王淑維,胡夢圓,付麗云,胡耀仁
作者單位: 315211 寧波,寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院(王淑維、胡夢圓、付麗云、胡耀仁);中國科學(xué)院大學(xué)寧波華美醫(yī)院(王淑維、胡夢圓、付麗云、胡耀仁);浙江省消化系統(tǒng)腫瘤診治及研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(付麗云、胡耀仁)
肝纖維化是肝細(xì)胞對(duì)病毒感染、毒性損害、自身免疫以及代謝和遺傳性疾病等引起的慢性損害的修復(fù)反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)在肝臟內(nèi)慢性沉積[1]。慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染依然是我國公共衛(wèi)生的重大負(fù)擔(dān),可導(dǎo)致肝硬化、肝功能衰竭甚至肝癌。而肝纖維化程度是決定慢性乙型病毒性肝炎(CHB)患者是否需要積極治療及判斷預(yù)后的重要因素之一[2]。因此對(duì)于CHB 肝纖維化的早期診斷及干預(yù)具有重要的臨床意義。本文就近年來肝纖維化無創(chuàng)診斷的研究進(jìn)展作一綜述。
肝活檢是肝纖維化診斷和分期的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但是肝活檢在臨床操作中存在的問題包括取樣誤差(長度為2.0 cm的肝組織僅為肝臟的1/50 000),不同病理醫(yī)生閱片存在差異,同時(shí)可能引起感染、疼痛及出血等并發(fā)癥,且判斷疾病進(jìn)程需要反復(fù)取樣,有創(chuàng)性及費(fèi)用高患者難以接受等因素,受到極大限制。目前常用的肝纖維化病理學(xué)分期包括METAVIR 和Ishak 等評(píng)分系統(tǒng)。METAVIR 系統(tǒng)將肝纖維化分為F0 ~4 期[3];Ishak 評(píng)分系統(tǒng)將肝纖維化更細(xì)分為S0~6 期[4]。在這些病理學(xué)分期評(píng)分系統(tǒng)中,0 ~1 期表示無顯著纖維化;METAVIR≥F2 期或Ishak≥S3 期定義為顯著肝纖維化,表示纖維間隔或橋接纖維化出現(xiàn);METAVIR≥F3 期或Ishak≥S4 期定義為進(jìn)展期肝纖維化;METAVIR 為F4 期或Ishak≥S5 期定義為肝硬化。
目前研究較多的是基于常用臨床參數(shù)構(gòu)建的多種預(yù)測模型,如APRI 評(píng)分、FIB-4 指數(shù)、FibroTest指數(shù)、S 指數(shù)及Forns 指數(shù)等。同時(shí),近年來隨著蛋白質(zhì)組學(xué)及高通量測序技術(shù)的發(fā)展,蛋白質(zhì)類標(biāo)志物如殼多糖酶3 樣蛋白1(CHI3L1)、高爾基體跨膜糖蛋白73(GP73)及一些非編碼RNA 標(biāo)志物,在診斷肝纖維化方面具有一定的優(yōu)勢。
2.1 基于常用臨床參數(shù)構(gòu)建的預(yù)測模型
2.1.1 APRI評(píng)分 APRI評(píng)分由天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)水平和血小板計(jì)數(shù)(PLT)組成,APRI=[AST(U/L)/AST正常值上限]/PLT 計(jì)數(shù)(109/L)×100。針對(duì)HBV 相關(guān)肝纖維化的Meta 分析顯示,設(shè)立APRI 臨界值為0.5、1.0 及1.5來診斷顯著纖維化、進(jìn)展期纖維化和肝硬化,靈敏度和特異度分別為70.0%和60.0%,50.0%和83.0%,36.9%和92.5%,ROC曲線下的面積(AUC)分別為0.74、0.73 和0.73[5]。在針對(duì)370 例HBV DNA≥20 000 IU/ml 且ALT≤2 ULN 的CHB 患者的研究中發(fā)現(xiàn),APRI 預(yù)測顯著肝纖維化及進(jìn)展期肝纖維化的AUC分別為0.729 和0.785,采用0.54 為臨界值診斷進(jìn)展期纖維化靈敏度和特異度分別為84.2%和62.7%[6]。
2.1.2 FIB-4 指數(shù) FIB-4 指數(shù)結(jié)合患者年齡、AST、PLT 計(jì)數(shù)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT),F(xiàn)IB-4=[年齡(歲)×AST(U/L)]/[PLT 計(jì)數(shù)(×109/L)×ALT(U/L)1/2]。針對(duì)HBV 相關(guān)肝纖維化的Meta 分析顯示FIB-4 臨界值為1.45 和3.25 時(shí),診斷顯著肝纖維化的靈敏度分別為65.4%和16.2%,特異度分別為73.6%和95.2%,陽性預(yù)測值(PPV)值分別為76.2%和62.2%,陰性預(yù)測值(NPV)值分別為81.4%和46.8%[6]。
Kim 等[7]提出APRI 和FIB-4 可能不是預(yù)測CHB 患者肝纖維化和肝硬化的良好模型,應(yīng)用從上述HCV和HIV/HCV感染患者研究得出的建議臨界值,APRI和FIB-4 評(píng)分在CHB 患者肝纖維化各個(gè)階段存在廣泛重疊,無法準(zhǔn)確識(shí)別肝纖維化分期。同時(shí)在該研究中大多數(shù)晚期肝纖維化患者(81%~89%)的評(píng)分低于建議的臨界閾值,71%沒有明顯纖維化的患者評(píng)分會(huì)高于較低的臨界值,而被錯(cuò)誤的認(rèn)為具有纖維化。為了評(píng)估APRI 和FIB-4 是否能夠監(jiān)測肝纖維化好轉(zhuǎn),該研究對(duì)接受抗病毒治療240 周的患者進(jìn)行肝臟活檢,發(fā)現(xiàn)治療240周后APRI 評(píng)分和FIB-4 指數(shù)降低,但與Ishak纖維化分期的變化幾乎沒有相關(guān)性。研究者認(rèn)為評(píng)分的降低主要是由于治療后肝臟炎癥減輕使AST和ALT水平均大幅下降,而PLT 計(jì)數(shù)則隨時(shí)間逐漸增加,并不能準(zhǔn)確反映肝纖維化程度的消退。
2.1.3 Forns 指數(shù) Forns 指數(shù)=7.811-3.131×ln [PLT 計(jì)數(shù)(×109/L)]+0.781×ln[ -谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)(U/L)]+3.467×ln年齡-0.014×總膽固醇(CHOL)(mg/dl)。Dong 等[8]通過研究CHB 相關(guān)纖維化的診斷得到的數(shù)據(jù)顯示,F(xiàn)orns指數(shù)預(yù)測顯著肝纖維化的AUC 為0.735,當(dāng)臨界值為7.55,其靈敏度、特異度分別為61%及95%;Forns 指數(shù)預(yù)測肝硬化的AUC 為0.876,當(dāng)臨界值為8.45,其靈敏度、特異度分別為100%及74.5%。Zhuang 等[9]研究數(shù)據(jù)顯示Forns指數(shù)預(yù)測CHB患者相關(guān)顯著肝纖維化及肝硬化的AUC 分別為0.77和0.74,在該研究中APRI 和FIB-4預(yù)測顯著肝纖維化的AUC分別為0.77、0.73,預(yù)測肝硬化的診斷中AUC 分別為0.70、0.71。
2.1.4 FibroTest FibroTest 是包括-2-巨球蛋白、載脂蛋白A1、結(jié)合珠蛋白、GGT和膽紅素的參數(shù)組合,在CHB相關(guān)纖維化的診斷研究中,采用臨界值為0.48時(shí),F(xiàn)ibroTest對(duì)顯著纖維化的敏感性和特異性分別為61%和80%;臨界值為0.74時(shí),對(duì)CHB 相關(guān)性肝硬化的敏感度和特異度分別為62%和91%。表明其能夠很好的排除CHB 相關(guān)性肝硬化患者[10]。
2.1.5 S 指數(shù) S 指數(shù)由GGT、PLT 和清蛋白(ALB)組成,S指數(shù)=1 000×GGT/(PLT×Alb2)。S 指數(shù)由386 名CHB 患者構(gòu)建這一模型,并在146 名CHB患者中進(jìn)行驗(yàn)證,預(yù)測驗(yàn)證組明顯纖維化和肝硬化的AUC 分別為0.812 和0.890,且其診斷準(zhǔn)確性高于Forns指數(shù)和APRI評(píng)分等其他預(yù)測模型[11]。比較FibroTest的計(jì)算公式,S 指數(shù)的公式相對(duì)簡單。FibroTest 公式中的參數(shù)如-2-巨球蛋白、載脂蛋白A1 及結(jié)合珠蛋白,臨床上較少檢測,需要實(shí)驗(yàn)室額外的檢測及費(fèi)用,這一缺點(diǎn)降低了它的實(shí)用價(jià)值。
2.2 基于蛋白質(zhì)組學(xué)的診斷標(biāo)志物
2.2.1 CHI3L1 CHI3L1 屬于18-糖基水解酶家族,但缺乏殼多糖酶活性,具有肝臟特異性且在肝臟中高度富集[12]。Yan等[13]研究證明CHI3L1 可作為ALT 正常和輕度升高的CHB 患者肝纖維化的生化標(biāo)志物。ALT 水平低于正常上限2 倍的患者血清CHI3L1 水平隨肝纖維化進(jìn)展而明顯升高。Huang 等[14]對(duì)CHB 患者不同肝纖維化分期的肝活檢標(biāo)本進(jìn)行了比較分析,發(fā)現(xiàn)血清CHI3L1 的表達(dá)水平隨著肝纖維化的進(jìn)展而升高,CHI3L1 診斷顯著肝纖維化(F2 ~4)和進(jìn)展期肝纖維化(F3 ~4)的AUC 分別為0.94 和0.96。Wang 等[15]證明CHI3L1不僅是CHB 患者治療前肝纖維化評(píng)估的非侵入性標(biāo)志物,還是監(jiān)測治療過程中肝纖維化變化的潛在標(biāo)志物。筆者課題組研究發(fā)現(xiàn),血清CHI3L1 表達(dá)水平在CHB、肝硬化及肝癌患者中逐步上升,當(dāng)血清CHI3L1 表達(dá)水平用來區(qū)分F0~1和F2~3時(shí),采用臨界值為68.75 ng/ml,其靈敏度、特異度分別為95.2%、89.7%,AUC 為0.97[16]。
2.2.2 GP73 GP73 是一種跨膜蛋白,近年來已在高爾基體中發(fā)現(xiàn)[17]。Xu 等[18]發(fā)現(xiàn)在CHB 患者肝組織活檢樣本中,GP73 蛋白表達(dá)水平隨著肝組織炎癥活動(dòng)度和肝纖維化分期的增加而逐漸增加。Cao 等[19]提出血清GP73 與CHB 相關(guān)肝纖維化的存在獨(dú)立相關(guān)。在預(yù)測慢性HBV 感染患者中是否存在顯著纖維化、進(jìn)展期纖維化或肝硬化的AUC 分別為0.75、0.76 及0.72。然而針對(duì)正在接受抗病毒治療患者的顯著肝纖維化的預(yù)測,血清GP73 準(zhǔn)確性降低,AUC為0.60。Gatselis 等[20]研究發(fā)現(xiàn)單獨(dú)應(yīng)用GP73(AUC為0.909)或單獨(dú)的APRI(AUC為0.849)相比,GP73 聯(lián)合APRI(AUC為0.925)可進(jìn)一步提高檢測肝硬化的診斷準(zhǔn)確性。
2.3 基于核酸的診斷標(biāo)志物 隨著近些年高通量技術(shù)的飛速發(fā)展,具有潛在臨床應(yīng)用價(jià)值的肝纖維化新型生物標(biāo)志物不斷地被發(fā)現(xiàn)。Wang 等[21]基于miR-122-5p、miR-21-5p、miR-146a-5p、miR-29c-3p、miR-223、miR-22-3p 和miR-381-3p 共7 種血漿miRNA 建立診斷模型,在預(yù)測慢性HBV 感染患者中是否存在顯著纖維化、進(jìn)展期纖維化的AUC分別為0.904 和0.889,而應(yīng)用單個(gè)血漿miRNA 的診斷顯著肝纖維化的準(zhǔn)確性卻并不令人滿意(AUC 為0.631 ~0.745)。lincRNA-p21 是一種長鏈非編碼RNA(lncRNA)。Yu 等[22]研究數(shù)據(jù)顯示血清lincRNA-p21 水平可能與肝纖維化分期呈負(fù)相關(guān)。ROC 曲線分析表明,血清lincRNA-p21 可區(qū)分不同纖維化分期的CHB患者,區(qū)分S0 ~1及S2 ~4 的AUC為0.875,靈敏度為70.9%,特異度為92.3%;區(qū)分S5 ~6 及S0 ~1 的AUC為0.954,靈敏度為81.4%,特異度為96.1%;區(qū)分S2 ~4 及S5 ~6 時(shí),AUC為0.772,靈敏度為70.3%,特異度為94.1%。該研究說明血清lincRNA-p21 作為CHB 患者肝纖維化的潛在生物標(biāo)志物具有可行性。
circMTO1 屬于環(huán)狀 RNA(circRNAs)。Wang 等[23]根據(jù)纖維化評(píng)分將所有CHB患者分為3 組:S0 ~1、S2 ~4和S5 ~6。發(fā)現(xiàn)隨著纖維化評(píng)分的增加,血清circMTO1 明顯下調(diào),血清circMTO1 用來區(qū)分S0 ~1 及S2 ~4 的AUC 為0.774,靈敏度為67.5%,特異度為90%;在區(qū)分S5 ~6 與S0 ~1 時(shí),其AUC為0.880,靈敏度為85%,特異度為92.5%;在區(qū)分S2 ~4 與S5 ~6 時(shí),其AUC 為0.762,靈敏度為52.5%,特異度為92.5%。
影像學(xué)為基礎(chǔ)的無創(chuàng)診斷中以超聲檢測為基礎(chǔ)的瞬時(shí)彈性成像(TE)技術(shù)可進(jìn)行肝臟硬度測定(LSM),由于其易于操作,在臨床上的使用越來越廣泛。Qi 等[24]通過單獨(dú)針對(duì)CHB 患者進(jìn)行了Meta 分析來評(píng)估TE 診斷CHB 患者肝纖維化的表現(xiàn),得出TE診斷顯著肝纖維化和肝硬化的AUC分別為0.86 和0.92;TE 對(duì)診斷顯著纖維化的敏感性和特異性分別為78%和81%;對(duì)于診斷肝硬化的敏感性和特異性則為84%和87%。Wu等[25]認(rèn)為應(yīng)用TE 進(jìn)行肝硬度測量可用于縱向監(jiān)測CHB患者的肝纖維化狀態(tài),在經(jīng)過有效的抗病毒治療后,LSM 的持續(xù)下降可適度預(yù)測肝纖維化的好轉(zhuǎn)。
類似于基于超聲的彈性成像技術(shù),磁共振彈性成像(MRE)可以通過分析在肝臟中傳播的機(jī)械波來確定LSM。有研究證實(shí)MRE 是一種準(zhǔn)確的檢測和分期CHB患者肝纖維化的方法,在針對(duì)病毒載量高但ALT≤2ULN 的CHB 患者的研究發(fā)現(xiàn),診斷顯著肝纖維化時(shí),MRE(AUC 為0.906)要優(yōu)于FIB-4(AUC 為0.697)和APRI(AUC 為0.717),同時(shí)MRE 在區(qū)分F0 ~1 和F2 纖維化階段時(shí)有顯著優(yōu)勢,而FIB-4 和APRI 在這些階段存在較大的重疊,但MRE存在價(jià)格昂貴且費(fèi)時(shí)的缺點(diǎn)以及本身的設(shè)備要求,目前這種方法還沒有被廣泛應(yīng)用。
聯(lián)合影像學(xué)及血清學(xué)生物標(biāo)志物可提高診斷的準(zhǔn)確性。Cao 等[26]結(jié)合GP73及TE 兩種方法研究出一種新的算法可提高診斷顯著肝纖維化(≥F2)的準(zhǔn)確性,GP73+LS算法公式為:log(p/1-p)=- 4.1944 + 0.0246 × GP73(ng/ml)+0.3288×LS(kpa)。使用GP73-LS 算法,其診斷顯著肝纖維化的AUC為0.85,較單獨(dú)使用血清GP73(AUC為0.76)或TE(AUC 為0.82)更為準(zhǔn)確。使用GP73-LS算法,當(dāng)GP73<63且LSM<8.5,有81.7%的患者可被排除顯著纖維化;當(dāng)GP73≥63且LSM≥8.5,有93.3%的患者可被確診為顯著纖維化。在該算法的建模組及驗(yàn)證組中,分別有64%或68%的患者可以在不進(jìn)行肝活檢的情況下進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。
肝纖維化的精準(zhǔn)分期對(duì)CHB 患者治療時(shí)機(jī)的選擇以及療效評(píng)估具有重要臨床意義。目前研究的血清標(biāo)志物及影像學(xué)檢查在診斷肝纖維化方面具有顯著優(yōu)勢,能夠通過識(shí)別明顯的纖維化或肝硬化來減少對(duì)肝活檢的需要,但仍不能完全取代肝活檢。因此仍須繼續(xù)探索既具有可靠診斷臨界值又同時(shí)實(shí)用簡便的無創(chuàng)性肝纖維化診斷標(biāo)志物。