導語：肝臟是人體最大的化工廠，肩負著人體分解食物養分、合成營養物質、分泌排泄膽汁、分解有毒物質、幫助造血凝血等五大功能。過度飲酒、暴飲暴食、濫用藥物、病毒感染、免疫系統失調等原因都會對肝臟造成巨大負擔，引發炎癥和進一步的病變。肝纖維化則是其各種慢性肝病向肝硬化發展過程中的一個重要病理生理環節，但目前尚沒有針對性的治療藥物。研究人員則希望通過探明肝纖維化的機制來為將來潛在的藥物確定靶點。

慢性肝病的發生率在中國居高不下。數據統計，2020年中國慢性肝病患者人數可能超過4.47億。我國曾一度是乙肝感染率最高的國家，1992年全國血清流行病學調查顯示，我國的乙肝病毒表面抗原攜帶率高達9.75%，乙肝病毒感染者約1.2億。雖然近30年的乙肝防治工作讓情況大為改觀，但據2018年《柳葉刀》發布的報告顯示，中國乙肝仍有約8000萬的病毒攜帶者，包括2000萬人的確診病例。另一方面，脂肪肝的患病人數在不知不覺中超過了兩億。這種因為“吃喝”導致的肝病負擔與不斷提高的生活生平呈正相關趨勢。2020年武漢大學人民醫院研究團隊發表在Hepatology的研究“Epidemiological Features of NAFLD From 1999 to 2018 in China”[1]顯示，中國非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD）已躍居為我國最常見的肝臟疾病。2018年的患病率達到32.9%（95%CI：28.9%-36.8%），與中國肥胖的上升趨勢平行。不過，即便體重正常，脂肪肝依然有可能找上門，據統計，在所有BMI<23的人群中，脂肪肝約有3%-30%的概率。全球NAFLD人群中約40%的被歸類為非肥胖人群。飲酒則是中國誘發肝臟疾病的另一大原因。根據2018年更新的《酒精性肝病防治指南》，長期飲酒超過5年，折合乙醇量男性≥40g/d，女性≥20g/d；或2周內有大量飲酒史，折合乙醇量≥80g/d，則可引起酒精性肝炎。而根據世衛組織《2018全球酒精與健康報告》，2016年，中國15歲及以上人群人均年攝入純酒精高達7.2升。

圖1 中國1999-2018各類肝病趨勢（圖源：[1]）

許多慢性肝臟疾病均可引起肝臟纖維化。肝臟纖維化是由于肝臟對慢性損傷進行病理性修復，而導致肝臟內結締組織（包括膠原、糖蛋白和蛋白多糖等）發生彌漫性的過度沉積與異常增生。就好比皮膚受傷會結痂來自我修復，肝纖維化也是一種“疤痕”。如果肝臟長期發生損傷，肝臟發生纖維化的程度就會越來越深，肝細胞運作受到阻礙，正常的代謝功能難以發揮，到演變為肝硬化時則事態無法逆轉且將危及生命。

雙能肝祖細胞可以分化為膽管細胞或肝細胞，支持肝臟再生。膽道損傷將觸發膽管細胞增殖以彌補膽管損失。密歇根大學安娜堡分校分子與綜合生理學教授Liangyou Rui博士解釋說：“在肝臟疾病條件下，膽管細胞會受到損傷，肝臟必須不斷地再生新的膽管細胞。這些細胞有時會出現故障，導致炎癥和纖維化?！边^量的膽管細胞擴張即導管反應（ductular reaction），會促進肝病惡化。

圖2 Liangyou Rui博士（圖源：密歇根大學官網）

那么，有沒有辦法能夠扭轉這一進程， 遏制肝纖維化的加深，緩解肝病患者的病情？2022年8月30日，Liangyou Rui博士團隊在Nature Communications上發表題為“Biliary NIK promotes ductular reaction and liver injury and fibrosis in mice”的文章[2]。研究確定了一種名為NIK的分子在故障膽管細胞中高度激活，能夠被病毒、藥物或其他損害劫持，導致導管反應。使用阻斷NIK作用的抑制劑治療小鼠，則能改善它們的肝病狀況。

圖3 研究成果（圖源：[2]）

過去的研究證明，肝臟中的NF-κB誘導激酶（NF-κB-inducing kinase，NIK）會在肥胖和慢性肝病情況下上調，其異常激活還將加劇肝毒素誘導的肝功能衰竭。本項研究則探索了膽道NIK在被膽管結扎術（Bile duct ligation，BDL）、膽管細胞毒物3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氫可力?。?,5-diethoxycarbonyl-1,4-dihydrocollidine，DDC）或α-萘基-異硫氰酸酯（α-naphtyl-isothiocyanate，ANIT）誘發導管反應、肝臟炎癥和纖維化的小鼠身上所起到的作用。

研究表明：

1 膽道NIK上調可作為膽道損傷的標志

對野生型（NIK+/+）小鼠和全局NIK敲除（NIK-/-）小鼠進行DDC喂食，并使用抗NIK抗體和膽管細胞標志物keratin-19（K19）對肝臟切片進行免疫染色，結果發現在NIK+/+小鼠中很容易檢測到表達NIK的細胞。在患有原發性膽汁性膽管炎、原發性硬化性膽管炎、乙型肝炎、丙型肝炎和酒精性肝硬化的人體樣本中，檢測出了更多表達NIK的細胞、膽管細胞、和表達NIK的膽管細胞。ANIT喂養的小鼠顯示了類似的結果。不論病因如何，在患有慢性肝病的小鼠和人類中，膽道NIK水平上調。膽道NIK上調可作為膽道損傷的標志。

圖4 慢性肝病與膽管細胞中NIK上調有關（圖源：[2]）

2 NIK的膽管細胞特異性敲除可抑制膽管細胞毒物誘導的導管反應

他莫昔芬（tamoxifen）處理的NIK的膽管細胞特異性敲除（NIKΔK19）實驗組小鼠和用橄欖油處理的對照組（NIKf/f）小鼠相比，DDC喂養使得兩組小鼠體重均有所降低，但對照組小鼠的降低程度更甚。解剖肝內膽管的結果發現，兩組小鼠的總膽管重量都增加了，但對照組小鼠顯著更高。肝臟切片染色的結果同樣驗證了預期，實驗組小鼠的膽管細胞數量急劇減少，且檢測不到表達NIK的膽管細胞。ANIT的喂養和DDC喂養類似，對照組小鼠的一些導管反應指標相對實驗組升高，表明NIK是導管反應不可或缺的內在誘導劑，NIK的缺失將對膽管細胞毒物誘導的導管反應起到抑制作用。

圖5 膽道NIK的消融減弱了DDC誘導的膽管反應（圖源：[2]）

3 無細胞系統中特定噬菌體可在60-90分鐘內完成

使用抗K19和Ki67（增殖標志物）或K19和cleaved caspase-3（細胞凋亡標志物）的抗體對肝切片進行共免疫染色結果顯示，實驗組小鼠膽管細胞增殖顯著降低，膽管細胞死亡則高于對照組，對NIK缺陷型膽管細胞系和非缺陷型細胞系施加TWEAK（一種NIK刺激細胞因子，可刺激膽管細胞增殖）刺激，TWEAK只能使得后者的膽管細胞數量增加，進一步說明膽道NIK通過調節膽管細胞增殖和凋亡來促進膽管反應。

病理學檢查發現，喂食DDC后，實驗組小鼠的血漿丙氨酸氨基轉移酶（Alanine aminotransferase，ALT）、堿性磷酸酶（Alkaline phosphatase，ALP）和膽紅素顯著低于DDC飲食的對照組小鼠，肝損傷和免疫細胞浸潤（炎癥）明顯低于對照組小鼠，肝臟纖維化的程度也更低，ANIT喂養以及膽管結扎的結果類似，表明實驗組小鼠對于多種因素誘導的肝損傷、炎癥和纖維化均具有顯著抵抗力，膽管細胞固有的NIK極可能通過誘導導管反應來促進這些病變。

測量TWEAK刺激下NIK+/+和NIK-/-膽管細胞培養物各種已知與肝臟炎癥和纖維化有關的細胞因子的表達水平發現，與NIK+/+相比，NIK-/-的表達顯著更低，暗示膽道NIK能有效地刺激膽管因子的分泌，激活肝巨噬細胞和肝星狀細胞，從而促進肝臟炎癥和纖維化。進一步評估NIK選擇性抑制劑化合物33（Compound33，C33）在肝病治療中的潛力發現，在實驗條件下部分抑制了NIK，血漿ALT、ALP和膽紅素水平顯著降低。

圖6 膽道損傷導致肝病惡化的通路示意圖（圖源：[2]）

這項研究明確地指出了膽管細胞固有NIK是連接膽道損傷與導管反應、肝損傷、炎癥和纖維化的分子橋梁。NIK的膽管細胞特異性消融或使用C33對NIK進行藥理學抑制均可以減輕小鼠的疾病反應。由于人類多種慢性肝病中也存在膽道NIK上調現象，通過對與小鼠類似的膽道NIK-導管反應-肝臟炎癥-肝纖維化級聯反應進行干預來治療人類肝臟疾病也成為了可能。不過，NIK的全局或胸腺上皮特異性缺失會對小鼠造成其他的損害，關于NIK抑制劑的安全性還有待未來更全面地考察。

參考資料：

[1]Zhou J, Zhou F, Wang W, et al. Epidemiological Features of NAFLD From 1999 to 2018 in China. Hepatology. 2020 May;71(5):1851-1864. doi: 10.1002/hep.31150. PMID: 32012320.

[2]Zhang, Z., Zhong, X., Shen, H. et al. Biliary NIK promotes ductular reaction and liver injury and fibrosis in mice. Nat Commun 13, 5111 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-32575-8