近日，我院賈繼東教授、尤紅教授、劉天會副教授研究團隊與中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（生物化學與細胞生物學研究所）孫兵研究團隊、南方醫(yī)科大學侯金林研究組以及德國海德堡大學Steven Dooley研究組共同合作，歷時約5年，研究成果ECM1 Prevents Activation of Transforming Growth Factor beta, Hepatic Stellate Cells, and Fibrogenesis in Mice在美國胃腸病學協(xié)會AGA官方旗艦期刊Gastroenterology（IF=19.233，醫(yī)學1區(qū)）在線發(fā)表。中科院范衛(wèi)國博士、我院劉天會副教授及中科院陳雯博士為共同第一作者，中科院孫兵教授、我院賈繼東教授、南方醫(yī)科大學侯金林教授及海德堡大學Steven教授為共同通訊作者。本研究首次報道了細胞外基質蛋白1（Extracellular Matrix Protein 1, ECM1）基因敲除小鼠可自發(fā)產(chǎn)生肝纖維化，并首次揭示了ECM1在維持肝臟穩(wěn)態(tài)以及抑制肝星狀細胞（HSC）活化過程中的重要功能以及分子機制。

肝纖維化是指肝臟中細胞外基質的彌漫性過度沉積與異常分布，是肝臟對慢性損傷的病理性修復反應，是各種慢性肝病向肝硬化發(fā)展過程中的關鍵步驟和影響慢性肝病預后的重要環(huán)節(jié)。如不及時治療，則可能進展為失代償期肝硬化并出現(xiàn)肝癌等各種終末期肝病并發(fā)癥。我國是肝病大國，加強對肝纖維化的預防、控制和治療，對于維系社會發(fā)展和國民健康具有重大的現(xiàn)實意義。目前，臨床上肝纖維化治療最主要的方法是病因治療，尚無特異有效的抗肝纖維化治療方法進入臨床。因此，繼續(xù)深入研究肝纖維化的發(fā)病機制，對于研發(fā)有效的抗肝纖維化藥物至關重要。

ECM1是一種分子量約為85 KDa的分泌性糖蛋白，是正常細胞外基質的組成成分之一。作為免疫領域的專家，孫兵教授早在2011年就開始了ECM1的相關研究，研究發(fā)現(xiàn)ECM1蛋白對T細胞的分化及功能具有重要的調控作用。在研究中，孫教授團隊意外的發(fā)現(xiàn)，全身敲除ECM1基因的小鼠在8周左右常常出現(xiàn)自發(fā)的死亡，并伴有嚴重的腹水。源于一次會議上的機緣巧合，孫兵教授向賈繼東教授談起了這一發(fā)現(xiàn)，基礎免疫專家與臨床肝病專家之間的合作由此展開。

在臨床上，腹水常見于肝硬化患者。那么，ECM1與肝纖維化/肝硬化的發(fā)生是否具有相關性呢？研究者發(fā)現(xiàn)，ECM1全身敲除小鼠的肝組織存在嚴重的肝纖維化，而在不同病因導致的實驗肝纖維化模型中，小鼠肝組織中的ECM1表達也出現(xiàn)明顯下調（圖1A）。同時，在乙肝肝硬化患者的肝組織中，ECM1的表達也出現(xiàn)明顯降低（圖1B）。上述結果說明，ECM1可能參與了肝纖維化的發(fā)生。

       圖1. ECM1在不同肝纖維化模型小鼠肝組織（A）及患者（B）肝組織中表達降低

那么，ECM1在肝纖維化的發(fā)生過程中又起到了何種作用呢？從病理特點上看，ECM1全身敲除小鼠的肝組織中雖然存在明顯的膠原沉積，但是并未出現(xiàn)明顯的炎癥反應和肝細胞損傷，與其他常用的肝纖維化動物模型并不完全一致（圖2）。這一現(xiàn)象提示，ECM1可能并不在肝細胞損傷及炎癥細胞浸潤的過程中發(fā)揮作用，而是參與了下游的肝星狀細胞活化、增殖及膠原分泌的過程。轉化生長因子TGF-β1是最重要的促肝纖維化因子之一，其活化形式可促進肝星狀細胞的增殖活化，從而導致肝纖維化的發(fā)生。進一步的機制研究表明，ECM1蛋白通過與整合素αv分子（Integrin αv）相互作用，抑制胞外基質中非活化形式的Latent TGF-β1激活，從而抑制HSC的活化和膠原蛋白的產(chǎn)生（圖3）。這一結果提示，ECM1在肝纖維化過程中發(fā)揮著保護性作用。

圖2. ECM1敲除小鼠肝組織中出現(xiàn)明顯肝纖維化（A），但炎癥細胞浸潤無明顯增加（B）

圖3. ECM1抑制TGF-β活化及肝星狀細胞活化的模式圖

接下來，研究者初步探討了ECM1對肝纖維化可能的治療價值。通過構建攜帶ECM1基因的重組AAV腺相關病毒，在小鼠肝臟中特異性過表達ECM1蛋白，研究者發(fā)現(xiàn)ECM1敲除小鼠的存活期顯著延長（圖4A），在四氯化碳誘導的肝纖維化野生型小鼠中，肝纖維化程度明顯減輕（圖4B）。上述結果提示ECM1蛋白可能通過調控TGF-β1的功能，發(fā)揮抗纖維化的作用。該研究為肝纖維化疾病的治療提供了潛在靶點和新思路。

圖4. ECM1過表達可顯著延長ECM1基因敲除小鼠的存活率（A）及野生型小鼠CCL4誘導肝組織纖維化程度（B）

本項目受到國家自然科學基金（81770596，81641022）等的資助。

賈繼東，首都醫(yī)科大學消化系病教授，博士生導師，主任醫(yī)師，肝病中心主任。現(xiàn)任首都醫(yī)科大學少見、疑難肝病診療中心主任，國家消化系統(tǒng)疾病研究中心副主任，北京市臨床醫(yī)學研究所副所長，首都醫(yī)科大學消化病學系副主任，中國醫(yī)師協(xié)會消化醫(yī)師分會肝病專業(yè)委員會主任委員、中國肝炎防治基金會副理事長。專業(yè)特長：病毒性肝炎的規(guī)范化診療及自身免疫性、遺傳代謝性等少見、疑難肝病的診斷和治療。現(xiàn)主持國家“十三五”重大專項1項，國家級項目1項，省部級項目4項。曾在Gastroenterology，Hepatology等雜志發(fā)表通訊作者SCI論文共60篇。入選北京市人社局“北京學者培養(yǎng)計劃”等多項高層次人才培養(yǎng)計劃項目，曾榮獲國家科技進步二等獎、中華醫(yī)學獎三等獎等科技獎勵。

孫兵，教授，博士，博士生導師。98年入選中科院"百人計劃"免疫學專業(yè)， 2003年榮獲國家杰出青年研究基金支持。1999年1月至今在中國科學院上海生化細胞生物研究所，分子免疫室任主任。2006年4月至2016年12月，任中國科學院上海巴斯德研究所中方所長、研究員，分子病毒學研究組組長。為美國免疫學家學會會員和中國免疫學會副理事長。作為通訊作者在Nature，Nature immunology，Gastroenterology等雜志發(fā)表了近100篇SCI文章。曾經(jīng)榮獲2012年“上海市自然科學二等獎”和2013年“國家自然科學二等獎”等獎項。

劉天會，首都醫(yī)科大學消化系病副教授，碩士生導師，副研究員。長期從事慢性肝病肝纖維化發(fā)病機理、診斷及治療的基礎研究工作；在非酒精性脂肪性肝病治療新靶點新藥物、肝纖維化無創(chuàng)診斷等方面有較多積累。任北京醫(yī)學會肝病學分會第四屆委員會脂肪肝酒精性肝病學組委員。先后主持國家自然基金項目3項、市科委項目1項，王寶恩肝纖維化基金項目3項。曾在Gastroenterology，British Journal of Pharmacology等雜志發(fā)表第一作者或通訊作者SCI論文9篇。入選北京市衛(wèi)生系統(tǒng)高層次衛(wèi)生技術人才學科骨干，曾榮獲中華醫(yī)學科技獎三等獎。獲得實用新型專利一項。（肝病中心）