胃腸肝病學研究發展趨勢分析
本文刊載於《科學觀察》2014年第9卷第3期P47-P50。如果您喜歡,歡迎訂購我刊。
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胃腸肝病主要包括食管、胃、腸、肝、膽、胰等消化系統重要臟器的疾病,其疾病負擔約佔所有疾病的十分之一。胃腸肝病學主要是從病因、病理生理,發生機制等方面探討疾病的發生髮展規律,尋找有效的診斷和治療方法。隨著多種交叉學科的不斷發展和新興精細診療技術的建立,胃腸肝病的防治取得了很大的成就,現在的胃腸肝病學已是內科學中一個日臻完善的分支學科。
胃腸肝病學領域的基本研究內容可概括為以下幾個方面。
(1)病因及流行病學研究
消化系統疾病是我國人群的常見病患,並且可以影響其他系統疾病的發生,如以肝臟糖脂代謝異常為始動因素的代謝綜合征可以導致心血管病和糖尿病的發生。慢性乙型病毒性肝炎和肝炎後肝硬化在我國一直相當普遍,原本在西方國家更為常見的酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝病和炎症性腸病在我國發病也有所增多。消化性潰瘍則隨著根除幽門螺桿菌治療的普及而有所減少。胃癌和肝癌分別在惡性腫瘤病死率排名中位列第二和第三,而大腸癌、胰腺癌患病率近年來也有上升趨勢。
上述疾病譜的變化,是多種因素的綜合作用,主要有如下幾種因素。
遺傳因素。許多胃腸肝疾病,如原發性膽汁性肝硬變、炎症性腸病等,都是臨床上常見的遺傳相關疾病。
環境飲食。生活和飲食習慣的改變導致某些疾病的發病率增高,如炎症性腸病和酒精性脂肪肝等;而環境污染的加重,也增加了消化系統腫瘤的發病風險。
代謝障礙。肝臟是重要的代謝器官,糖脂代謝紊亂與代謝性肝病的發生密切相關。
感染因素。微生物感染是胃腸道疾病的重要致病原因,例如幽門螺桿菌與胃炎、胃潰瘍、胃癌的關係已得到廣泛認識。乙型肝炎病毒等導致的肝炎也一直是研究的熱點。
免疫因素。炎症性腸病、自身免疫性肝病等疾病都涉及到複雜的免疫調節異常。
(2)病理生理學研究
胃腸肝病的病理生理過程隨著病因的不同而有所不同。功能性胃腸疾病往往有動力紊亂或內臟高敏的病理生理基礎,同時與精神心理因素關係較大;幽門螺桿菌可以通過其代謝產物、致病基因以及免疫反應導致胃潰瘍、胃炎以及胃癌的發生;乙肝病毒、丙肝病毒可以特異性感染肝細胞,但具體發病機制仍不甚明了,不過新近有學者發現了乙肝病毒受體,這項研究為乙肝及其相關疾病提供了有效的治療靶點,也為最終攻克乙肝及其相關疾病帶來了巨大希望。代謝異常可引起肝糖脂代謝紊亂,而受損的肝臟會進而發生纖維化、硬化,功能進一步受限而造成代謝障礙的加重;自身免疫性肝炎、原發性膽汁性肝硬化表現為自身免疫引發的炎症、肝細胞損害,提示免疫因素在胃腸肝病的發病中也有重要作用。
此外,在各種複雜因素的共同作用下,某些疾病表現出逐步惡化的連續性階進式發展,典型的疾病鏈包括萎縮性胃炎-上皮內瘤變-胃癌、腸道炎症-克羅恩氏病-結腸癌、Barrett食管-食管癌、肝炎-肝纖維化-肝硬化-肝癌等,研究其病理生理機制對尋找診斷標誌物和治療靶點將起到重要作用。
(3)診斷與治療
胃腸肝病學的發展離不開新診治技術的發展及其與本學科的融合。內鏡的廣泛應用大大提高了上、下消化道疾病的診斷水平;隨著新型內鏡如膠囊內鏡、共聚焦胃腸鏡、超聲胃鏡的不斷發展和推廣應用,相應的診斷水平得到進一步提高。近年來,內鏡不僅普遍用於診斷,在治療上也有飛速發展,如胃腸道息肉的電凝切術、十二指腸乳頭切開術及總膽管內取石術、食管曲張靜脈硬化劑及結紮治療術、消化道出血的電凝、光凝止血、經自然腔道內鏡手術等,都已經或行將取得良好的治療效果。這些治療技術如何更好地在臨床工作中推廣,也值得廣大臨床工作者不斷實踐與思考。
影像診斷是胃腸肝病的重要診斷手段之一。B超、 CT、磁共振等影像學檢查在肝、膽、胰疾病中的診斷作用不斷增強,而未來將更注重分子影像、3D影像與影像介入手術相結合等方面的發展。
目前尚處於實驗室研究階段或初步臨床應用階段的各種檢查手段,對未來的疾病綜合診斷也將起到舉足輕重的作用。從分子生物學基礎上發展起來的突變基因測序、基因重組、分子雜交及探針技術具有很大的臨床轉化價值,而能否從細胞和分子生物學角度發現更為有效的診斷標誌物或尋找更合適的治療靶標還需要進一步深入研究。
筆者用文獻計量學方法對國際胃腸肝病學領域近10年中受同行高度關注的重要成果(高被引論文)進行關鍵詞的聚類統計,觀察到若干熱點研究方向,再結合個人所了解的研究進展,分別舉例如下。
(1)肝再生
如何繞開供體肝移植而生成患者自身的功能性肝細胞,已成為再生醫學的研究熱點。日本學者利用能發育成各種組織和臟器的誘導多功能幹細胞(iPS細胞),在小鼠體內培育出可正常發揮功能的肝臟細胞,但該結果還需進一步努力。我國學者也成功誘導小鼠成纖維細胞轉化為具有功能的肝樣細胞,為肝再生醫學做出了突出貢獻。
(2)肝臟代謝障礙及相關疾病
代謝綜合征包括糖尿病、高血壓、冠心病以及非酒精性脂肪肝病,這些疾病之間存在相互影響的關係。肝臟是重要代謝器官,是糖脂代謝通路的重要交匯點,肝臟代謝障礙是代謝綜合征始動因素之一,而代謝異常導致的肝臟損傷又會加重代謝障礙,這使得脂代謝異常在肝臟病變中更為重要,因此成為眾多研究的關注點。研究顯示,成人體內殘存散在分布的棕色脂肪細胞可以幫助減肥人群消耗多餘體脂,同時可以預防由肥胖引起的 Ⅱ型糖尿病,這為改善肝臟脂代謝帶來新的思路。
(3)炎性及感染性肝病
病毒性肝炎是我國醫療衛生領域的突出問題,發病機制一直是研究熱點,而HCV合併HIV感染導致的肝病同時也是世界性的研究難題。我國學者新近發現了乙肝病毒受體,這是該領域研究的突破性進展,在發病機制和治療方面都有重大意義。
(4)免疫相關的胃腸和肝病研究
炎症性腸病在我國發病逐年增高。潰瘍性結腸炎的發病水平幾乎趕上了西方國家,其高癌變率也尤其值得關注。目前認為,免疫因素(如胃腸道調節性T細胞的作用)和腸道微生態在炎症性腸病中起到重要作用。另外,自身免疫性肝病被認為是一類病因不清且與遺傳、自身免疫相關的疾病,其發病機制也一直是研究熱點。
(5)消化道內環境紊亂
目前學界認為,腸道微生態對炎症性腸病、代謝性肝病、功能性胃腸病甚至消化道腫瘤的發生髮展均發揮著重要的作用。我國學者首次成功構建了人體腸道菌群宏基因組學,由此在全球掀起了該領域研究的熱潮。另外通過改變腸道微生態進行消化系相關疾病的治療也成為近年來的研究熱點。
根據以下3組統計數據,可以對中國胃腸肝病學在國際上的地位進行評估:2002-2011年的10年間,中國胃腸肝病學領域發表的SCI論文從253篇增加到980篇,世界排名從第9位上升到第3位;表徵學術影響力的被引頻次從世界排名第14位上升到第11位;受國際同行高度關注的高被引論文在2002年僅有1篇,到2011年增加到26篇,世界排名提升至第11名。中國胃腸肝病學領域的SCI論文數量於2010年超過德國,2011年僅落後於美、日。總體上來看,中國胃腸肝病學領域的國際地位呈現快速提升的態勢。但是,與雄踞世界第一的美國相比,還存在很大的差距:2011年美國在胃腸肝病領域發表的SCI論文達3 149篇,約為中國的3.2倍;被引頻次是中國的10.6倍。同時,國際學術影響力的提升明顯滯後於SCI論文數量的增長是現階段中國胃腸肝病學發展的現狀之一。數量不能代替質量,而科學研究的價值判斷最終要落在科研質量上,因此,提高科研成果質量,已經成為我國胃腸肝病學研究發展的重中之重。
10年來,隨著國家經濟迅速發展和科技水平的不斷提高,中國胃腸肝病學研究隊伍和研究規模不斷擴大。中國科學家在胃腸肝病學的基礎研究和臨床應用方面取得了一系列的成果,得到了世界同行的認可。通過我國胃腸肝領域臨床醫生和研究人員的不斷努力,取得了很多國際同行矚目的研究成果,特別是在腸道菌群研究方面,我們已經走在世界研究的前列。中國深圳華大基因研究院構建了人體腸道菌群宏基因組參考基因集,被Nature選為封面內容。隨後的研究又從系統生物學角度闡釋了腸道微生態系統作為潛在的藥物治療靶點的可能性,並重點提出了基於腸道菌群的藥物治療策略和可能的干預模式。這方面的系列研究結果分別發表在Nature 、PNAS 、Nat. Rev. Drug Discov.等國際權威期刊上。北京生命科學研究所首次發現了乙肝病毒受體鈉離子-牛磺膽酸共轉運多肽,認為乙型肝炎病毒必須通過結合這一受體分子,才能實現對宿主細胞的感染。這一突出成果不僅有助於深入理解乙肝感染機制,而且將改變HBV領域內現行的研究模式,為乙肝治療提供了有效治療靶點。另外,2007年,通過大規模臨床驗證,我國學者發現替比夫定療效明顯好於拉米夫定,而耐葯風險只有拉米夫定的一半,該項研究結果發表在新英格蘭雜誌上,為慢性乙肝治療提供了有力的臨床依據。2012年,Nature雜誌報道,廈門大學突破一系列關鍵技術障礙,率先構建了獨特的原核表達類病毒顆粒疫苗的核心技術體系,生產出世界首個戊肝疫苗。2013年9月,世界胃腸病大會暨亞太消化大會在中國上海舉辦,對我國胃腸肝病研究走出亞洲、走向世界提供了難得的機遇,進而為推動中國胃腸肝病學的整體發展起到了非常積極的作用。
隨著醫學科學的整體發展,胃腸肝病研究在過去10年里取得了顯著進展。然而,還有大量棘手的問題有待研究,認識和解決這些難題恰恰是胃腸肝病學未來發展的出路。
在消化系腫瘤研究方面,需要重點研究腫瘤發生髮展,即Barrett食管-食管癌、萎縮性胃炎-腸化-上皮內瘤變-胃癌、腸道炎症性腸病-腸癌、肝纖維化-肝硬化-肝癌等過程的動態演變機制。隨著我國首個消化系統腫瘤研究協同創新培育中心在第四軍醫大學的建立,通過胃腸肝病研究學者的共同努力,我們一定能在國際胃腸肝病領域佔有一席之地。
胃腸肝病的診治離不開消化內鏡的發展。目前,內鏡技術的發展愈來愈向多功能化和智能化發展,陸續出現了雙(單)氣囊小腸鏡、膠囊內鏡、超聲內鏡、共聚焦激光顯微內鏡等新型內鏡。消化內鏡已經不僅僅是診斷工具,更是有效的治療工具。經內鏡逆行性胰膽管造影術(Endoscopic Retrograde Cholangio-Pancreatography, ERCP)已廣泛應用於臨床,經自然腔道內鏡手術(Natural Ori?ce Transluminal Endoscopic Surgery,NOTES)內鏡治療技術正在不斷完善和發展中。目前可以說,中國消化內鏡診治技術的發展已基本與國際同步。但是,當前消化內鏡的臨床推廣中尚不能滿足廣大患者的需求,尤其是內鏡人才的培養需要加強。
總之,我國胃腸肝病領域仍有巨大的發展前景。只有綜合發展各種研究和技術,將生物的、心理的、社會的和環境的因素加以整合,將生命科學相關的各領域最新醫學發現加以整合,將醫療相關的各專科最有效的臨床經驗加以整合,才能構建更全面、更系統、更科學、更符合自然規律、更適合人體健康維護和疾病診治、預防的醫學知識新體系,最終推動我國胃腸肝病學研究的持續發展。
※在衛生領域開發和使用生物標記物的政策性問題
※研究前沿:幹細胞研究逐漸步入再生醫學
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