非酒精性脂肪性肝病：过去、现在和未来
编者按：
2019年7月14日，“中国NASH新药联盟”的成立仪式在上海成功举办。广州博济医药生物技术有限公司是23家首批发起单位之一，公司副总经理兼首席运营官王建华博士被推举为联盟主席。现在，我们转载博济医药编译的这篇文章，与广大朋友们分享。
本文系部分翻译并编辑了国际著名NASH临床试验专家Arun J. SANYAL教授近期的一篇综述。综述概括总结了非酒精性脂肪性肝病的研究历史, 从发病机理，动物模型，诊断，临床特征和药物治疗观点等演变进展做了阐述， 并对未来提出了展望。
Past, present and future perspectives in nonalcoholic fatty liver disease
Arun J. Sanyal
Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019 Jun; 16 (6):377-386
非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）已成为世界上大多数地区最常见的慢性肝病，是全球终末期肝病患病率高发诱因，也是肝癌（HCC）的重要病因。在西方国家，NAFLD患病率占总人口近三分之一，在亚洲次大陆和远东国家数量日益增长，在中东地区亦属高发疾病。据估计，截止到2030年，西方国家和几个主要的亚洲国家的终末期肝病负担将增加2-3倍。
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20世纪的NAFLD
早在50年前就有研究发现肝脏脂肪积累与肝损伤、瘢痕形成相关，个体虽无饮酒酗酒习惯，但仍会发生脂肪变性、肝细胞气球样变、小叶炎症、细胞外周纤维化等病症，于1980年被当作一个独特的病症，命名为非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis，NASH）。早期研究发现脂肪变性和脂肪性肝炎的其它特征随着疾病进展到肝硬化阶段而减少。
Day和James在1998年建立了NASH“二次打击”假说，其中脂肪变性是第一次打击，暴露于炎症细胞因子是第二次打击，导致细胞死亡和炎症。尽管研究已经发现仅具有脂肪变性的患者也会发展为纤维化，但他们仍认为脂肪积累是相对良性的。这些早期发现引发了1999年第一个由国家糖尿病、消化病及肾病研究所NIDDK举办的NASH研讨会，此后还建立了具有重大影响力的NASH临床研究网络（CRN），推动了该领域NASH组织学评估、临床试验设计要素和临床终点的研究。
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21世纪的NAFLD
2.1 发病机制研究
2.1.1 胰岛素抵抗和氧化应激
通过稳态模型评估（HOMA）胰岛素抵抗以及高胰岛素-正常血糖钳夹试验，研究者证明了NAFLD与胰岛素抵抗密切相关，而随后的研究证实了NAFLD与T2DM、高血压等代谢综合征特征的高度一致性。与NAFLD相关肝脏的氧化应激反应随着NAFL发展至NASH而逐渐增加。NASH患者的线粒体损伤以及肝脏线粒体的形态和功能变化或导致肝脏的氧化应激。细胞色素P450酶系循环（如CYP2E1）增加、氧化物酶体功能的变化也被认为是导致氧化应激的潜在因素。
2.1.2 脂肪毒性与代谢失控
脂肪毒性可能激活了NASH患者的肝细胞凋亡途径，且在肝损伤的条件下扩大效应。2008年的一个重要发现是未折叠蛋白响应（UPR）的失调导致剪切后的XPB1完全结合并促进EDEM1的激活，从而促进泛素化蛋白酶体的降解，同时伴随着JNK1磷酸化通路的持续激活，进一步破坏胰岛素信号的传导，促进炎症和凋亡，并引发细胞外囊泡释放影响巨噬细胞和肝星状细胞来促进炎症和纤维化的发生。
尽管NASH患者体内存在游离胆固醇积累，但肝内胆固醇合成仍在增加。LXR受体和FXR受体信号通路是两种重要的脂质代谢调节途径，NASH患者体内的这两种代谢途径丧失平衡状态，更倾向于LXR受体通路，这一现象为使用FXR受体激动剂纠正平衡和治疗NASH提供了合理的基础。
2.1.3 炎症
先天免疫系统的激活是NASH发病机制研究中的另一个里程碑。细菌脂多糖和细胞损伤相关的胞内产物可激活并促进炎症，非甲基化CPG等变性寡核苷酸片段在NASH中也具有潜在作用。2006年David Brenner团队也发现骨髓消融抑制了高脂饮食造成的肝脏炎症反应的发生，而随着骨髓细胞的回升又复发了炎症反应，但其机制与巨噬细胞浸润等NASH诱因的关系仍不明。
2.1.4 纤维化和疾病进展
纤维化被普遍认为是NASH疾病进展的标志。门静脉炎症、肝星状细胞活化、TGFβ介导的信号传导、Hedgehog信号的激活都与NASH纤维化相关。
随着组学研究方法的进步，PNPLA3基因I148M多态性造成脂肪性肝炎和肝硬化、基因TM6SF2可调控肝脏中甘油三酯的转运、HSD17B13的突变（rs72613567:TA）具有抵抗NASH进展的作用，等等遗传标记物的作用机制逐渐明了。
2.1.5 微生物群
虽然已经发现了肠道微生物群可能影响NASH的几种作用机制，但由于不同微生物种群之间的功能冗余，这些机制之间的关系尚未明确。
2.2 临床前模型
尽管在动物模型中诱导脂肪变性甚至炎症相对容易，但由于疾病进程中相关信号通路和整体转录组学差异，大部分动物模型都难以重现人类疾病特征，如肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常以及肝细胞气球样变、纤维化进展等。C57BL / 6J和S129小鼠之间的近交系同源杂交小鼠是目前较为理想的NAFLD动物模型。但在该模型需要造模16周发展为NASH，约36周发展为晚期肝纤维化，此外HCC发病率也高于人类。
2.3 临床研究和诊断
一般人群中NAFLD发病率非常高，据估计，美国约有25％的成人和10％的儿童患有NAFLD。其他研究对世界各地的发病率进行了预估，但鉴于亚洲的T2DM患病率不断上升且人口规模较大，亚洲将面临巨大的疾病负担。在西班牙裔的老年人和糖尿病患者中也有较高的NAFLD发病率。
2.3.1 疾病特征
NASH表型在成人和儿童之间有所不同，儿科患者大部分有门静脉周NASH和门静脉纤维化，而成年患者以3区窦周纤维化为主，机制尚不明确。目前临床以2005年NIDDK NASH CRN建立的对NAFLD表型分类和诊断的评分系统为指导，定义了NASH成人患者的3区窦周纤维化与Ishak或METAVIR评分系统定义的由病毒性肝炎引起的门静脉纤维化相区分。
2.3.2 疾病进展和结果
疾病活动度（NAS 评分）是否可作为NAFLD预后风险的衡量指标仍存在争议。几项主要回顾性分析推测了这些论点，部分分析表明疾病活动度评分与纤维化进展无关，并且未能证明NAS与纤维化的临床结局之间存在联系。尽管短期研究未能阐明脂肪变性等级与纤维化进展之间的关系，但推动了以纤维化阶段为评估标准并将脂肪变性与炎症、肝细胞气球样变症状分开的评分系统应用。NASH CRN和FLIP联盟使用的评分标准并不相同，这使得两个系统难以进行比对。忽视脂肪变性会导致NAFLD的基础代谢被低估，在脂肪变性没有改善的情况下NASH大概率不会有所改善，这一观点被广泛用于NASH临床IIa期的概念验证研究中。
相反，已有部分研究证实了疾病活动度，特别是炎症和肝细胞气球样变，与纤维化进展之间的关系。NAS评分定义的疾病活动度也与疾病阶段相关，还有一些研究将门静脉炎症与纤维化进展相关联。随着肝硬化的发展，疾病活动度降低，并且在纤维化晚期患者中纤维化阶段与临床结果最直接相关。因此，疾病活动度与疾病阶段有关，而疾病阶段又反映了肝硬化的进展，后者与肝脏临床结果的发展有关。因此，疾病活动度的变化与时间和疾病阶段之间的关系必须根据具体情况而定。但目前仍缺乏来自于不同表型、疾病活动程度和NAFLD阶段的患者的高质量纵向数据，因此无法记录肝硬化的发展速度以及实际临床结果。高血压、T2DM等多种并发症的潜在影响以及他汀类和抗糖尿病药物的使用使情况进一步复杂化。由于缺乏关于疾病进展的大量前瞻性数据，现阶段已开展了一项关于纤维化临床进展模型的研究，经meta分析发现7年为一个进展阶段，但纤维化进展呈线性化的核心假设是否成立仍然没有定论。可以确定的是NAFLD的疾病进程与HCC的发生具有一定的相关性。在未形成肝硬化的情况下HCC仍有可能发生，尽管风险很低（0.44‰）。由NASH转化为肝细胞癌的病例越来越多，这一病因已逐渐成为美国肝移植的第二大病因。值得注意的是，虽然在过去10年中，乳腺癌、结肠癌等与肥胖相关的癌症发病率一直保持稳定或有所下降，HCC的发病率却以每年3%的比例增长。NASH的日益流行很可能与这一现象有关。
据统计，每年临床失代偿期NASH患者发展为肝硬化的比例为3-4%。2017年的两项涉及219名和258名患者的simtuzumab（LOXL2酶抗体）临床试验中，24个月内有21%的桥接纤维化NASH患者发展为肝硬化，19%的NASH代偿期肝硬化患者进入失代偿期，其中约三分之二的肝硬化患者临床表现为门静脉脉高压，肝静脉压力大于10 mmHg。这一发现解释了门脉高压并发症的发生率高于先前报道的可能原因。
2.3.3 诊断策略
诊断策略在过去的十年内不断进展。尽管可以使用非侵入性工具准确诊断脂肪变性，但NASH的诊断仍然具有一定的挑战性，目前仍依赖于肝活检来诊断NASH并确定治疗需求。近五年来针对NASH的研究不仅侧重于对患者的诊断，还侧重于评估那些具有发展为肝硬化或肝脏相关临床结局的高风险NASH患者。由于肝脏活检的侵入性、取样变异性以及肝脏组织学评估中的观察者间的差异性，对高风险NASH的非侵入性诊断方法需求在逐渐加大。
肝硬化患者进入失代偿期时，开始出现明显的静脉曲张出血、腹水和脑病等肝脏相关的并发症，然而肝硬化可以在临床上保持沉默并在代偿期维持很长一段时间。NASH患者肝硬化可能与天冬氨酸转氨酶（AST）与丙氨酸转氨酶（ALT）的比值大于1，以及FIB4、AST与血小板比率指数（APRI）和NAFLD纤维化比值等临床症状的高纤维化评分有关。在这种情况下，肝脏高硬度特征（如振动控制瞬时弹性成像（VCTE）大于12.5 kPa）可用于晚期纤维化的诊断。虽然肝脏活检仍然是参考标准，但随访和具有决策诊断方法往往与常规诊断肝硬化一样，采用纤维化评分与肝脏硬度指标相结合。
对于FIB4评分<1.1或APRI<0.5、肝脏硬度<6 kpa（VCTE）且无其它代谢综合征的肥胖患者，发生临床显著纤维化的可能性非常低，因此被认为在10年内发生肝脏相关的死亡风险很低。在这种情况下，越来越多的人认为生活方式管理是最好的方法，结合每年的肝脏硬度测量。因此健康的生活方式结合每年的肝脏硬度的测量被认为是最佳临床辅助方法。
对于那些FIB4或APRI和肝脏硬度介于低风险组和肝硬化组之间的患者中，在必须确诊并考虑具有潜在毒性的治疗方案时，肝脏活检仍然是重要的参考标准。当患者仅进行生活方式管理时，研究人员可以通过肝脏硬度来监测患者的指标变化。
2.4 治疗手段的发展
第一代治疗NASH药物是基于靶向胰岛素抵抗和氧化应激开发的，后者也是首个被确定的病理生理学致病因素。2000年的早期试点研究表明，抗氧化剂维生素E能够使NAFLD儿童患者的肝酶水平趋于正常，而经活检证实也可使NASH成人患者的脂肪变性、炎症和肝细胞气球样变得到改善。值得注意的是，胰岛素增敏剂过氧化物酶体增殖剂激活受体γ（PPARγ）激动剂吡格列酮和维生素E的联合用药优于维生素E单独给药。有趣的是，另一种PPARγ激动剂罗格列酮由于无法显著改善肝细胞气球样变、NASH的标志性病变，加之心血管毒性，最终该药物退出市场。吡格列酮同样可以改善脂肪性肝炎的各方面症状，但该试验最终未达到主要终点。二甲双胍是一种肝脏特异性胰岛素敏感性药物，在改善脂肪性肝炎方面没有明显效果。基于目前的研究成果，美国肝病研究协会推荐使用维生素E和吡格列酮治疗NASH。
胆汁酸受体的同源核受体FXR是动物模型中脂质代谢和胰岛素敏感性的主要调节元件， FXR激动剂奥贝胆酸的临床前试验结果在临床试验中重复性良好，大量FLINT试验数据证明奥贝胆酸对于改善NASH和纤维化的疗效，近期三期试验已达到预设终点，证明了该药物干预、逆转纤维化的能力。另一项主要试验对276例NASH患者进行了PPARα/δ双重激动剂Elafibranor的给药治疗，其基本原理是PPARα通过增加脂质氧化的途径减少脂肪变性而PPARδ可以靶向炎性巨噬细胞以减少炎症。本试验未达到理论终点，然而在一项事后分析中发现NAS>4的NASH患者在疾病活动度和纤维化方面均有改善。该化合物目前正在进行一项RESOLVE-IT关键试验，结果预计年底或者明年揭晓。
在过去的5年中已有研究证实使用特定的抗炎和抗纤维化药物可以阻止疾病进展。趋化因子受体CCR2/5拮抗剂cenicivroc无法改善上游症状如脂肪变性和肝细胞气球样病，但显著改善一期或更严重的肝纤维化。这项试验进一步证明生化/分子水平定义的炎症改善未得到传统的组织学炎症评估方法验证，这就引发了对这些常规方法有效性的质疑。直接使用simtuzumab等抗纤维化药物来抑制纤维化的试验结果令人失望，这表明需要更有效的抗纤维化治疗手段，或应将抗纤维化策略与更多代谢靶向治疗手段相结合。
3.
展望
NAFLD患病日趋老龄化，预计未来20年内NASH所致肝硬化的疾病负担将增加。未来十年内，随着分子和遗传数据图谱的建立，特异性治疗方案的推进可能会带来突破性进展。
对儿童和青少年患病人群中的NAFLD正在进行动态随访监测，直到成人阶段，这些数据会为NASH研究提供大量崭新的有益信息。FDA和EMA等监管机构与NASH相关的学术界、患者和企业将共同建立相关的监管与交流措施，协调药物开发工作，建立NASH药物安全标准，解决全球慢性肝病背景下的药物安全问题，并制定新标准。欧洲和美国（LITMUS与NIMBLE联盟）已经启动了两项主要的举措，预计将对NASH进行非侵入性评估，并允许对NAFLD潜在患者进行诊断评估的简单护理，为这类终末器官疾病开发一线治疗手段。减重减肥是组织学上改善病情的重要方法，公共卫生战略需要认识到造成T2DM、NAFLD、心力衰竭与部分肥胖相关癌症日益严重的致病因素，以减轻未来相关的疾病负担。
4.
结论
NAFLD目前处于肝病领域研究与治疗方面的中心地位。尽管该领域起步相对较晚，但鉴于其对公共卫生的影响，NAFLD仍是一个研究热点。早期研究成果提供了NAFLD与胰岛素抵抗和代谢综合征之间关系的关键信息，在过去几年中，随着几个治疗靶点的确定，已经确定了发病机制的核心要素，目前其中一些靶点已经被应用于临床治疗。现阶段部分相关药物正在进行关键性试验，并已经建立了药物批准的监管途径。未来有望开展根据疾病的驱动分子来确定个体和亚群中的特定疾病驱动因素的研究。目前NASH特异性生物标记物的研究有望为潜在疾病的鉴定和严重程度上提供快速评估方法，这些方法与药物开发可能在未来准确判断预后风险并逆转疾病方面发挥作用。最后，减轻肥胖、代谢紊乱相关疾病造成的社会负担是从根本上解决NAFLD、T2DM和心血管疾病的必要途径。为解决肥胖及NAFLD等相关疾病带来的社会、经济、文化和医疗负担，将需要所有相关机构和人员的共同努力。
归纳1.
NASH发病机制的过去、现在和未来展望
过去的观点
•与胰岛素抵抗相关
•两次撞击假设，第一次撞击为脂肪变性，第二次撞击为组织损伤。
现在观点
•目前的疾病机制基于将过量的代谢底物输送到肝脏，导致细胞应激、凋亡、炎症和纤维化
•肿瘤被认为与炎症和细胞更新的增加有关
•与疾病相关的微生物群变化
•疾病的发展和进展模型呈线性
未来展望
•明确疾病双向进化的生物学基础
•阐明疾病临床前模型的应用和局限性
•基于遗传学、临床病史、组织学以及转录组、代谢组、蛋白质组和微生物组改变、整合疾病发展过程的模型
•导致疾病进展或逆转因素的个体化模型
归纳2.
NASH临床观点的过去，现在和将来
过去的观点
•分为两种疾病，脂肪肝与脂肪性肝炎
•疾病进展模型被认为是渐进和单向的
目前的观点
•疾病表现为连续性的临床表征，以脂肪肝和脂肪性肝炎作为极端表型
•基因变异（PNPLA3和TM6SF2）与晚期疾病相关
•详细、有效的组织学分级和分期系统
•疾病进展通常被认为是线性的（仍存在争议）
•临床结局与疾病阶段相关
未来的观点
•更加重视行为因素的影响
•扩大疾病的动态研究范围，尤其是纤维化阶段
•明确疾病发展的双向变化
•从青春期到成年期过渡过程的疾病进展
•确定疾病进展的终末器官状态（肝脏，心脏和胰腺）的共线性
•建立非侵入性评估方法
归纳3.
NASH治疗策略的过去，现在和未来
过去的观点
•治疗主要集中在改善脂肪性肝炎
•治疗的主要目标是胰岛素抵抗和氧化应激
目前的观点
•通过生活管理的方式进行减重，改善疾病活动度和阶段
•开发针对代谢靶点的治疗方法
•单纯的抗纤维化治疗方法可以延缓纤维化的发展
•建立NASH肝硬化前和肝硬化阶段的药物批准的监管途径
未来的观点
•初步关键性试验结果将于2020年至2021年之间公布
•无缝衔接临床II-IV期的创新性试验设计
•模拟安慰剂组队列分析，取代安慰剂对照试验的需求
•允许多个药物在单个纵向或多个疾病亚型的单个研究中进行依序测试，以加快对联合用药的评估
•精准医疗策略
•更多使用有效性试验和功效有效性试验，以证明在现实环境和常规临床实践中治疗的价值
•更多使用以患者为中心的结果评估
图1. NASH研究进展的时间线
CRN，临床研究网络；HOMA，稳态模型评估；NASH，非酒精性脂肪性肝炎。
图2. NASH的疾病进展
图3. 当前的NASH治疗靶点
ACC1，acetyl-CoA carboxylase 1乙酰辅酶A羧化酶1；ASK1，apoptosis signal-regulating kinase 1凋亡信号调节激酶1；CCR，CC-chemokine receptor CC趋化因子受体；FASN，fatty acid synthase脂肪酸合成酶；FGF，fibroblast growth factor成纤维细胞生长因子；FXR，farnesoid X receptor法尼醇X受体；GIP，gastric inhibitory peptide胃抑制肽；GLP1，glucagon-like peptide 1胰高血糖素样肽1；GLP1RA，glucagon-like peptide 1 receptor agonist胰高血糖素样肽1受体激动剂；MTOT，mitochondrial target of thiazolidinedione噻唑烷二酮线粒体靶点；PPAR，peroxisome proliferator-activated receptor过氧化物酶体增殖物激活受体；VAP1，vascular adhesion protein 1血管粘附蛋白1。
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