【述评】重视克罗恩病肠道纤维化

文献来源：中华炎性肠病杂志，2024年第8卷第6期

作者：巫晓敏  王毓  毛仁

作者单位：中山大学附属第一医院消化内科

通信作者：毛仁

引用本文： 巫晓敏，王毓，毛仁. 重视克罗恩病肠道纤维化[J]. 中华炎性肠病杂志（中英文），2024，8（6）：409-415. DOI：10.3760/cma.j.cn101480⁃20240902⁃00102

克罗恩病（Crohn's disease，CD）是一种累及胃肠道的慢性炎性疾病，目前病因未明。肠道慢性炎症过度激活成纤维细胞，产生过多的细胞外基质（extracellular matrix，ECM）沉积于肠壁，导致肠道纤维化，引起肠腔狭窄和梗阻。Cosnes 等［1］报道超过30% CD 患者会出现肠纤维化引起的肠狭窄，需要手术治疗。然而，手术治疗并不能预防疾病复发和纤维狭窄的再形成。文献报道40% CD患者在术后36个月出现症状复发，20%患者需要再次手术［2⁃3］。因此，肠纤维化引起的并发症有着较高的肠道手术率，极大影响患者的生活质量。

目前，CD肠纤维化尚无成熟的诊断分型标准，导致临床医师无法对纤维化进行精准分型和治疗。同时，由于肠纤维化的病理生理机制尚未完全阐明，缺乏有效的治疗靶点，导致临床医师无法对肠纤维化进行早期干预以改善预后。本文将围绕肠纤维化的3个热点问题进行述评：（1）临床上如何诊断CD肠道纤维化？（2）如何选择肠道纤维狭窄的治疗策略？（3）肠道纤维化的病理生理机制研究有什么新进展？

肠道纤维化是一种病理表现，能够引起肠壁增厚和管腔狭窄，临床表现为肠狭窄及梗阻（肠纤维狭窄）。最新发布的 CD 纤维狭窄诊治国际共识意见（以下简称“共识”）强调影像学检查是评估肠道纤维化的首选方式，包括肠道超声、计算机断层扫描肠道成像（computed tomography enterography，CTE）、磁 共 振 肠 道 造 影（magnetic resonanceenterography，MRE）和正电子发射计算机断层显像（positron emission tomography/computed tomography，PET /CT）；同时规范纤维狭窄的诊断，即横断面成像（MRE、CTE 或肠道超声）可见肠腔狭窄、窄前扩张和肠壁增厚，肠镜下无法通过狭窄肠段［4］。肠道狭窄包括纤维狭窄和炎性狭窄，诊断时需要将二者进行鉴别，以便施行不同治疗。然而，临床上难以鉴别狭窄性质的原因是，炎性狭窄和纤维狭窄可能同时存在，且炎性狭窄可能进展为纤维狭窄［5］。如何对肠道狭窄的纤维化程度进行精准定量诊断是临床的热点和难点问题。近年来，多项研究提出肠道纤维化的定量评估方法。

1. 肠道超声：肠道超声是一种无创、无辐射、经济便捷的肠道成像方式。Xu等［6］纳入来自14个研究的635个肠段进行meta分析，发现肠道超声下纤维性狭窄的肠壁较炎性狭窄显著增厚，提示肠道超声可鉴别炎性和纤维狭窄。有学者发现超声下剪切波弹成像（shear wave elastography，SWE）能够对肠道狭窄的纤维化程度分级，SWE阈值为22.55 kPa能鉴别轻中度和重度纤维化（AUC = 0.822，P = 0.002）［7⁃8］。然而，肠道超声受仪器参数和观察者水平的影响较大，诊断CD肠纤维化程度的准确性有待提升。

2. CTE：Rieder 等［9⁃10］开展的回顾性研究表明CTE能稳定地评估肠纤维狭窄的特征（狭窄长度、肠壁厚度和窄前扩张），是评估肠纤维狭窄的优选横断面成像方式。Li等［11］提出CT肠系膜爬行脂肪指数（mesenteric creeping fat index，MCFI）与肠壁的纤维狭窄程度呈正相关，MCFI阈值为3可以准确鉴别轻度和中重度纤维化（AUC = 0.799，P < 0.01）。此外， Li等［12］基于人工智能构建的CTE影像组学模型，能够通过捕捉 CTE 图像微观特征来诊断中重度肠纤维化，诊断效能显著优于影像科医师（AUC：0.888比0.557，P < 0.001）。

3. MRE：MRE 无辐射，成像具有高对比度和分辨率的特点，是稳定评估 CD 小肠和结肠的首选成像方式［4］。传统 MRE 对炎性和纤维狭窄的鉴别及纤维化程度评估能力有限［13］。Chirra等［14］基于人工智能构建MRE影像组学模型，能够准确诊断重度纤维化，其诊断效能显著高于影像科医师（AUC：0.78比0.35，P = 0.01）。Li等［15］基于MRE的磁化传递率能够对 CD 肠纤维化的严重程度进行分级，其诊断效能优于传统MRI T2加权信号和强化特征，且不受炎症的影响。此外，基于 T2加权信号的 MRI 纹理分析，能监测纤维化进展，同时不受炎症影响，可能对抗纤维化治疗的评估更具优势［16］。

4. PET/CT：PET/CT 在定量诊断肠纤维化的严重程度方面有独特优势。Chen 等［17］通过靶向成纤维细胞活化蛋白（fibroblast activated protein，FAP）的分子探针FAPI对纤维化病灶进行精准的定位定量。Li 等［18］的研究表明，［18F］F⁃FAPI PET/CT 能准确鉴别CD轻度和中重度纤维化（AUC=0.87，P < 0.01）。在实验性纤维化大鼠中，FAPI摄取量与病理纤维化程度的相关性强于氟脱氧葡萄糖（fluorodeoxyglucose）探针和MRI的磁化传递率（r = 0.69比0.17和0.52），且在造模早期即可检出纤维化，具有更强的诊断效能和早期诊断价值。然而，由于PET/CT的高成本、辐射暴露及缺乏肠道解剖结构细节，目前临床应用仍受限。

近年来横断面成像诊断纤维化的研究逐渐增多，为临床定性和定量评估纤维化提供更多技术和方法，未来需要多中心、前瞻性和大样本的队列进一步研究这些方法的有效性。

肠纤维化的治疗方式包括药物治疗、内镜治疗以及手术治疗，治疗策略的选择取决于病变的部位和累及范围。

1. 药物治疗：近 20 年来，生物制剂、小分子药物和免疫抑制剂广泛应用于 CD 治疗，虽然药物的类型不断增多，但肠纤维化导致的狭窄的发生率并没有明显降低［19］。这是因为炎症反应活跃期炎性因子和纤维化因子水平增高，而炎症反应消退后，炎性因子水平下降而纤维化因子并未降低［20］。因此，生物制剂联合免疫抑制剂的抗炎治疗对肠纤维化疗效有限，未来需要开发新的靶向肠纤维化药物。

临床可用的抗炎治疗对肠纤维化疗效有限，这提示炎症非依赖机制可能是抗纤维化的潜在靶点。事实上，炎症和纤维化的出现部位和先后顺序并无严格区分，但纤维化区别于炎症的特点是 ECM 沉积，组织刚性增加。Lin 等［21］通过蛋白组学揭示肠纤维化的ECM组分特征，发现牛奶可溶性表皮生长因子 MFGE8 通过整合素 α5β5⁃黏着斑激酶通路拮抗肠纤维化，局部递送重组MFGE8蛋白能够减轻小鼠肠纤维化，提供新的治疗靶点。上皮⁃间质转化（epithelium mesenchymal transition，EMT）是肠成纤维细胞的来源之一，Liu 等［22］发现肠纤维化部位的上皮细胞 GCGR/GLP1R 表达水平下调，能够增强糖酵解⁃组蛋白 H3K9 乳酰化，促进 EMT，而新型GCGR/GLP1R双靶点激动剂1907B能有效缓解肠纤维 化 。胃 肠 道 特 异 的 Rho 激 酶（ROCK）抑 制 剂AMA0825 能够抑制转化生长因子 β（transforming growth factor⁃β，TGF⁃β）激活的成纤维细胞，阻止和逆转实验性肠纤维化，有望成为治疗靶点［23］。此外，用于治疗其他器官纤维化的药物，广谱抗纤维化药物吡非尼酮（pirfenidone）和酪氨酸激酶抑制剂尼达尼 布（nintedanib）也 被 发 现 能 减 轻 小 鼠 肠 纤 维化［24⁃25］。

尽管基础研究发现了多个潜在治疗靶点，但针对 CD 肠 纤 维 化 的 药 物 临 床 试 验 屈 指 可 数 。Scheibe 等［26］发现白细胞介素（interleukin，IL）⁃36通路可促进肠纤维狭窄，随后开展了拮抗 IL⁃36 受体的司柏索利单抗（spesolimab）治疗CD纤维狭窄的临床试验（NCT05013385），但目前该试验已被终止［5］。TGF⁃β1是纤维化的关键因子，然而直接靶向TGF⁃β1并不能减轻纤维化，反而加剧肠炎，导致恶性肿瘤风险增高。因此，需要更为精准地干预肠道TGF⁃β通路。最近，一项Ⅱ期临床试验（NCT05843578）探究局部递送靶向 ALK5（TGF⁃β 受体 1 激酶）的抑制剂对纤维狭窄型CD的疗效［5］。目前，临床尚无可用的特异靶向肠道纤维化的药物，主要原因是基础研究的靶点不能及时转化，临床研究对纤维狭窄的定义和终点的不统一。最近发布的共识规范了纤维狭窄的定义，有望解决这一困境［4］。

2.内镜治疗：内镜治疗肠纤维狭窄的优点是创伤小，短期缓解率高（80.8%）［27］。常用的术式包括球囊扩张术、狭窄切开术、狭窄成形术和支架置入术等［28⁃29］，其中球囊扩张术最常用。共识建议，当狭窄肠段长度小于 5 cm，可使用内镜下治疗，选择球囊扩张术或狭窄切开成形术，但当狭窄部位有深溃疡、穿透并发症或恶变，内镜治疗则不适用；累及长度大于 5 cm 的狭窄，则需使用手术切除病变肠段［4］。虽然内镜治疗受病变范围和部位限制，且有较高的远期复发率，但是对于肠切除术后吻合口狭窄和剩余肠段较短的情况下再发狭窄，内镜治疗有不可替代的优势［4，30］。

3.手术治疗：当出现多灶、大范围狭窄时，手术是重要的治疗手段。特别当患者出现并发症，如脓肿、瘘管及恶变时，手术是更为适合的治疗方式［30］。术式方面，共识建议，对于内镜无法到达的吻合口狭窄，倾向采用狭窄成形术，而伴有穿透病变、脓肿、恶变或长节段的肠纤维狭窄，则建议使用肠切除术。手术入路方面，腹腔镜手术较开腹手术具有更好的术后恢复，更少的术后粘连等并发症和类似的术后复发率，因此，推荐使用腹腔镜手术。

目前，肠纤维化的治疗困境是缺乏特异性抗纤维化药物，纤维化最终导致肠梗阻，需要手术干预。阐明肠纤维化的关键致病细胞亚群及其病理生理机制，挖掘可转化的治疗靶点，是摆脱困境的关键。

既往认为，肠纤维化的病理生理基础是慢性炎症导致间质细胞过度激活，产生过多ECM沉积，导致肠壁增厚和纤维狭窄。事实上，产生ECM的间质细胞具有较大的异质性，包括间质细胞（成纤维细胞、肌成纤维细胞、平滑肌细胞和周细胞）和上皮/内皮转化的间质细胞等，其来源和激活的上游机制目前未完全阐明［5］。

1. 细胞对话：肠纤维化时，产生 ECM 的间质细胞具有较大的异质性。为了寻找关键的致病细胞亚群，Mukherjee等［31］对来自7例非CD患者的正常肠壁以及4对CD患者非炎症、炎症和狭窄肠壁进行单细胞转录组学测序（single cell RNA⁃sequencing， sc⁃RNAseq），发现表达CXC趋化因子配体14（C⁃X⁃C motif chemokine ligand 14, CXCL14）和基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）的成纤维细胞，即CXCL14+和MMP/WNT5A+成纤维细胞是纤维狭窄部位互作活跃的亚群，它们共同表达钙黏蛋白11发挥促纤维化作用。Zhang 等［32］通过 sc⁃RNAseq 揭示FAP+成纤维细胞在纤维狭窄部位富集，表达的ECM水平最高，是CD纤维狭窄形成的关键亚群。FAP+成纤维细胞能够被CXCL9+巨噬细胞来源的TGF⁃β和IL ⁃1β激活，增强转录因子扭曲家族bHLH转录因子1 （TWIST1）的表达，促进ECM产生。同期，Ke等［33］报道了单核细胞激活FAP+成纤维细胞在纤维狭窄形成的类似作用，进一步印证该结论。这些sc⁃RNAseq研究系统性阐明免疫⁃成纤维细胞互作在肠纤维化形成的重要作用，揭示潜在的抗纤维化靶点钙黏蛋白11和TWIST1。

受益于单细胞组学技术的进步，肠纤维化的成纤维细胞异质性得以解析，揭示免疫⁃成纤维细胞互作在纤维化形成的作用和潜在治疗靶点。尽管取得长足进步，完全阐明肠纤维化的形成机制仍有以下问题亟待解决：（1）肠纤维化的终末效应细胞即肌成纤维细胞的起源及其异质性是如何的？例如，在心脏纤维化中，Han等［34］利用谱系示踪小鼠揭示心内膜来源而非心外膜来源的成纤维细胞，是导致重度纤维化的关键致病亚群。（2）在 CD 的炎症背景下，炎性和纤维化成纤维细胞的转变调控机制是如何的？例如，在肺纤维化中，Tsukui 等［35］发现肺泡成纤维细胞炎性⁃纤维性转变的关键调控分子TGFBR2，条件性敲除 TGFBR2 基因可加剧炎症，减轻纤维化。（3）肠纤维化的微环境（免疫⁃非免疫细胞互作）在纤维形成的演变过程是如何的？sc⁃RNAseq对细胞具有很高的分辨率，但失去了关键的细胞空间定位信息，空间单细胞转录组有望突破该局限性。Franzén等［36］对人和鼠的肺纤维化进行空间单细胞转录组测序，解析 M2 型巨噬细胞来源的载脂蛋白E（APOE）和TGF⁃β共同调控的肺泡上皮细胞的演变轨迹，展示肾纤维化的生态位。深度解析肠道成纤维细胞的起源和分化调控机制，有助于进一步揭示抗纤维化的治疗靶点。见图1。

2.微生态：肠道菌群和代谢异常是CD发病的关键致病因素，不同临床亚型具有不同的菌群及代谢特点［37⁃38］。Hu等［39］对697例肠活检标本进行转录组和 微 生 物 组 联 合 分 析 ，发 现 纤 维 狭 窄 部 位 的Lachnoclostridium菌属相关免疫调节网络显著富集。Zhan 等［40］揭示 CD 纤维狭窄肠段的微生物 alpha 多样性显著低于相对正常肠段，纤维狭窄肠段的乳酸杆菌（Lactobacillus）、颤螺菌（Oscillospira）和罕见小球菌（Subdoligranulum）在属水平显著下降，其中颤螺菌的丰度与纤维化程度呈负相关，与疾病缓解时间呈正相关，提示颤螺菌可能参与肠纤维化形成。机制上，贴壁侵袭性大肠杆菌（adherent⁃invasive Escherichia coli，AIEC）在纤维狭窄部位富集，能够抑制上皮细胞来源的外泌体，促进 M2 型巨噬细胞极化，促进纤维化形成［41］。为了进一步阐明菌群/代谢物在肠纤维狭窄中的作用，Li等［42］收集278例CD患者和 28 例健康对照者的粪便和血清，开展微生物组、代谢组学以及MRE影像特征联合分析，揭示了L⁃天冬氨酸是促进肠纤维狭窄的关键代谢物。这些研究揭示了纤维狭窄肠段具有独特的菌群和代谢特点，阐明细菌⁃宿主互作在纤维化形成的作用。然而，单一细菌对肠纤维化的调控作用极为有限，新兴的空间微生物组学能够在单细胞尺度原位解析复杂细菌群落⁃宿主的相互作用，有望进一步解析纤维化微环境，发现治疗靶点［43］。见图1。

3.爬行脂肪⁃肠的器官对话：爬行脂肪（creeping fat，CrF）是指从肠系膜根部爬行至肠炎或狭窄病灶，包绕肠周表面超过 50% 的增生性肠系膜脂肪，是CD 的独特标志物［44］。CrF 是一个活跃的内分泌和免疫器官，由脂肪细胞、免疫细胞、脂肪干细胞、内皮细胞等组成，能够分泌脂肪酸、脂质、细胞因子及生长因子，影响肠炎和纤维狭窄［45］。手术扩大性切除肠系膜脂肪，能够减轻 CD 术后复发，这提示CrF可能是CD的治疗靶点［46］。然而，CrF是肠纤维狭窄的致病还是保护性因素仍存在争议。Ha等［47］发现肠道的无害梭菌移位至肠系膜脂肪，募集 M2型巨噬细胞，刺激脂肪增生，提示增生的CrF可能是限制炎症及细菌扩散至腹腔的保护性屏障。另一方面，Huang等［48］报道CrF分泌的自毒素autotaxin通过促进溶血磷脂酸（LPA）生成，激活成纤维细胞的TGF⁃β/Smad通路，促进肠壁纤维化。此外，CrF能通过外泌体递送促纤维化的miR⁃103a⁃3p和肾小管间质 性 肾 炎抗原样 1（TINAGL1）从而影响肠纤维化［49⁃50］。Mao 等［51］报道，除了激活成纤维细胞，CrF能分泌脂肪酸激活肠固有肌层平滑肌细胞的脂肪酸氧化，促进平滑肌细胞增殖，导致肠壁增厚、肠腔狭窄。进一步，增厚的平滑肌细胞通过纤连蛋白⁃整合素α5β1信号促进CrF爬行和增生，形成CrF⁃肠纤维化正反馈调控环［52］。以上研究揭示CrF对肠纤维狭窄形成的双重作用。作者倾向认为在肠炎病变早期，CrF限制肠炎扩散，但在病变后期脂肪细胞的脂解和免疫细胞激活等导致CrF成为肠壁外的炎症中心，发挥促炎和促纤维化的作用。见图1。

注：CXCL14为CXC趋化因子配体14；MMP为基质金属蛋白酶；WNT5A为Wnt家族成员5A；ECM为细胞外基质；CXCL9为趋化因子配体9；TGF⁃β为转化生长因子β；IL⁃1β为白细胞介素1β；TWIST1为扭曲家族bHLH转录因子1；TINAGL1为肾小管间质性肾炎抗原样1；LPA为溶血卵磷脂；FAP为成纤维细胞角化蛋白

图1 克罗恩病纤维化的病理生理机制

肠道纤维化引起的肠狭窄，一直是 CD 诊治的难点和热点问题。在肠纤维狭窄的诊断方面，最新发布的共识规范了定义：横断面成像（MRE、CTE 和肠道超声）可见肠腔狭窄、窄前扩张和肠壁增厚，肠镜下无法通过狭窄肠段。但是，传统横断面肠道成像不能早期诊断和准确量化纤维化，新技术 FAP 分子成像能灵敏诊断早期纤维化，MRE新技术（磁化传递率、纹理分析）对纤维化定量效能有一定提升。这些新技术需要在多中心和大样本的队列中进一步验证其诊断效能。此外，血清生物标志物可能提示纤维狭窄的出现［53⁃54］，但其与纤维狭窄发生的因果关系并不明确，未来通过前瞻性队列的多组学研究发现预测纤维狭窄的血清分子标志物，可能更具临床价值。在纤维化的治疗方面，临床常用的生物制剂和小分子药物对纤维化的治疗作用有限，目前尚无特异靶向肠纤维化的药物。阐明肠纤维化的关键致病细胞亚群及其病理生理机制，是挖掘潜在治疗靶点的研究方向。在肠纤维化的机制研究方面，巨噬细胞激活的 FAP+成纤维细胞是肠纤维化的关键致病亚群。但是，单一的免疫细胞和成纤维细胞互作轴，不足以完全解释肠道纤维化微环境。未来，整合新兴的多组学技术，如空间单细胞转录组、空间微生物组和单细胞染色质可及性测序（ATAC⁃seq），深入解析纤维化微环境的免疫⁃间质细胞互作以及微生态⁃宿主细胞互作，有助于阐明肠纤维化的形成机制，挖掘潜在治疗靶点。

近年来，肠纤维化领域的基础研究取得了实质性进展，提出了潜在治疗靶点，但离临床治疗仍有较长的距离。基础研究靶点转化受限的主要原因，一是基础研究使用的体内动物模型和CD患者肠纤维化仍有较大差距，潜在靶点的体内效应有待进一步验证；二是临床诊断方面的落后，缺乏特异性鉴别和预测肠纤维化的生物标志物，无法纳入纤维化高危CD患者进入临床试验，且缺乏准确定量肠纤维化的方法，难以评估纤维化疗效。因此，肠纤维化领域的进步需要临床医师和基础科学家共同努力，从临床诊断和机制研究出发，向肠纤维化治疗的最终目标前进。