被診斷為狹窄。事實(shí)上，根據(jù)2016年歐洲克羅恩病和結(jié)腸炎組織（ECCO）的共識聲明，狹窄的特點(diǎn)是管腔持續(xù)狹窄，可導(dǎo)致阻塞癥狀。但是，文獻(xiàn)顯示，狹窄的定義存在很大的異質(zhì)性，沒有有效的標(biāo)準(zhǔn)。必須考慮的一個重要問題是， 不同程度的炎癥和纖維性病變可共存于同一纖維性病變中，這可能會影響每位患者所需的治療。 不幸的是，內(nèi)鏡檢查粘膜不足以準(zhǔn)確診斷狹窄，因?yàn)樗鼰o法區(qū)分炎癥和纖維化；事實(shí)上，結(jié)腸鏡檢查可以檢測管腔狹窄，但不能顯示粘膜下的層。
腹部放射學(xué)學(xué)會（SAR）發(fā)表了關(guān)于評估、解釋和使用CT小腸造影術(shù)和磁共振小腸造影術(shù)（MRE）治療小腹克羅恩病患者的一致建議。此外，一個多學(xué)科專家小組——克羅恩病抗纖維化狹窄治療（CONSTRINCT）小組——已經(jīng)成立，以標(biāo)準(zhǔn)化克羅恩病抗纖維化治療的定義、診斷和治療目標(biāo)（BOX1；表1）。construct小組成員發(fā)現(xiàn)，橫斷面成像或回腸鏡檢查單獨(dú)用于診斷小腸狹窄是合適的，而癥狀單獨(dú)用于此目的是不合適的。該組還認(rèn)為MRE是首選的診斷方式（敏感性55-100%；特異性91-100%）。這種一致的建議需要通過比較不同的橫截面成像模式進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。值得注意的是，在一項(xiàng)這樣的對比研究中，結(jié)腸鏡和MRE的結(jié)合比單獨(dú)的結(jié)腸鏡對臨床決策更有用，支持不同成像技術(shù)的結(jié)合以提高狹窄診斷。
BOX 1 |成功治療小腸疾病的共識定義。
克羅恩病的狹窄 成功治療 定義為以下三個方 面中至少兩個方面的改善： 臨床癥狀、內(nèi)窺鏡特征（即通過成人內(nèi)窺鏡的能力）和放射學(xué)特征。
放射特征的改善 定義為橫斷面成像在以下方面的改進(jìn)：
?局部管腔狹窄：管腔直徑減少<50%
適當(dāng)擴(kuò)張小腸或管腔狹窄改善50%
?壁厚：小腸直徑<2.5cm，或小腸直徑等于未受影響相鄰正常小腸的直徑
?狹窄前擴(kuò)張：相對于未受影響的相鄰正常小腸（即適當(dāng)擴(kuò)張的小腸），減少50%
?狹窄長度：減少50%
僅包括panelscore中位數(shù)四分位數(shù)介于7和9之間的適當(dāng)定義。
為了改善狹窄性克羅恩病的診斷、和特征，橫斷面成像應(yīng)伴有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化指南評分的組織病理學(xué)分析?？紤]到這一點(diǎn)，狹窄治療和抗纖維化研究（STAR）聯(lián)合會對所有已發(fā)表的小腸克羅恩病組織學(xué)評分系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)回顧，目的是為克羅恩病相關(guān)小腸狹窄制定一個經(jīng)過充分驗(yàn)證的組織學(xué)指數(shù)。不幸的是， 現(xiàn)有組織學(xué)評分系統(tǒng)的高度異質(zhì)性以及缺乏適當(dāng)?shù)尿?yàn)證研究，阻礙了可靠組織學(xué)指標(biāo)的發(fā)展。 然而，作者提出了一種理想的方法（圖3），它可能支持狹窄診斷一旦項(xiàng)目定義已由專家病理學(xué)家根據(jù)蘭德公司-加州大學(xué)洛杉磯分校適當(dāng)方法標(biāo)準(zhǔn)化。
表1. 克羅恩病相關(guān)小腸狹窄診斷的一致定義。
僅包括面板得分中值四分位數(shù)范圍在7到9之間的適當(dāng)定義。 a CT、MRI或超聲檢查。 b 相對于相鄰正常腸袢（即適當(dāng)擴(kuò)張的腸袢）進(jìn)行測量。
圖3. 克羅恩病組織病理學(xué)評分的可能方法。 1.目前尚不清楚克羅恩病腸壁層纖維形成的順序；因此，所有壁畫層都應(yīng)單獨(dú)評估。檢查應(yīng)評估不同壁層的炎癥程度和各種組織病理學(xué)成分，包括粘膜肌層的肥大和/或增生和纖維化以及粘膜下層的纖維化和肌層化。2.每個壁層應(yīng)采用四級評分系統(tǒng)（如無、輕度、中度、重度），即粘膜、粘膜肌層、粘膜下層、固有肌層和漿膜下。3.最后，最好確定是應(yīng)用這些層的聚合評分還是單獨(dú)評分。
腸纖維化（尤其是腸狹窄）的治療可能包括內(nèi)科、內(nèi)鏡和外科治療，并在很大程度上取決于纖維化的程度、組織定位和原因。根據(jù)系統(tǒng)回顧的結(jié)果，到目前為止，沒有臨床可用的治療方法能夠針對腸道纖維化，也沒有內(nèi)鏡下病變內(nèi)治療顯示出預(yù)防手術(shù)或內(nèi)鏡球囊擴(kuò)張（EBD）需要的有益效果；因此， 預(yù)防仍然是避免或至少減少纖維化相關(guān)并發(fā)癥的最佳方法。
關(guān)于癥狀性梗阻患者是否需要手術(shù)或是否應(yīng)該繼續(xù)接受治療的臨床決定是困難的，通常需要多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的評估。針對克羅恩病患者的小腸和回腸狹窄提出了一種護(hù)理算法。 在通過超聲、CT或MRE等橫斷面成像技術(shù)確定狹窄特征后，首先要考慮的是藥物治療 。如果亞急性炎癥得到確認(rèn)，醫(yī)生應(yīng)首先嘗試抗炎治療，這可能會減少腸壁水腫和厚度，隨后緩解梗阻癥狀。
用于治療IBD的標(biāo)準(zhǔn)藥物，例如水楊酸鹽、抗生素、類固醇和免疫抑制化合物，可減輕炎癥癥狀，但不能改善纖維狹窄性梗阻。另一方面，生物療法，如抗腫瘤壞死因子藥物，顯示出更有希望但相互矛盾的結(jié)果。 事實(shí)上，抗腫瘤壞死因子藥物誘導(dǎo)的潰瘍愈合的快速性引起了關(guān)注，這實(shí)際上可能促進(jìn)狹窄的形成。
然而，來自超聲研究、克羅恩治療資源、評估和評估工具（TREAT）登記冊和隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)的數(shù)據(jù)并不支持這一觀點(diǎn)。此外，一項(xiàng)前瞻性多中心觀察隊(duì)列研究（CREOLE）表明， 大約三分之二的克羅恩病和癥狀性小腸狹窄患者對阿達(dá)木單抗有反應(yīng)，該反應(yīng)表現(xiàn)為克羅恩病活動指數(shù)（CDAI）的降低，克羅恩病梗阻評分（CDOS）和C反應(yīng)蛋白水平。 另一項(xiàng)臨床研究表明，阿達(dá)木單抗和英夫利昔單抗在狹窄性克羅恩病患者中總體上是安全的，使用這些藥物治療可以減少長期手術(shù)的需要。然而，接受生物療法的患者發(fā)生狹窄的長期結(jié)果尚不清楚。
IBD相關(guān)纖維化治療的未來可能還在于再生醫(yī)學(xué)和多價、有效的組織修復(fù)細(xì)胞療法的使用。例如，各種研究在瘺管性克羅恩病患者中測試了間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）——從造血和非造血來源（例如胎盤、臍血、骨髓和脂肪組織）獲得的多能細(xì)胞，這與纖維化和膿腫的發(fā)展有關(guān)。在II期試驗(yàn)中，80%接受骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植的患者在1年后瘺完全閉合，75%的患者在2年后瘺完全閉合。這些結(jié)果表明，在MSC移植后，異常的纖維化組織可能被重塑，這一想法為抗纖維化治療提供了新的視野。沒有其他抗纖維化藥物被批準(zhǔn)用于克羅恩病，部分原因是缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的定義、診斷技術(shù)和有效的治療終點(diǎn)。以及縮窄組對小腸狹窄的診斷和治療的一致定義（BOX1；表1），國際炎癥性腸病研究組織（IOIBD）的專家成員提出了13個額外的治療終點(diǎn)定義， 用于克羅恩病抗纖維化藥物的開發(fā)，預(yù)計這將減少結(jié)果報告的異質(zhì)性，增加臨床研究對多個利益相關(guān)者的相關(guān)性，并告知監(jiān)管政策的演變 （BOX2）。本綜述下文討論了評估克羅恩病患者潛在抗纖維化療法療效的實(shí)驗(yàn)研究，以提供該臨床領(lǐng)域最新技術(shù)的廣闊視野。
BOX2 |克羅恩病抗纖維化藥物開發(fā)的終點(diǎn)。
1.完全的臨床反應(yīng)，定義為硬度完全消退或潰瘍完全愈合
2.長期療效，確定復(fù)發(fā)orCrohn病相關(guān)手術(shù)的時間
3.持續(xù)的臨床效益，定義為日常生活中無額外治療且?guī)缀鯚o癥狀，或社會功能良好的額外治療（手術(shù)除外）
4.治療失敗，定義為任何克羅恩病相關(guān)手術(shù)，或住院治療，或穿透性并發(fā)癥，或需要皮質(zhì)類固醇或生物藥物治療
5.放射學(xué)緩解，定義為腸壁厚度減少（<3mm）、腸擴(kuò)張減少（直徑<25mm）和腸壁溫度降低（直徑>10mm）
6.正常生活質(zhì)量
7.類外激素的臨床緩解
8.治療失敗，定義為asCrohn病相關(guān)手術(shù)或藥物
因無效、無反應(yīng)或?qū)┝吭黾踊蚰褪苄詿o反應(yīng)而停藥，或因反應(yīng)不足或無反應(yīng)而改用其他藥物
9.深度緩解，定義為粘膜完全愈合和臨床或生化緩解（定義為aHarvey–Bradshaw指數(shù)評分）≤5有無C反應(yīng)蛋白水平≤5mg/l或糞便鈣衛(wèi)蛋白水平50μg/mg）
10.飯后完全沒有閉塞癥狀（腹痛、惡心、嘔吐、腹脹和節(jié)食限制）
11.無癥狀生存率，定義為餐后無腹痛，有無嘔吐，大便減少或無大便，腹脹相關(guān)腸胃脹氣減少
12.腸道損傷進(jìn)展，定義為Lémann指數(shù)得分增加>0.3分
13.無殘疾
從德爾菲風(fēng)格流程的最后一輪來看，13個端點(diǎn)被認(rèn)為是最重要的（按排名順序）。
如果抗炎治療不能成功緩解梗阻癥狀，或者如果此類癥狀在短時間內(nèi)復(fù)發(fā)，則應(yīng)考慮內(nèi)鏡治療、狹窄成形術(shù)或腸切除。對于狹窄長度<5cm且無成角和相關(guān)并發(fā)癥（如瘺管、發(fā)育不良或惡性腫瘤）的患者，建議使用EBD。在下列情況下，外科治療更為可?。邯M窄長度>5cm；EBD在技術(shù)上不可行；沒有炎癥跡象；出現(xiàn)并發(fā)癥（包括膿腫、瘺管、發(fā)育不良或惡性腫瘤）；或者狹窄位于回腸區(qū)域。一些證據(jù)表明，與單純藥物治療相比，早期手術(shù)（不同于晚期手術(shù)）延長了臨床緩解期，降低了成人和兒科患者再次手術(shù)的風(fēng)險。然而，在過去幾年中，手術(shù)切除率略有下降，腹腔鏡治療優(yōu)于剖腹手術(shù)，因?yàn)槠洳l(fā)癥發(fā)生率較低，恢復(fù)時間較快。
長度>5cm且無其他并發(fā)癥但不適合EBD的狹窄患者可考慮進(jìn)行最小腸切除或腸紋成形術(shù)。這種外科手術(shù)（取決于狹窄的長度和部位）有助于在不切除纖維束的情況下恢復(fù)正常的腸道運(yùn)輸，并可能通過降低組織張力來減緩纖維化的進(jìn)展。已經(jīng)提出了幾種類型的狹窄成形術(shù)，但在不同的術(shù)式之間未發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)和并發(fā)癥的顯著差異。
在回腸末端狹窄疾病中，回腸、盲腸切除和回結(jié)腸狹窄成形術(shù)是兩種有效的選擇，具有相似的安全性、有效性和長期復(fù)發(fā)率。結(jié)腸狹窄患者的最佳治療選擇是EBD和節(jié)段切除。 由于可能存在惡性病變，不建議進(jìn)行狹窄成形術(shù)。在這種情況下，是否進(jìn)行切除或繼續(xù)監(jiān)測的臨床決定應(yīng)與患者共同作出。
在一項(xiàng)回顧性研究中，比較了接受EBD或回腸結(jié)腸吻合口狹窄手術(shù)的成年患者的長期結(jié)果。與EBD相比，手術(shù)切除與進(jìn)一步手術(shù)的風(fēng)險較低。然而，EBD可能會延長第二次手術(shù)前的時間，并且可以嘗試作為疾病進(jìn)展風(fēng)險較低的患者的一線治療。相反，高風(fēng)險復(fù)發(fā)疾病的患者可能受益于前期手術(shù)治療。
第一份報告描述了機(jī)器人體內(nèi)回盲切除術(shù)結(jié)合手縫側(cè)對側(cè)等蠕動性狹窄成形術(shù)的應(yīng)用，涉及一名患有廣泛回盲克羅恩病的患者。患者于術(shù)后第6天出院，34個月時無復(fù)發(fā)，表明該方法可行，機(jī)器人入路可能有助于繞過常規(guī)腹腔鏡的一些技術(shù)限制。需要進(jìn)一步的研究來證明該程序的有效性和成本效益。
重要的是，在缺乏有效的抗纖維化治療的情況下，目前的通氣策略側(cè)重于抑制炎癥，以降低纖維化并發(fā)癥的可能性。因此，需要新的風(fēng)險分層方法來選擇合適的治療方法和個體患者的干預(yù)時機(jī)。已經(jīng)描述的橫截面成像技術(shù)是檢測難治性纖維化和區(qū)分可能對抗炎治療有反應(yīng)的患者與可能需要手術(shù)的患者的有希望的工具。 臨床、內(nèi)鏡和環(huán)境因素，包括早期使用硫唑嘌呤、深部粘膜潰瘍、診斷年齡、疾病部位（小腸或結(jié)腸）、疾病活動和吸煙，已被測試為纖維狹窄性克羅恩病的預(yù)測因子 。然而，這些因素都不能可靠地預(yù)測狹窄的發(fā)展。旨在識別新的組織或血清生物標(biāo)記物的其他技術(shù)（BOX3）正在迅速發(fā)展，迫切需要進(jìn)行驗(yàn)證研究，以便在臨床實(shí)踐中使用。
BOX3 | 腸纖維化臨床、內(nèi)鏡和環(huán)境因素的候選分子生物標(biāo)記物。
?診斷年齡<40歲、回腸位置、吸煙、深部粘膜潰瘍、早期使用硫唑嘌呤、疾病活動、結(jié)腸位置（預(yù)測穿透性疾病的預(yù)測性生物標(biāo)記物）
遺傳和表觀遺傳因素
?基因變體：NOD2、TLR4、IL23A、CX3CR1、MMP3、ATG16L1
?表觀遺傳修飾：PTGIS、PTGDS、WNT2B細(xì)胞外基質(zhì)（eCM）成分、結(jié)構(gòu)和重塑蛋白的超甲基化降低
?纖維狹窄性克羅恩病患者血清和/或血漿中上調(diào)或下調(diào)的蛋白質(zhì)：ECM1，纖維連接蛋白
?克羅恩病患者纖維化組織中過度表達(dá)的蛋白質(zhì)：軟骨寡聚基質(zhì)蛋白（COMP）、層粘連蛋白、1型和3型膠原、III型膠原的氨基末端前肽（PIIINP）、I型膠原的羧基末端前肽（PICP），纖維狹窄性克羅恩病患者血清和/或血漿中I型膠原C-末端肽（ITCP）生長因子上調(diào)
?血小板衍生生長因子（PDGF）、堿性成纖維細(xì)胞生長因子（bFGF）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、人幾丁質(zhì)酶3樣1（YKL-40）微RNA（MIR）在纖維狹窄性克羅恩病中失調(diào)
?上調(diào)：miR-200b
?下調(diào)：miR-29a、miR-19a-3p、miR-19b-3p、miR-29b、miR-29c
纖維狹窄性克羅恩病患者血清和/或血漿中微生物肽抗體上調(diào)
?抗大腸桿菌外膜蛋白（抗OmpC）；抗海帶蛋白糖類抗體（抗-L）；抗幾丁質(zhì)碳水化合物抗體（抗-C）；抗菌鞭毛蛋白CBir1抗體（抗CBir1）；抗甘露糖苷糖類抗體（AMCA）；抗殼聚糖IgA抗體（ACCA）；抗釀酒酵母抗體（ASCA）；抗昆布苷IgGantibodies（ALCA） 。
新治療靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)，加上2D和3D培養(yǎng)模型以及模擬人類疾病方面的特定動物模型的設(shè)計，提供了在體外和體內(nèi)測試潛在抗纖維化化合物的可能性。在過去的幾十年中， 許多研究已經(jīng)證明了不同分子、抑制劑和抗體的抗纖維化作用 。然而，大多數(shù)研究都是在模擬結(jié)腸炎而非克羅恩病的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭羞M(jìn)行的，到目前為止，還沒有批準(zhǔn)任何治療腸道纖維化的方法。在此，我們討論了一些藥物，這 些藥物在體外和體內(nèi)小鼠模型中都被證明是有效的，因此可能代表IBD有希望的抗纖維化治療。
這類分子（也稱為他汀類）抑制肝臟中膽固醇的合成，也被觀察到抑制腸道纖維化。例如，辛伐他汀具有抗炎和抗纖維化的雙重作用。在TNBS治療的動物中，辛伐他汀下調(diào)TNF、結(jié)締組織生長因子（CTGF）和TGFβ的水平，并誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞和肌纖維母細(xì)胞凋亡。同樣，在人腸道成纖維細(xì)胞中，辛伐他汀預(yù)處理抑制CTGF和α2 I型膠原（由 COL1A2 編碼）、PAI-1激活和TGFβ1介導(dǎo)的SMAD3磷酸化。類似地，普伐他汀改善大鼠輻射誘導(dǎo)的腸纖維化，并阻斷移植的人類纖維化組織中的Rho–CCN2–ECM級聯(lián)反應(yīng)。
吡非尼酮是一種具有廣譜抗纖維化作用的小化合物，用于治療各種器官的纖維化疾病。 口服吡非尼酮的DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠降低了膠原沉積，降低了 Col1a2 、 Col3a1 和TGFβ的表達(dá)。 此外，吡非尼酮阻斷TGFβ–SMAD–MAPK信號傳導(dǎo)而不顯示抗炎作用，并抑制成纖維細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)分化。吡非尼酮還被證實(shí)對原代人腸道成纖維細(xì)胞具有抗增殖和抗纖維化作用，并下調(diào)TGFβ1誘導(dǎo)的I型膠原和MMP3的生成，這與抑制雷帕霉素敏感的mTOR–p70S6K通路有關(guān)。吡非尼酮還通過抑制TGFβ1–SMAD和PI3K–AKT信號通路，增強(qiáng)TGFβ1刺激的人腸道成纖維細(xì)胞的凋亡，并誘導(dǎo)肌成纖維細(xì)胞分化。此外，吡非尼酮可預(yù)防其他腸纖維化動物模型中的纖維化，如輻射誘導(dǎo)的結(jié)腸和異位腸移植誘導(dǎo)的纖維化。
5.3 ROCK抑制劑
在兩種不同的腸纖維化模型中，使用MAA0825（一種ROCK抑制劑）預(yù)防性治療可抑制肌成纖維細(xì)胞的積聚和促纖維化因子的表達(dá)，并降低纖維化表型；此外，在體外狹窄性克羅恩病活檢樣本中，該制劑可防止促纖維化蛋白分泌。 AMA0825減少TGFβ介導(dǎo)的MMP（MMP2、MMP3和MMP9）、α1型膠原和成纖維細(xì)胞IL-6的分泌，從而增加自噬。 有趣的是，AMA0825在體內(nèi)對其他ROCK表達(dá)細(xì)胞沒有顯示任何抗炎作用，這意味著該藥物選擇性地抑制纖維化過程。另一項(xiàng)研究表明，抑制RhoA信號阻斷人結(jié)腸肌纖維母細(xì)胞中基質(zhì)硬度和TGFβ誘導(dǎo)的纖維生成。然而，Rho激酶抑制劑的主要局限性在于它們具有重要的心血管效應(yīng)，因此應(yīng)開發(fā)一種局部作用的非吸收制劑。
EW-7197是一種口服TGFβ1受體激酶抑制劑，已證明對肝、腎和肺纖維化有治療效果。在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中，EW-7197通過降低1型膠原表達(dá)和氧化反應(yīng)發(fā)揮抗纖維化分子的作用。TGFβ信號可通過側(cè)向途徑間接促進(jìn)，如活性氧（ROS）誘導(dǎo)的途徑。 叔丁基對苯二酚（TBHQ）是一種已知能抑制ROS生成的食品添加劑，通過降低TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠和體外人類結(jié)腸成纖維細(xì)胞中的1型膠原、MMP3和αSMA水平，發(fā)揮抗纖維化作用。 然而，目前還沒有進(jìn)一步研究這些化合物對克羅恩病或潰瘍性結(jié)腸炎的療效的試驗(yàn)。
IL-13是一種干擾TGFβ信號傳導(dǎo)的特異性分子。小干擾（si）RNA介導(dǎo)的對IL-13產(chǎn)生的抑制或用IL-13受體拮抗劑治療可抑制結(jié)腸固有層細(xì)胞分泌TGFβ。G31P是IL-8（也稱為C-X-C基序趨化因子8）的拮抗劑，可防止中性粒細(xì)胞到達(dá)炎癥區(qū)域。G31P的抗纖維化功效與嗜酸乳桿菌的益生菌功能相結(jié)合，已知其可改善IBD并恢復(fù)IBD相關(guān)的失調(diào)，已在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中進(jìn)行了試驗(yàn)。這些小鼠的結(jié)腸顯示TGFβ、MMP9和MMP2表達(dá)減少。
已在慢性腸道炎癥模型中評估了Hsp65抗原（由乳酸乳球菌菌株產(chǎn)生）的抗炎和抗纖維化能力。除了炎癥癥狀減輕外，經(jīng)Hsp65治療的小鼠還表現(xiàn)出（促纖維化）IL-13和TGFβ水平降低，以及（調(diào)節(jié)性）IL-10濃度升高，證實(shí)了 這種新抗纖維化策略的潛在有效性。 同樣，已經(jīng)在體外和體內(nèi)評估了樺木酸異羥肟酯（一種模擬缺氧的藥物）的治療效果。在TNBS誘導(dǎo)或DSS誘導(dǎo)的纖維化小鼠中，口服該藥物可預(yù)防結(jié)腸炎癥和纖維化，這些效應(yīng)與結(jié)腸纖維化標(biāo)志物（包括Col1a2和Col3a1表達(dá)以及TIMP1和αSMA水平）和炎癥標(biāo)志物（包括IL-1β和CCL3水平）的顯著降低有關(guān)。經(jīng)治療的小鼠在上皮屏障完整性和傷口愈合方面也有改善，這為進(jìn)一步的臨床研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。 小分子抑制劑BGB324可消除人結(jié)腸肌成纖維細(xì)胞中基質(zhì)僵硬和TGFβ1誘導(dǎo)的纖維化，并阻斷TGFβ1誘導(dǎo)的人腸道器官纖維化基因和蛋白表達(dá)。
與PPARγ（GED-0507-34）具有強(qiáng)親和力的配體被證明可改善DSS處理小鼠的宏觀和微觀腸道損傷，并降低 Acta2 、 COL1a1 和 Fn1 的表達(dá)水平。此外，該藥物治療降低了纖維化特異性標(biāo)記物αSMA和α2 I型膠原的水平，它們是TGFβ–SMAD途徑的主要成分和IL-13。GED-0507-34的抗纖維化活性也已在體外通過降低潰瘍性結(jié)腸炎患者原代成纖維細(xì)胞中TGFβ和ACTA1的表達(dá)而得到證實(shí)。這些觀察結(jié)果不僅增加了我們對腸纖維化發(fā)生機(jī)制的理解，而且也為抗纖維化治療指明了可能的靶點(diǎn)。
雖然克羅恩病的纖維化過程眾所周知，但很少有人關(guān)注潰瘍性結(jié)腸炎的纖維化；事實(shí)上，關(guān)于潰瘍性結(jié)腸炎患者纖維化患病率的信息很少。潰瘍性結(jié)腸炎纖維化與克羅恩病纖維化的比較見表2。由于結(jié)腸直徑較大，大腸纖維化改變導(dǎo)致狹窄的頻率比小腸低。然而，結(jié)直腸狹窄確實(shí)發(fā)生在潰瘍性結(jié)腸炎患者中。事實(shí)上， 在疾病進(jìn)展期間，狹窄形成的頻率在3.2%到11.2%之間變化。 在對1156例潰瘍性結(jié)腸炎患者進(jìn)行的回顧性研究中，這些患者在內(nèi)窺鏡檢查和手術(shù)報告中均經(jīng)放射學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)狹窄或“變窄”，狹窄的患病率為5.1%。其他研究發(fā)現(xiàn)潰瘍性結(jié)腸炎患者的狹窄頻率為11.2%、6.3%、3.2%，低至2%，其模式通常遵循炎癥分布。值得注意的是，68%的狹窄發(fā)生在直腸。
表2. 潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病的腸纖維化特征。
ECM, 細(xì)胞外基質(zhì)；NA，不適用。 a 這些藥物在臨床前研究中顯示出良好的前景。
盡管跨壁炎癥和纖維化是狹窄克羅恩病的共同特征，但在潰瘍性結(jié)腸炎中，炎癥和ECM積聚通常局限于結(jié)腸粘膜和粘膜下層，很少影響深層。這種模式導(dǎo)致粘膜肌層增厚，可能導(dǎo)致結(jié)腸縮短或變硬以及運(yùn)動障礙（圖4）。值得注意的是， 纖維化不是潰瘍性結(jié)腸炎的組織學(xué)特征。 此外，鑒于潰瘍性結(jié)腸炎被定義為局限于粘膜和淺層粘膜的疾病，狹窄的存在可能表明浸潤性癌而不是良性過程。雖然潰瘍性結(jié)腸炎患者的結(jié)直腸狹窄應(yīng)始終引起對惡性腫瘤的關(guān)注，但總體上71–100%是良性，而僅位于右結(jié)腸的患者中87–100%是惡性。良性狹窄最常見的部位是直腸。雖然狹窄的發(fā)生模式通常遵循炎癥的分布，但僅纖維化不足以解釋狹窄。另一個可能導(dǎo)致潰瘍性結(jié)腸炎管腔狹窄和良性狹窄的因素是粘膜下脂肪堆積。
非狹窄性潰瘍性結(jié)腸炎標(biāo)本固有層和粘膜肌層的纖維化與先前的藥物治療和組織學(xué)證實(shí)的炎癥活動程度相關(guān)。 在這項(xiàng)研究中，固有層的纖維化看起來像隱窩底部和粘膜肌層之間的一條帶。研究人員還觀察到粘膜肌層的改變和增厚，并伴有內(nèi)部和外部粘液層的增生。在非狹窄（潰瘍和非潰瘍）區(qū)域也觀察到粘膜下纖維化，粘膜下纖維化的程度與腸道炎癥的嚴(yán)重程度相關(guān)。 除了與深部上皮潰瘍相關(guān)的纖維化過程外，固有肌層的實(shí)質(zhì)性變化通常未觀察到。 相反，潰瘍性結(jié)腸炎患者不僅在粘膜和粘膜肌層中，而且在外肌層中顯示出高水平的膠原沉積，這表明潰瘍性結(jié)腸炎的炎癥可能促進(jìn)整個腸壁的纖維化。該報告與其他研究結(jié)果一致，顯示晚期潰瘍性結(jié)腸炎患者的所有腸層都有ECM沉積。
難治性疾病是潰瘍性結(jié)腸炎患者中與纖維化相關(guān)的唯一臨床特征，這一事實(shí)進(jìn)一步支持了炎癥驅(qū)動的纖維化的概念。特別是 疾病的持續(xù)時間和部位與纖維化無關(guān) 。事實(shí)上，即使在病程較短的患者的結(jié)腸中也可以檢測到纖維化，這表明一旦炎癥形成，纖維化可能會迅速積聚。這一觀點(diǎn)不僅與克羅恩病患者的觀察結(jié)果形成對比（克羅恩病患者的病程和嚴(yán)重程度均與纖維狹窄性疾病的發(fā)展相關(guān)），而且與其他證據(jù)形成對比，這些證據(jù)表明 潰瘍性結(jié)腸炎的纖維化嚴(yán)重程度與長期疾病相關(guān)。 這種差異可能取決于是沿著結(jié)腸縱向進(jìn)行多個樣本的綜合評估，還是基于每個患者的單個載玻片。來自克羅恩病狹窄成形術(shù)樣本的數(shù)據(jù)表明該病纖維化的可逆性，一份良性直腸狹窄逆轉(zhuǎn)的單一病例報告表明，潰瘍性結(jié)腸炎也可能如此。
在各種ECM成分中，纖維細(xì)胞分泌的I型和III型膠原已知在腸纖維化中起作用。與克羅恩病一樣，這兩種間質(zhì)蛋白（支持ECM結(jié)構(gòu)和硬度）是潰瘍性結(jié)腸炎纖維化病變的主要成分；III型膠原與I型膠原的比率是研究腸纖維癥中不同ECM成分相對患病率的有用指標(biāo)。有趣的是， 通過ECM降解暴露的新表位，包括III型膠原的表位，已被提議作為克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎的血清學(xué)生物標(biāo)記物，具有較高的診斷準(zhǔn)確性。 就遺傳和表觀遺傳變異而言，在潰瘍性結(jié)腸炎患者的腸粘膜中檢測到WNT2B表達(dá)增加。由于高甲基化WNT2B在纖維化和克羅恩病中都是一個新發(fā)現(xiàn)，因此有理由假設(shè)WNT2B表達(dá)增加可能在潰瘍性結(jié)腸炎相關(guān)纖維化中發(fā)揮類似的功能。然而，到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)與潰瘍性結(jié)腸炎患者纖維化相關(guān)的基因變體。
盡管克羅恩病可以影響胃腸道的任何部分，回腸和結(jié)腸是最常受影響的部位。相比之下，潰瘍性結(jié)腸炎典型地累及直腸，并以連續(xù)方式向近端擴(kuò)展。此外，盡管潰瘍性結(jié)腸炎中報告的狹窄長度在2-3厘米到30厘米之間，導(dǎo)致結(jié)腸縮短和僵硬，但其存在與炎癥的嚴(yán)重程度相關(guān)。 廣泛性結(jié)腸炎患者（17%）比左側(cè)結(jié)腸炎患者（11%）更容易出現(xiàn)狹窄。慢性進(jìn)行性潰瘍性結(jié)腸炎患者的常見并發(fā)癥是粘膜肌層的嚴(yán)重纖維化和增厚。
除了狹窄外，潰瘍性結(jié)腸炎的一些臨床表現(xiàn)可能是由于纖維化的存在。例如，在影像學(xué)研究中，潰瘍性結(jié)腸炎患者的結(jié)腸常被描述為具有“鉛管”外觀，是指結(jié)腸縮短、僵硬和狹窄，并伴有彌漫性吸器喪失。此外，潰瘍性結(jié)腸炎患者通常有癥狀（如腹瀉、大便松弛、肛門直腸功能障礙、直腸急迫和失禁），提示結(jié)腸運(yùn)動異常。所有這些特征在理論上與纖維化結(jié)腸相符，但潰瘍性結(jié)腸炎患者纖維化研究的證據(jù)仍然缺失。此外，如果對潰瘍性結(jié)腸炎的組織學(xué)和功能定義及其公認(rèn)的臨床表現(xiàn)進(jìn)行更新，目前對潰瘍性結(jié)腸炎流行病學(xué)的理解可能會發(fā)生很大變化。
到目前為止，沒有經(jīng)過驗(yàn)證的基于組織病理學(xué)的評分系統(tǒng)，也沒有特定的成像或內(nèi)鏡技術(shù)可用于診斷潰瘍性結(jié)腸炎的纖維化或狹窄（克羅恩病也是如此）。此外，目前尚無血清學(xué)、遺傳學(xué)或表觀遺傳學(xué)生物標(biāo)記物可用于潰瘍性結(jié)腸炎患者的腸纖維化程度，其準(zhǔn)確性足以用于臨床實(shí)踐。一項(xiàng)多中心研究表明， 年齡>40歲和使用類固醇是導(dǎo)致活動性潰瘍性結(jié)腸炎結(jié)直腸狹窄的危險因素，而使用5-氨基水楊酸（5-ASA）可預(yù)測結(jié)直腸狹窄的風(fēng)險降低。 目前尚無治療潰瘍性結(jié)腸炎患者腸纖維化的藥物。
然而，上述最新臨床前研究表明， 某些治療藥物（尤其是吡非尼酮和GED-0507-34）對DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎具有有益作用 ，因此需要進(jìn)一步研究其在預(yù)防或改善IBD相關(guān)纖維化并發(fā)癥中的潛在作用。
圖4. 克羅恩病和腸道纖維化的組織病理學(xué)特征。 克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎的腸纖維化發(fā)病機(jī)制相似，但有一些明顯的特點(diǎn)。在克羅恩病中，腸纖維化最常見于回腸和結(jié)腸，是跨壁的，導(dǎo)致粘膜（M）、粘膜肌層（MM）、固有肌層（MP）和漿膜（s）肥大。相反，在潰瘍性結(jié)腸炎患者中，腸纖維化最常見于結(jié)腸和直腸，僅限于粘膜和粘膜下層，表現(xiàn)為粘膜和粘膜肌層肥大。由于血管大量炎性浸潤，這些肥大區(qū)域包括大量炎性細(xì)胞。成纖維細(xì)胞過度增殖和粘膜下層膠原過度沉積是腸纖維化的標(biāo)志。在潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病中，潰瘍進(jìn)一步加重了纖維化病變的炎癥成分。
結(jié)論
腸纖維化是一個涉及多種復(fù)雜和相互作用機(jī)制的異質(zhì)過程。鑒于IBD的纖維化和并發(fā)癥之間的相關(guān)性以及缺乏特異性抗纖維化治療，腸纖維化是IBD中最具吸引力的研究課題之一，解決這一未得到滿足的臨床需求仍然是當(dāng)務(wù)之急。
在過去幾年中，在了解腸道纖維化的病理生理學(xué)和識別新的抗纖維化靶點(diǎn)方面取得了重大進(jìn)展。然而，正如迄今為止發(fā)表的臨床試驗(yàn)缺乏成功所證明的那樣，現(xiàn)有的少數(shù)基本概念很難轉(zhuǎn)化為有效的抗纖維化治療。使 用非靶向策略甚至可能加重粘膜損傷。 盡管已經(jīng)確定了腸纖維化發(fā)展和進(jìn)展的潛在預(yù)測因子，但在克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎中仍然缺乏具有預(yù)測能力和非侵入性診斷工具的標(biāo)記物。多學(xué)科團(tuán)隊(duì)已經(jīng)做出了大規(guī)模努力來制定狹窄定義和診斷指南，IBD專家已經(jīng)就一組終點(diǎn)達(dá)成共識，這些終點(diǎn)可用于在克羅恩病患者的臨床試驗(yàn)中評估抗纖維化藥物。然而，還需要進(jìn)一步的研究來完善測量這些結(jié)果的方法，并驗(yàn)證腸纖維化的診斷工具和候選生物標(biāo)記物，尤其是潰瘍性結(jié)腸炎。
這一領(lǐng)域的進(jìn)展可能來自新的“組學(xué)”分析，特別是單細(xì)胞分辨率的分析，這可能為IBD患者炎癥向纖維化轉(zhuǎn)變的分子和細(xì)胞過程的表征提供新的基礎(chǔ)，類似于描述其他器官纖維化單細(xì)胞圖譜的研究。事實(shí)上，越來越多的證據(jù)表明， 其他器官纖維化的發(fā)病機(jī)制與內(nèi)臟纖維化的發(fā)病機(jī)制相似。 在纖維化領(lǐng)域的合作，包括多器官系統(tǒng)，可能有助于開發(fā)成功的抗纖維化干預(yù)措施。我們希望這篇關(guān)于腸纖維化的機(jī)制、診斷和治療的綜述將成為未來研究和進(jìn)展的基石。
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