李宗伟 汪桠琴 张跃伟

摘要：

脾功能亢进（脾亢）是由肝硬化、门静脉高压引起的常见并发症，目前临床治疗脾亢的主要方式是脾切除和部分脾动脉栓塞（PSE）。脾切除治疗脾亢效果确切，可显著改善脾亢患者临床症状。相比于脾切除，部分脾动脉栓塞通过栓塞脾动脉分支使部分脾实质梗死，能够达到与部分脾切除术相似的临床疗效，并保留脾脏及脾脏自身功能。虽然PSE是治疗脾亢的有效方法，但是目前国内外关于PSE对肝纤维化、免疫及肝再生影响的研究报道并不多。本文总结了脾亢发生的常见病因、PSE治疗脾亢机制、不同栓塞方法和材料的治疗效果，以及PSE对肝纤维化、免疫及肝再生的影响，为临床脾亢治疗提供理论依据和新的思路。

关键词：

肝硬化； 高血压， 门静脉； 脾功能亢进

基金项目：

首都卫生发展科研专项（2020-2-2242）； 清华大学精准医学科研计划（10001020103）

The mechanism of action of partial splenic artery embolization in treatment of liver cirrhosis and hypersplenism

LI Zongwei1， WANG Yaqin2， ZHANG Yuewei2. （1. Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery， The Affiliated Hospital of Qinghai University， Xining 810001， China; 2. Department of Hepatobiliary Intervention， Beijing Tsinghua Changgung Hospital， Beijing 102218， China）

Corresponding authors：

WANG Yaqin， wyqa03622@btch.edu.cn （ORCID：0000-0002-8918-1789）; ZHANG Yuewei， zhangyuewei1121@sina.com （ORCID：0000-0003-3656-4353）

Abstract：

Hypersplenism is a common complication caused by liver cirrhosis and portal hypertension， and at present， splenectomy and partial splenic artery embolization （PSE） are the main methods for the treatment of hypersplenism. Splenectomy has a marked effect in the treatment of hypersplenism and can significantly improve the clinical symptoms of patients with hypersplenism. Compared with splenectomy， PSE causes partial splenic parenchymal infarction and thus achieve similar clinical efficacy as partial splenectomy while preserving the spleen and its function. Although PSE is an effective method for the treatment of hypersplenism， there are few reports on the effect of PSE on liver fibrosis， immunity， and liver regeneration in China and globally. This article summarizes the common causes of hypersplenism， the mechanism of PSE in the treatment of hypersplenism， the therapeutic effect of different embolization methods and materials， and the effect of PSE on liver fibrosis， immunity， and liver regeneration， so as to provide a theoretical basis and new ideas for the clinical treatment of hypersplenism.

Key words：

Liver Cirrhosis； Hypertension， Portal; Hypersplenism

Research funding：

Capital Health Development Scientific Research Project （2020-2-2242）;  Precision Medicine Research Program of Tsinghua University （10001020103）

脾功能亢進（脾亢）是一种以脾肿大、功能过度活跃为特征的临床疾病，导致骨髓异常造血及血细胞减少，易造成机体抗感染能力下降及凝血机制异常，进而使感染风险和出血机会增加［1］。随着介入治疗技术的发展，微创治疗在临床的应用范围不断扩大，疾病治疗效果也在逐渐提升。对于脾亢的治疗，部分脾动脉栓塞（ partial splenic arterial embolization，PSE）的有效性及安全性已得到肯定，与脾切除相比，因其具有保留脾脏、创伤小、术后恢复快、可重复等优点在临床用于治疗肝硬化脾亢越来越广泛［2］。本文结合近年来的研究进展，重点讨论PSE治疗肝硬化脾亢同时对肝纤维化、免疫及肝细胞再生的影响作用。

1 脾亢的病因

脾亢的发生主要是由各种原因导致的肝硬化，其中慢性肝炎肝纤维化造成的肝硬化是引起脾亢最重要因素之一。TGF-β1是促进肝纤维化作用最强的细胞因子［3］。其促纤维化机制有［4-5］：（1）促进肝星状细胞（HSC）向肌成纤维细胞转变，合成并分泌大量细胞外基质（extracellular matrix，ECM）；（2）通过TGF-β1/Smad信号转导通路，促使HSC活化，刺激胶原基因转录，产生过量ECM；（3）调控基质金属蛋白酶组织抑制剂-1表达，基质金属蛋白酶组织抑制剂-1与基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）结合并抑制其活性，减少新合成胶原被MMP降解，促进ECM在肝组织内大量沉积，引起肝纤维化。肝纤维化导致的肝硬化，是慢性肝病发生发展的共同途径［6］。随着肝硬化病情发展可逐渐引起门静脉高压、脾肿大和脾亢的发生。由于门静脉高压引起脾脏充血性肿大，导致脾脏内大量血细胞滞留。同时脾脏中单核-巨噬细胞系统功能异常活跃，血细胞流经肿大脾脏时被大量吞噬和破坏，造成外周血细胞及血小板数量明显减少［7］。近年来，以奥沙利铂为基础用药引起的肝窦阻塞综合征逐渐引起人们的关注。奥沙利铂通过上调 Ⅰ 型胶原蛋白和TGF-β1表达加速HSC活化，促进大量胶原蛋白合成并诱导ECM沉积。此外，奥沙利铂增加活性氧水平，通过促进Wnt信号通路蛋白的磷酸化激活HSC，加重肝纤维化，进而促使门静脉高压形成，导致脾脏体积增大和脾亢发生［8］。

2 PSE治疗脾亢机制

2.1 PSE技术原理 PSE常规通过数字减影血管造影技术了解脾脏染色范围，采用Seldinger技术穿刺股动脉插管至脾动脉主干或分支。通过选取不同栓塞方法及一定剂量栓塞剂对脾脏进行栓塞，使栓塞区域脾组织缺血梗死，没有被栓塞部分保留脾脏正常功能达到部分性脾切除效果，从而减少血细胞及血小板在脾脏内被破坏，缓解脾亢症状［9］。研究［10］表明，PSE与脾切除术相比，术后白细胞、血小板和血红蛋白水平升高速度相对较缓，其发生机制为PSE保留未栓塞部分脾脏的功能，仍有一定吞噬和破坏血细胞及血小板的能力。因此，PSE术后各项指标不会发生急剧性升高而导致相关并发症的出现。PSE术后脾脏血液供给减少，继而可缓解门静脉压力，有利于降低脾亢复发概率，同时能够降低食管胃底静脉曲张破裂导致出血的风险［11］。最新研究［12］表明，可通过超声内镜引导下进行PSE治疗，依据脾动脉作为腹腔干分支，在到达脾脏前发出胃网膜左动脉和胃短动脉，因此，通过胃壁直接进入脾动脉分支路径更短，且易于在超声内镜引导下操作。该项技术可能成为治疗门静脉高压和脾亢的一种潜在方法，但其临床疗效以及术后并发症的发生率仍需进行大量临床观察和总结来论证。

2.2 PSE栓塞材料 虽然PSE已经成为治疗脾亢的有效措施，但对于最佳栓塞剂的选择仍存在较大争议。目前临床常用的栓塞材料有：明胶海绵颗粒、聚乙烯醇（polyvinyl alcohol， PVA）颗粒、弹簧圈及栓塞微球等栓塞剂。Zaitoun等［13］对可吸收性栓塞剂明胶海绵、永久性栓塞剂三丙烯酸明胶微球和PVA颗粒三种栓塞剂栓塞效果进行对比，结果表明永久性栓塞剂比可吸收明胶海绵颗粒获得了更好的实验室和放射学结果，对白细胞和血小板减少的改善程度更大，但是术后出现的腹痛症状却更严重；明胶海绵作为可吸收性栓塞材料，术后CT测量脾梗死体积明显小于其他两组，因其可被组织吸收，且颗粒大小不易控制，不易到达脾脏红髓小动脉，难以对脾脏功能区进行栓塞，术后脾动脉再通和脾亢复发的可能性更高。三丙烯酸明胶微球和PVA颗粒直径要比明胶海绵颗粒（1～2 mm）直径更小，且PVA颗粒栓塞水平更接近脾窦，作为永久性栓塞材料能够使脾脏功能区完全梗死，栓塞血管难以再通，比明胶海绵具有更有效的改善脾亢作用。黄敬泉等［14］对小直径（100～300 μm）、中直径（300～500 μm）、大直径（500～700 μm）三组微球治疗脾亢疗效进行观察，发现中直径组治疗脾亢效果最好，且术后并发症及不良反应也较少。原因是小直径栓塞剂无法对脾脏较大动脉进行栓塞，大直径栓塞剂经微导管推注较困难，易堵塞导管，当仅栓塞脾动脉近端较大血管时可导致其后远端侧支的建立，引起栓塞失败和脾亢复发的概率上升。

2.3 PSE栓塞部位及范围 目前关于PSE栓塞部位及范围仍存在争议。关于栓塞部位的选择，有非选择性全脾外周性栓塞和超选择性中下极脾动脉栓塞。非选择性全脾外周性栓塞是将导管插致脾动脉主干，栓塞剂随血液流动致脾动脉细小分支对皮质进行栓塞，优点是保留髓质，使脾脏周围梗死进而发生纤维化限制脾脏继续增大，并减少脾亢复发率。缺点是对栓塞体积的控制不如超选择性栓塞脾脏中下级动脉，且栓塞脾脏上级，术后左上腹疼痛、左侧胸膜反应、肺炎等并发症的发生率更高。超选择性栓塞脾脏中下极动脉，优点是：（1）根据脾脏分段可以提高栓塞体积的可控制率，且防止误栓塞供应胰腺和胃的动脉分支；（2）脾脏各葉、各段之间存在“相对无血管区”，能够有效减少梗死区域侧支循环的形成，降低脾亢复发率；（3）能够有效减轻左上腹疼痛、左侧胸膜反应、肺炎等术后并发症的发生。魏旭辉等［15］对68例肝硬化脾亢患者分别采用弹簧圈栓塞近端脾动脉主干和明胶海绵颗粒栓塞远端脾动脉分支，通过对两种栓塞方法疗效进行比较，结果表明两种栓塞方法术后WBC和PLT水平均显著提升，但近端栓塞相较于远端栓塞具有更好的远期疗效，以及更轻的术后不良反应。虽然近端栓塞阻断了脾动脉主干血流，但由于胃左动脉和胃短动脉侧支的存在，脾脏依然可以得到血液供应，因而脾脏发生急性缺血梗死的概率较远端栓塞低。因脾脏上极紧贴左侧膈肌，远端栓塞梗死区坏死产生吸收热，炎性渗出和肿胀对膈肌和胸腹膜产生刺激作用，因此术后出现发热、疼痛等相关并发症的概率要高于近端栓塞。关于栓塞范围，以往研究表明，PSE术后并发症发生率与栓塞体积相关，但是具体栓塞多少能够达到最佳治疗效果目前还没有准确定论。若脾脏栓塞体积过小，虽术后并发症发生率明显降低，但对脾亢治疗效果不显著，且易导致脾亢复发；若栓塞体积过大，虽然疗效增加，但术后并发症发生率及严重程度也会随之增加，多数学者认为栓塞体积达50%～70%为佳。王彤等［16］研究同样表明，PSE术后脾梗死体积是术后出现并发症的独立危险因素，当栓塞体积大于70%时，术后剧烈腹痛、左下肺肺炎、大量胸腹水，甚至脾脓肿等并发症发生的概率及严重程度增加。因此，应根据患者个体情况合理控制栓塞体积，必要时可分次进行PSE以降低术后并发症发生率。

3 PSE可改善肝纤维化

3.1 PSE通过减少血小板破坏改善肝纤维化 研究［17］表明，TGF-β1主要产生于脾脏红髓巨噬细胞，由于门静脉系统连接，TGF-β1可随血液进入肝脏当中，并直接促进肌成纤维细胞过度激活和ECM大量形成，导致肝纤维化发生。有研究［18］发现，PLT与肝纤维化之间存在一定关系，血小板中有3种类型分泌颗粒：α颗粒、致密颗粒及溶酶体颗粒。当脾亢时，PLT被大量破坏，颗粒中储存的活性物质被释放出来，如血小板衍生生长因子（platelet derived growth factor，PDGF）、TGF-β1等促进HSC活化和过度表达，参与肝纤维化过程［19］。在慢性肝损伤时，HSC可以自身分泌PDGF，而PDGF又可以促进HSC增殖分化，两者共同促进肝纤维化发展［20］。此外，TGF-β1诱导HSC分泌内皮素-1（endothelin-1，ET-1），激活后的HSC能够通过肝窦内皮细胞和受损伤肝细胞产生的自分泌和旁分泌刺激作用，增加其对ET-1的收缩反应。ET-1也可参与HSC激活，促使肝脏胶原物质形成和积累，进而促进肝脏纤维化进展［21］。Takahashi等［22］在由CCl4诱导小鼠肝纤维化的动物实验中，将人血小板输注到肝纤维化小鼠体内并观察对肝纤维化的影响。结果发现人血小板能够抑制小鼠肝纤维化，增加肝细胞生长因子浓度，抑制HSC活化并增强MMP功能，从而发挥抗纤维化作用。张雪平等［23］对36例肝硬化伴脾亢患者PSE术后观察发现，PLT水平与 PDGF、TGF-β1呈负相关，术后PLT水平较术前明显升高，PDGF、TGF-β1则较术前下降，且肝脏硬度及肝纤维化4项指标（透明质酸、Ⅲ型前胶原、层粘连蛋白、Ⅳ型胶原）均较术前有所下降，表明对肝硬化脾亢患者行PSE术可降低促纤维化物质PDGF和TGF-β1的释放，从而缓解肝纤维化进程，使肝纤维化得到改善。

3.2 PSE通过T、NK细胞改善肝纤维化 在肝纤维化发展过程中，脾脏产生的免疫物质可通过门静脉进入肝脏参与肝纤维化发展［24］。辅助性T淋巴细胞（Th）主要分为Th1与Th2亚群。 Th1型细胞因子抑制肝纤维化，其中IFN-γ是HSC激活的有效抑制剂；而Th2型细胞因子如IL-4和IL-3能够促进HSC的激活及肝纤维化的进展。Tanabe等［25］研究表明，在CCl4和TAA诱导的肝纤维化模型中，Th2主導的脾淋巴细胞迁移到肝脏，通过将细胞因子平衡向Th2方向转移促进肝纤维化发生。并且，实验表明脾切除能够改变Th1/Th2的平衡向Th1发展，能够有效抑制肝纤维化进程。Matsukiyo等［26］研究同样表明，对肝硬化患者行PSE术后，可通过升高Th1来改善肝纤维化。NK细胞可通过分泌IFN-γ抑制HSC激活而发挥抗纤维化作用［27］。脾亢时，NK细胞数量减少，抗纤维化作用减弱。研究［28］表明，PSE不仅能够显著改善脾亢症状，还可以增加NK细胞数量。因此，PSE能够通过升高NK细胞水平发挥抗纤维化作用。

4 脾亢及PSE对免疫功能的影响

4.1 脾亢对免疫功能的影响 脾脏是人体内最大的淋巴器官，具有造血、储血、免疫、内分泌等多种功能，其中免疫功能被认为是脾脏最重要的功能之一。脾亢能够使机体免疫功能处于较低状态，不能进行正常的免疫应答［29-30］。免疫反应往往因T淋巴细胞功能衰竭而下降，脾亢后T淋巴细胞免疫功能下降可能原因是［31-32］：（1）程序性死亡受体1 （programmed cell death protein 1，PD-1）能够通过诱导免疫T淋巴细胞衰竭来促进免疫下降，肝硬化脾亢患者CD4+和CD8+T淋巴细胞中导致T淋巴细胞衰竭的PD-1及其配体（PD-L1、PD-L2）表达增强，且能够抑制T淋巴细胞增值的Tim-3在CD4+和CD8+T淋巴细胞中表达也上升。（2）肝硬化时门静脉压显著升高、脾脏瘀血、血流停滞及细胞缺氧，导致免疫细胞发生功能和形态学改变，使T淋巴细胞数量显著降低，免疫功能随之下降。

脾作为免疫器官，在肿瘤发生发展过程中起着重要作用。CD4+/CD8+比例在人体中处于动态平衡，可以反映机体免疫平衡状态，若平衡发生改变可由抗肿瘤免疫功能转变为抑制抗肿瘤免疫，发挥负性调节作用进而促进肿瘤发生［33］。如发生肝细胞癌时，随着病情进展，机体CD4+T淋巴细胞下降，而CD8+T淋巴细胞升高，从而导致CD4+/CD8+比例失调，肿瘤细胞不能被机体免疫监视系统发现从而促进肿瘤发生［34］。对脾脏功能的研究［35］也表明脾亢会促进肝卵圆细胞发生恶性转化，并最终导致肝细胞癌。

4.2 PSE对免疫功能的影响 关于PSE术后对机体免疫功能的影响，目前临床研究结果不一。张雪平等［28］对70例肝炎肝硬化并脾亢患者行PSE术后发现，CD4+和CD8+T淋巴细胞较术前明显升高，但 CD4+/CD8+比值仍在正常值范围内，IgA、IgM、IgG 较术前未见明显变化，结果认为PSE对机体免疫功能无明显影响。也有研究［36］表明，PSE仅在术后早期影响免疫功能，而后逐渐恢复正常水平，表明PSE对肝硬化脾亢患者免疫功能影响并不持久。在免疫系统中Th1主要介导细胞免疫，通过分泌IL-2、IFN-γ、TNF-α等细胞因子，增强NK细胞毒性，提高机体对肿瘤细胞杀伤效应［37］。Matsukiyo等［26］表明，PSE能够诱导宿主免疫力激活，通过增加Th1上调肝细胞癌合并肝硬化患者的抗肿瘤免疫作用。章万勇等［38］研究发现，TACE联合PSE对比单纯TACE治疗肝癌，联合组术后免疫功能得到改善，CD4+T淋巴细胞比例升高，CD8+T淋巴细胞比例下降，促进了免疫平衡恢复，表明对于伴有脾亢的中晚期肝癌患者，由脾脏介导的抗肿瘤免疫转变为抗肿瘤免疫抑制状态，对机体免疫功能起到负向调节作用，PSE在保留部分脾功能的同时又能够纠正脾亢导致的机体免疫功能失衡，有益于促进肝癌患者免疫功能恢复。

5 PSE促进肝再生改善肝功能

虽然肝脏具有很强的再生能力，但在慢性肝病发展过程中，肝再生经常被纤维化所掩盖。Yamada等［39］研究发现，接受脾脏切除的20 例肝硬化伴发脾亢患者，术后14例患者肝脏体积较术前显著增加，由此推测，脾切除可以消除脾亢对肝再生的负调控因素。近年来有研究［40］表明，血小板在促进肝再生和保护肝细胞方面具有积极作用。具体机制包括［41］：（1）血小板转移到窦周隙，并通过直接接触肝细胞，释放IGF-1、肝细胞生长因子和VEGF细胞因子，促进肝细胞增殖。（2）血小板与肝窦状内皮细胞直接接触，诱导血小板释放鞘氨醇-1-磷酸酯，导致IL-6从肝窦状内皮细胞中释放，IL-6促进肝细胞DNA合成。（3）肝切除术后Kupffer细胞活跃，可以诱导血小板聚集并使其活化。血小板释放的生长因子及Kupffer细胞释放的TNF-α和IL-6均能促进肝再生。（4）肝细胞将血小板内在化，随后将储存在血小板中的信使RNA进行功能转移，刺激肝细胞增殖。综上，PSE能够通过提升PLT水平继而促进肝细胞再生。另外，PSE所致脾动脉血流减少，将促进肝动脉和肠系膜上动脉血流量增加，肝脏获得的氧供和细胞活性物质也相应增加，这将有助于加强肝脏合成功能，因此PSE术后肝硬化患者的白蛋白和胆碱酯酶均有显著提高［42］。

6 小结与展望

综上所述，PSE作为临床治疗肝硬化脾亢的重要方法之一，不仅能够显著改善脾亢临床症状，还能发挥抗纤维化、促进肝细胞再生和改善肝功能作用。临床实践中，PSE提升白细胞和血小板后，有利于肝癌患者后续接受肝动脉内化疗药物灌注治疗，联合或单独接受靶向、免疫药物治疗，但多周期治疗后各种治疗药物累积的血液毒性也可导致白细胞和血小板下降，将弱化PSE的疗效。另外，还看到PSE疗效的持续时间也是临床医生关注的问题，多次脾栓塞的疗效和安全性还需要更多临床数据加以证实。PSE治疗的技术问题也长期未能取得共识，包括栓塞剂及栓塞剂直径的选择、合理选择栓塞部位和栓塞范围等。同时，PSE对机体免疫功能正向调控作用的信号通路及对伴发肝硬化脾亢类型肝癌疗效影响的内在机制等，都需要深入研究。

利益冲突声明：本文不存在任何利益冲突。

作者贡献声明：李宗伟负责文章撰写及修改；汪桠琴参与指导文章结构及内容修改；张跃伟负责提供写作思路，指导撰写文章及最后定稿。

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收稿日期：

2022-10-17；录用日期：2022-11-28

本文编辑：王亚南

引证本文：

LI ZW， WANG YQ， ZHANG YW.

The  mechanism of action of partial splenic artery embolization in treatment of liver cirrhosis and hypersplenism

［J］. J Clin Hepatol， 2023， 39（7）： 1714-1720.

李宗偉， 汪桠琴， 张跃伟.

部分脾动脉栓塞治疗肝硬化脾功能亢进的作用机制

［J］. 临床肝胆病杂志， 2023， 39（7）： 1714-1720.