胡高娃
肝纖維化血清學(xué)檢測(cè)指標(biāo)的研究進(jìn)展
胡高娃
肝纖維化是肝細(xì)胞發(fā)生壞死及炎癥刺激時(shí),肝臟內(nèi)纖維結(jié)締組織異常增生的病理過(guò)程,而且是慢性肝病發(fā)展為肝硬化的重要中間環(huán)節(jié)。目前,肝纖維化診斷的金標(biāo)準(zhǔn)仍然是病理組織活檢,但其有很多缺點(diǎn)和不足,難以在臨床廣泛開(kāi)展。血清學(xué)相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)簡(jiǎn)便快速,創(chuàng)傷小,尤其適用于不能進(jìn)行肝臟穿刺的患者?,F(xiàn)就血清學(xué)檢測(cè)指標(biāo)在肝纖維化診斷中的進(jìn)展作一綜述。
肝纖維化;血清學(xué);檢測(cè)指標(biāo);研究進(jìn)展
肝纖維化是慢性肝病發(fā)展為肝硬化的重要中間環(huán)節(jié),肝組織活檢一直以來(lái)都被認(rèn)為是肝纖維化診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[1]。但肝穿刺活檢為有創(chuàng)檢查,穿刺可引起出血、疼痛和感染,甚至可能會(huì)損傷體內(nèi)重要臟器導(dǎo)致患者休克或死亡。據(jù)統(tǒng)計(jì),有10%~30%的患者會(huì)出現(xiàn)穿刺后疼痛,0.3%的患者會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重疼痛、出血、膽汁外漏及其他臟器嚴(yán)重并發(fā)癥,極少數(shù)的患者還會(huì)發(fā)生死亡[2]。因此尋求一種早期、及時(shí)和準(zhǔn)確的檢測(cè)手段,可有效指導(dǎo)臨床有針對(duì)性地選擇治療方案,評(píng)估預(yù)后。就臨床應(yīng)用而言,理想的標(biāo)志物應(yīng)該具有高度特異性、靈敏性和準(zhǔn)確性,易于測(cè)定且為非侵入性操作。本文就肝纖維化血清學(xué)檢測(cè)指標(biāo)的研究進(jìn)展作一綜述。
1.1III型前膠原(procollgen typeⅢ, PC III) PCⅢ為Ⅲ型膠原的前體,PCⅢ主要由肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell, HSC)合成[3]。PC III反映肝內(nèi)III型膠原的合成,血清含量與肝纖維化程度一致,并與血清γ-球蛋白水平明顯相關(guān)。PC III與肝纖維化形成的活動(dòng)程度密切相關(guān),但無(wú)特異性[4]。持續(xù)PC III升高的慢性活動(dòng)性肝炎,提示病情可能會(huì)惡化并向肝硬化轉(zhuǎn)變和發(fā)展,而PC III降至正常可預(yù)示病情緩解,PC III不僅在肝纖維化早期診斷上有價(jià)值,在慢性肝病的預(yù)后判斷上也有意義[5]。
1.2IV型膠原(typeⅣ collagen, IV-C) IV-C為構(gòu)成基底膜的主要成份,反映基底膜膠原更新率,當(dāng)含量增高時(shí)可較靈敏地反映出肝纖維化過(guò)程,是肝纖維化的早期標(biāo)志之一[6]。肝纖維化時(shí)肝內(nèi)IV-C合成增多并大量沉積,致使肝竇毛細(xì)血管化。IV型前膠原由氨基端三螺旋即7s膠原、羧基端球形區(qū)即NC1及主三螺旋區(qū)組成。在血清中可出現(xiàn)這3種主要的降解片段,三者均是反應(yīng)IV-C降解的指標(biāo),但其檢測(cè)的敏感度不同。由于膠原降解的增加常伴有更多的再合成,因此,它們是反應(yīng)基底膜膠原更新的指標(biāo)。
2.1纖維連接蛋白(fibronectin, FN)及其受體(fiber connection protein receptors, FNR) FN是最早發(fā)現(xiàn)的一種多功能大分子非膠原糖蛋白,主要以細(xì)胞型和血漿型存在于機(jī)體中。FN在肝臟所有細(xì)胞間隙中都可檢測(cè)到。肝炎后肝硬化患者,隨著病情的加重,血清中FN的含量降低。近年來(lái)研究表明肝病患者血清β-亞單位FNR水平與肝纖維化程度呈正相關(guān)[7]。
2.2層粘連蛋白(laminin, LN) LN是一種細(xì)胞外基質(zhì)非膠原糖蛋白,LN主要存在于基底膜,為基底膜中特有的非膠原性結(jié)構(gòu)蛋白,與肝纖維化活動(dòng)程度及門(mén)靜脈壓力呈正相關(guān)。肝臟內(nèi)LN的產(chǎn)生來(lái)源主要是儲(chǔ)脂細(xì)胞、肝細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等。主要分布于血管壁、淋巴管壁和膽管壁等部位,在細(xì)胞間粘連、分化和基因表達(dá)中起重要作用。當(dāng)患者有慢性活動(dòng)性肝炎、肝硬化和原發(fā)性肝癌時(shí)LN明顯升高 ,LN可以反映肝纖維化的進(jìn)展與嚴(yán)重程度。肝纖維化時(shí),LN可與其他細(xì)胞外基質(zhì)成分交聯(lián),形成基底膜樣結(jié)構(gòu),故該指標(biāo)可以反映肝竇毛細(xì)血管化和匯管區(qū)纖維化,可作為診斷早期肝纖維化的指標(biāo)之一,但其診斷的敏感性不高,僅為3%,且非特異性惡性腫瘤和胰腺疾病患者血清LN 亦可升高,故LN 檢測(cè)確診肝纖維化仍有一定爭(zhēng)議[8]。
3.1轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1) TGF-β是一組重要的生長(zhǎng)因子家族,其中TGF-β1具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化作用,在組織器官的創(chuàng)傷愈合及纖維病變中有著重要的作用,是組織修復(fù)過(guò)程中的重要因子[9]。TGF-β1是提高肝纖維化最有效的細(xì)胞因子之一,當(dāng)肝細(xì)胞受到各種病因損傷刺激后, 導(dǎo)致肝Kupffer細(xì)胞、肝竇狀內(nèi)皮細(xì)胞等其他類(lèi)型肝細(xì)胞以及遷移的炎性細(xì)胞活化并釋放大量的細(xì)胞因子和可溶因子, 其中釋放的細(xì)胞因子TGF-β1在肝纖維化發(fā)生發(fā)展中有著關(guān)鍵的作用[10]。慢性乙型肝炎、肝硬化患者的TGF-β1的含量升高,其升高程度和肝炎的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),通過(guò)檢測(cè)血清中TGF-β1濃度可以間接的反應(yīng)肝纖維化的程度。
3.2血小板源性生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor, PDGF) PDGF主要由血小板、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、Kupffer細(xì)胞等分泌。PDGF作用于HSC的有絲分裂原,是目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的激活因子[11],主要作用是促進(jìn)纖維母細(xì)胞增生、分化以及膠原的合成,同時(shí)抑制膠原的降解,在肝纖維化的進(jìn)程中起著關(guān)鍵作用。PDGF可誘導(dǎo)HSC的增殖,PDGF表達(dá)增加使HSC激活,從而分泌大量的細(xì)胞外基質(zhì),使肝纖維化進(jìn)一步加重。
蛋白多糖中與肝纖維化相關(guān)的主要是透明質(zhì)酸(hyaluronic acid, HA)。HA是一種糖胺多糖,由HSC合成,經(jīng)血循環(huán)到達(dá)肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞降解,可較準(zhǔn)確靈敏地反映肝內(nèi)已生成的纖維量及肝細(xì)胞受損狀況。肝臟受損時(shí),HA合成增多,降解減少,血清HA水平增高,是反映肝纖維化最具價(jià)值的血清學(xué)指標(biāo)[12]。隨著肝纖維化程度的進(jìn)展,HA升高的絕對(duì)值和陽(yáng)性率也增高,HA濃度≥100 μg/L時(shí)提示肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展,其濃度與組織學(xué)病變的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。肝硬化時(shí)肝內(nèi)可有大量HA合成,當(dāng)血清中HA≥250 μg/L時(shí)則提示肝硬化的形成。蔡衛(wèi)民等[13]研究肝纖維化血清學(xué)指標(biāo),顯示HA與肝纖維化程度的符合率最高,在判定肝纖維化或活動(dòng)性硬化性疾病時(shí)更為敏感,明顯優(yōu)于IV-C、PC III和LN。
肝纖維化的形成涉及復(fù)雜的細(xì)胞及分子機(jī)制的動(dòng)態(tài)過(guò)程,本質(zhì)為肝臟內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)合成和降解失衡,表現(xiàn)為細(xì)胞外基質(zhì)的大量沉積。肝臟細(xì)胞外基質(zhì)的代謝主要有基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix etalloproteinases, MMPs)及其抑制因子的調(diào)節(jié)。MMPs及其抑制因子的平衡在肝纖維化形成過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(tissue inhibitors of metalloproteinase, TIMPs)是MMPs的特異性抑制,兩者比例失常將導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)合成和降解失去平衡,促進(jìn)肝纖維化的形成[14]。與肝纖維化密切相關(guān)的TIMPs主要是TIMP-1,肝纖維化形成的主要原因不是基MMPs的表達(dá)減少,而是TIMP-1進(jìn)行性升高,使MMPs活性受到抑制,TIMP-1/MMPs逐漸上升,進(jìn)一步說(shuō)明基質(zhì)合成、降解平衡的逐漸失調(diào)加速了肝纖維化的形成,故血清TIMP-1的含量在一定程度上反應(yīng)肝纖維化的發(fā)生,是肝纖維化檢測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)。大量研究表明TIMP-1的表達(dá)在肝纖維化過(guò)程中逐漸增強(qiáng),到肝硬化階段達(dá)到高峰[15],因此通過(guò)測(cè)定TIMP-1血清中mRNA的含量能夠很好的反應(yīng)肝纖維化的程度。
6.1FibroTest檢查 FibroTest(FT)作為肝活組織檢查的無(wú)創(chuàng)性替代檢查方法,在國(guó)外很多研究中被認(rèn)為對(duì)慢性丙型肝炎患者纖維化有較高的診斷價(jià)值[16]。FT 模型于2001年首先由法國(guó)Imbcrt-Bismut研究小組建立,之后不斷的調(diào)整修改,廣泛應(yīng)用于各種原因?qū)е碌母卫w維化的診斷。具體方法為測(cè)定患者的血清,檢測(cè)α2-巨球蛋白、結(jié)合珠蛋白、載脂蛋白-AI(apoA I)、TBIL和谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(gamma-glutamyltransferase,GGT)5項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值,并根據(jù)其結(jié)果結(jié)合患者的年齡和性別計(jì)算出FT的數(shù)值。計(jì)算公式:FT值=4.467×log(α2-巨球蛋白)-1.357×log(結(jié)合珠蛋白)+ 1.017×log(GGT)+0.0281×(年齡)+1.737×log(TBIL)-1.184 ×(apoA I)+0.301×(性別,男=1、女=0)-5.540。通過(guò)FT值可以判斷肝纖維化的嚴(yán)重程度,程曉靜等[17]研究指出,F(xiàn)T值在(0.818±0.777)時(shí)提示為顯著性肝纖維化;在(0.887±0.617)時(shí)提示嚴(yán)重肝纖維化;在(1.820±0.509)時(shí)提示肝硬化。當(dāng)FT與FibroScan聯(lián)合檢測(cè)時(shí)可以更準(zhǔn)確的判斷肝纖維化的嚴(yán)重程度,同時(shí)也可以提高診斷的特異性。
6.2FibroSpect II診斷模型 該模型是由美國(guó)的Patel等[18]提出的診斷肝纖維化的模型,由TIMP-1、HA和α2-巨球蛋共同組成。FibroSpect II診斷模型參照Metavir病理分期( F0 ~ 4期),建立肝炎患者模型來(lái)驗(yàn)證其診斷的準(zhǔn)確性。Cals等[19]研究指出:在93例丙型肝炎患者中發(fā)現(xiàn)FibroSpectⅡ的ROC曲線下面積為0.879,F(xiàn)ibroSpectⅡ的評(píng)分≤25可診斷輕度纖維化(0~1期);FibroSpectⅡ評(píng)分≥85可診斷為中重度纖維化( 2~4期)[19]。
6.3PGA指數(shù) PGA指數(shù)由apoA 1 、GGT和凝血酶原時(shí)間(prothrombintime, PT)3個(gè)指標(biāo)組成。除此之外,常用的還有PGAA指數(shù),其原理是在PGA基礎(chǔ)上加α2-巨球蛋白,主要用于酒精性肝病的無(wú)創(chuàng)性診斷[20]。上海市肝纖維化課題協(xié)作組研究200例慢性肝病患者的肝功能和肝組織病理的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn):GGT、白蛋白、白/球比例、α2-巨球蛋白、堿性磷酸酶、甲胎蛋白、PGA指數(shù)、PGAA指數(shù)和轉(zhuǎn)鐵蛋白等指標(biāo)與肝組織纖維化程度相關(guān)。當(dāng)PGA指數(shù)與HA、IV-C、PC III和LN聯(lián)合診斷時(shí)其準(zhǔn)確性顯著提高。
作為診斷和評(píng)價(jià)肝纖維化程度的金標(biāo)準(zhǔn),肝組織活檢的作用目前在臨床仍不可替代,但肝穿刺為有創(chuàng)操作,存在取樣誤差、觀察偏倚等局限性,且不容易被患者接受,限制了其在臨床的廣泛應(yīng)用[16]。目前全球的醫(yī)學(xué)界均無(wú)理想的肝纖維化生化診斷標(biāo)準(zhǔn)[21]。多項(xiàng)研究結(jié)果證明,部分生化指標(biāo)可有效的反映肝臟纖維生成和溶解過(guò)程,是肝臟受損的敏感指標(biāo)。因此,進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)可作為判斷肝臟疾病嚴(yán)重程度的有效指標(biāo),能幫助臨床醫(yī)生對(duì)肝病患者進(jìn)行及時(shí)有效診療與監(jiān)測(cè)疾病[22]。但是目前血清學(xué)檢測(cè)仍然無(wú)法完全代替肝組織病理檢查,對(duì)于肝纖維化血清學(xué)指標(biāo)模型的建立還有待深入地研究。
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(2016-08-21收稿 2016-10-15修回)
(責(zé)任編委 王永怡 本文編輯 胡 玫)
Research progress of serological detection index for liver fibrosis
HU Gao-wa*
Clinical Laboratory, Affiliated Hospital of Inner Mongolia University for the Nationalities, Tongliao, Inner Mongolia Autonomous Region 028000, China
Liver fibrosis is the pathological process of abnormal proliferation of fibrous connective tissue in the liver when the liver cells undergo necrosis and inflammatory stimulation. It is an important intermediate link in the development of chronic liver diseases. At present, the gold standard for diagnosis of liver fibrosis is still the pathological biopsy, but it has many shortcomings and insufficiency, which makes it difficult to be widely carried out in clinical practice. The related serological detection index is simple and rapid, and has less trauma, especially suitable for the patients who cannot receive live puncture. This review focuses on the research progress of serological detection index in the liver fibrosis diagnosis.
liver fibrosis; serology; detection index; research progress
R575.1
A
1007-8134(2016)05-0315-03
10.3969/j.issn.1007-8134.2016.05.015
028000 通遼,內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科(胡高娃)
胡高娃,E-mail: 254502308@qq.com
*Correponding author, E-mail: 254502308@qq.com