21世纪胃肠病学及肝病学展望

　　在过去的十年中, 做为当代医学基础的生物科学取得了巨大的进展, 产生出了前所未有的大容量新的信息与技术, 使得胃肠病学和肝病学加速发生改变和进展。人类基因组计划对胃肠病学和肝病学的未来将产生巨大的不可估量的影响。

　　基因组计划将带来的益处之一，可能是鉴定出决定个体对环境攻击的易感性的遗传因素；环境攻击包括病毒、细菌或真菌感染或对毒素或毒性物质的暴露；不同的人对这些有害的攻击的反应不同。例如有些专家认为，炎性肠病如溃疡性结肠炎、Crohn病可能是对肠腔内寄居的千百亿个微生物的遗传决定的免疫反应的异常所致。

　　体内基因疗法已在许多动物模型以及在少量高度选择的人类遗传缺陷病中成功地使用。但在基因治疗中仍有许多难题。

　　当前基因疗法中的的难题之一是，被选择用于基因修复的体细胞的自然寿命有限，而且可能发生凋亡。因此，一个得到修复的基因被表达的时间不会超过其所在细胞的寿命。为克服这一巨大的限制，所需要的是修复胚芽细胞的基因缺陷。但这种措施目前既无可能，也未在伦理学上得到认可。更有希望的一种设计也许是将基因治疗的目标指向某一器官的干细胞类。在肝脏，尚无明确鉴定出干细胞的报告，但已有人鉴定并分离出了卵圆细胞(Hepatol, 1999)。卵圆细胞被认为是来源于干细胞的中间前体细胞，它们能分化为肝细胞或胆小管细胞(Hepatol, 1999)。它们典型地见于成熟肝细胞的复制被阻断的实验条件下，经历再生的肝脏。因为卵圆细胞的分化能力有限，鉴定出真正的肝脏干细胞是当前研究的最大热点，而且一旦实现，将新的遗传信息转置到干细胞的基因组内，从而使后代细胞永久地得到这些信息，应当是可行的。我自信地认为，在下一世纪，这样的技术会出现，并且对大量遗传性疾病的基因治疗而言，代表一种真正的突破。

　　基因治疗的一种新的和有希望的应用领域，可能是肝脏恶性肿瘤或肝转移癌。研究的关键在于，把要转置的遗传信息包装到一种能够识别癌细胞的特异分子上，特别是能识别膜受体或膜结合抗原的载体中。大多数恶性肿瘤细胞显示表达所谓抑癌蛋白，如p53、p16等基因的突变。这些蛋白质主要通过控制细胞的有丝分裂周期发挥作用。当这些基因发生突变或被丢失时，其后果便是细胞无节制的复制和肿瘤的生长。在动物模型中，用特异性地针对恶性细胞表面受体的基因治疗，成功地重建了有功能的p53或p16基因，引起了肿瘤的持久的缩小和生存期的延长。另一种措施是，把要转置到肿瘤细胞内的DNA序列，与能识别肝细胞癌中大量表达的一种糖蛋白的单克隆抗体相偶联(Hepatol, 1999)。这些技术在未来癌症的治疗中有很大的希望，并且有可能最终取代手术、放疗或化疗。人类基因组计划和基因治疗对未来的胃肠病学和肝病学会有划时代的影响。

　　一、 裸DNA疫苗

　　大多数病毒疫苗虽然都有高度的保护性，但是它们仍有一些不足之处，例如，减毒活疫苗在使用数十年后是否会引起疾病。而裸DNA技术的原理相对简单，是将编码微生物抗原的基因接合(splice)到细菌质粒中，然后将其注射到肌肉组织中，这样，疫苗DNA“指导”肌肉细胞制造微生物抗原。后者促发免疫反应，包括抗体反应和T细胞反应。这种新的裸DNA疫苗技术仅在实验动物中测试过，该方法引起了持续高滴度的循环抗体，并保护动物未受感染。显然这种新技术有很大希望，并且可能是一种相对廉价的措施。裸DNA疫苗看来是21世纪的疫苗。

　　二、 游离同系肝细胞的移植

　　过去试图将游离的有功能的肝细胞在体外或体内引入异系同基因的受体器官并使之生存的努力，除极少数例外，均遭失败，更谈不上使之增殖。1982年日本的Mito等报告，转移到大鼠受体脾脏中的同系肝细胞不但生存并保持了其特有的生理功能，而且也增殖了。实际上，将肝细胞转移至脾脏后数日作的肝部分切除，大大地扩大了移植进去的细胞群的有丝分裂数值。1991年，Gupta等宣布，脾脏中尚存的肝细胞大部分最终转移到了肝脏，并在肝内完全地整合到了肝细胞板中，恰当地发挥功能，并且显然是无限期地生存下来。

　　因为脾脏是个相对小的器官，用此方法只能将供体的少量肝细胞转移到受体肝内。然而，在大鼠和小鼠，该方法能够至少部分地纠正诸如无白蛋白血症和未结合高胆红素血症等遗传缺陷。有人报告，用倒千里光碱(retrorsine，能被肝脏选择性地摄取)对受体动物进行预处理，可以使通过脾脏向肝脏递送的肝细胞数显著增多。该物质能阻断受体肝细胞的分裂周期，因而抑制它们的增殖能力。当把这一技术与其后的三分之二肝切除联合进行时，原有肝细胞因肝切除而产生的增殖动力已丧失，这将有利于移植肝细胞的生长。初步研究表明，在采取此措施后1至2个月，受体肝内多达90％的肝细胞是由移植肝细胞及其后代细胞组成(Semin Liver Dis, 1999)。由于可诱导的免疫耐受研究的迅速进展，甚至还有可能使用同种异体肝细胞进行移植，而不限于用同系供体肝细胞。我认为在开始应用该技术时，有两组肝病是首先应当考虑的目标。一组是由各种病因造成的急性肝衰竭。另一组是没有常规基因疗法可用或虽有但疗效不佳的在肝脏表达的遗传缺陷。这组疾病包括α－1抗胰蛋白酶缺乏症ZZ型、Wilson病、无白蛋白血症、Crigler－Najjar病等。可能有两种不同的技术措施，一种是从同系供体取得移植用的肝细胞；另一种是用患者自己的肝细胞，在离体情况下用无关供体提供的DNA纠正了遗传缺陷以后移植。无论哪一种措施都似乎是具有吸引力并且在技术上是可行的。我自信地认为这种肝细胞移植的措施在21世纪将变得非常重要并且会得到频繁的应用。

　　三、 关于微嵌合现象造成自身免疫病的假说

　　最近有人证实，在妊娠时，母亲和胚胎之间常出现有核血细胞的活性双向交换， 其结果引起微嵌合现象(microchimerism)。不仅在妊娠时可在母亲的循环中测定出免疫活性胚胎细胞，而且可以在妊娠后数十年都可检出。这些从免疫学上说是外来的细胞在母亲体内是如何能够生存和增殖，以及这会对母亲自己的免疫系统造成什么样的后果，均不清楚。最初在母亲血中发现来自胚胎胎盘的融合滋养层细胞是在1959年。当时对这些巨大的多核细胞只可能用形态学的方法鉴定。但在过去的10年中，出现了诸如聚合酶链反应和荧光激活的细胞分类装置的精密技术。有人用这些方法研究了40位在过去的30年中至少生过1个男孩的中年妇女。研究者用Y染色体DNA来鉴定母亲血液中的男性胚胎细胞。在35～61岁的健康妇女中，Y染色体DNA的当量很低(平均0.38)。但在确诊有系统性硬化(SS，一种假定为自身免疫病的疾病)的妇女，Y染色体DNA当量高30倍(平均11.1, P=0.0007)。在另一项较大样本对SS妇女进行的研究中，有46％的妇女检测出了Y染色体DNA的9个序列，而在健康对照妇女，仅4％检出了这些序列。这些引人注目的研究结果证实，在患SS的妇女不仅胚胎微嵌合现象的发生率高得多，而且Y染色体DNA的当量水平也高得多。

　　为了解释这些惊人的观察结果，Nelson等于1996年提出了一项大胆而引人入胜的假说，(女性的)许多推测有自身免疫性质的慢性疾病，实际上可能是在妊娠时进入母亲血中并且其后被“嫁接”于母亲体内并生存数十年的同种异体胚胎细胞造成的结果。这一项几乎是异端的假说，得到了许多观察研究的支持，如以下几项：(1)许多推测有自身免疫病因的疾病都有强的女性偏向，特别是累及肝脏者，如自身免疫性肝炎、原发性硬化性胆管炎、SS和原发性胆汁性肝硬化；最后一种病女性对男性的比值几乎是10：1。(2)所有这些推测为自身免疫病的疾病，都显示在同种异体干细胞或骨髓移植受者中观察到的具有移植物抗宿主病这种嵌合现象特征的形态学、免疫学、和化学特征。(3)在大多数推测为自身免疫的疾病和移植物抗宿主病中，肝内胆管是病理过程的主要的靶。而且上述所有疾病都倾向于同附加的“自身免疫”现象，如干燥综合征、SS、CREST综合征^＊、甲状腺功能紊乱和其他一些病伴发。虽然这些不同的临床观察都令人信服地提示这组疾病有一种共同的病因，但仅这些还不能证明这种新假说。但我相信在新的世纪这一问题将得到极大的注意，并且会成为免疫学的首要学术难题。

　　分子生物学的快速发展创造了一个新的学科——分子诊断学。这一学科提供过去在种类、先进性和敏感性上不可思议的、越来越多的试验。例如，分子技术已被用于病毒性肝炎中病毒负荷的定量测定。但分子诊断学最有希望的应用将是寻找新的、至今还在逃避染色及免疫学等方法的感染因子。有几种过去病因不明的胃肠病最近已被证实是由新发现的微生物造成的。这些病包括消化性溃疡、Whipple病^＊＊、细菌性血管瘤病以及最近发现的在SS、硬化性胆管炎和与原发性胆管硬化伴发的CREST综合征中引起结缔组织钙化的毫微细菌(nanobacteria)。但有其他几种病因不明的胃肠病, 其临床和病理学特征与感染性疾病相一致。这些病当然包括Crohn病、溃疡性结肠炎、肉芽肿性肝炎、结节病以及也许包括原发性胆汁性肝硬化和硬化性胆管炎。许多专家推断，这些疾病源自免疫学异常。

　　照日摘译

　　译者注：^＊ CREST综合征有以下临床表现：皮肤钙化、雷诺现象、食管功能紊乱、指(趾)端硬化和毛细血管扩张。 ^＊＊ Whipple病亦称惠普尔病，为噬脂肪性肠道肉芽肿病，属肠道脂代谢障碍综合征，由一种微生物侵入黏膜所致。

美国加州大学胃肠病学家 Rudi Schimid教授

2000.02.21