黃圣楷,孫 龍
(海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院感染科,海南 海口 570102)
乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染是一個(gè)全球性的健康問(wèn)題,全球約有2.57 億慢性HBV感染者,全球每年約有88.7 萬(wàn)人死于HBV 感染[1]。有研究顯示,HBV 本身不直接殺傷肝細(xì)胞,病毒引起的免疫應(yīng)答是導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷及炎癥壞死的主要機(jī)制[2],HBV 感染后導(dǎo)致肝細(xì)胞炎癥壞死是疾病進(jìn)展的重要病理生理過(guò)程[3]。顯著肝臟炎癥(A≥2)是抗乙肝病毒治療的條件之一[4-6],評(píng)估肝組織學(xué)顯著肝臟炎癥及纖維化對(duì)于抗病毒治療具有重要意義,肝活檢仍然是金標(biāo)準(zhǔn),但其有創(chuàng)性及不易重復(fù)等缺點(diǎn)限制了臨床應(yīng)用[7]。目前列線圖在HBV感染方面主要用于肝衰竭、肝癌、肝纖維化等方面,在肝臟炎癥方面少有報(bào)道[8,9]。傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)模型僅能證明相關(guān)指標(biāo)與肝臟炎癥的相關(guān)性,不能詳盡闡明其相關(guān)程度,而列線圖是一種由一簇互不相交的線段將多因素回歸分析結(jié)果展示在同一平面上的定量預(yù)測(cè)圖形[10],憑借著可視可讀、簡(jiǎn)捷實(shí)用的優(yōu)勢(shì),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到越來(lái)越多的重視和應(yīng)用[11]?;谏鲜鲆蛩?,本研究通過(guò)血清學(xué)指標(biāo)聯(lián)合肝臟彈性成像構(gòu)建顯著肝組織炎癥列線圖評(píng)分系統(tǒng),旨在提供一個(gè)針對(duì)慢性HBV 感染患者的無(wú)創(chuàng)肝組織學(xué)炎癥評(píng)估模型,對(duì)抗乙肝病毒治療時(shí)期提供一定的參考依據(jù)。
回顧性選取2019 年01 月~2021 年12 月收治于海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院感染科住院并簽署知情同意且行肝活檢穿刺術(shù)的慢性HBV 感染患者,一共180 例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)診斷符合《慢性乙型肝炎防治指南(2019 版)》;(2)意識(shí)清楚,可簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并心血管疾病、糖尿病、風(fēng)濕性疾病、肝外腫瘤等肝外相關(guān)疾??;(2)有自身免疫性肝炎、其他嗜肝病毒、脂肪肝、藥物肝損害、肝內(nèi)腫瘤等相關(guān)肝內(nèi)影響因素;(3)資料不全的患者。為防止模型過(guò)度擬合,采用整群隨機(jī)分組法將患者分為建模組(n=131)和驗(yàn)證組(n=49)。本研究經(jīng)海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)審批同意[倫理審批號(hào):2020(科研)第(18)號(hào)]。
參考文獻(xiàn)中對(duì)慢性HBV 感染患者發(fā)現(xiàn)顯著炎癥的危險(xiǎn)因素進(jìn)行收集[12,13]。包括:(1)基本資料:收集納入患者年齡和性別。(2)肝組織炎癥分級(jí)結(jié)果:所納入患者均符合肝活檢穿刺術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并已簽署知情同意書(shū)。統(tǒng)一由超聲科醫(yī)生進(jìn)行穿刺,病理科醫(yī)生進(jìn)行肝臟炎癥程度評(píng)分。根據(jù)Metavir 評(píng)分系統(tǒng)對(duì)肝組織炎癥程度分期,A≥2 分為顯著炎癥。(3)血液學(xué)檢測(cè):所納入患者在進(jìn)行肝活檢穿刺術(shù)前48小時(shí)內(nèi)進(jìn)行血液學(xué)檢測(cè),均為清晨空腹靜脈血。選取項(xiàng)目為乙肝表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)、乙肝 e 抗原(hepatitis B e antigen,HBeAg)、乙肝核心抗體(hepatitis B core antibody,HBcAb),HBV DNA 定量,血小板計(jì)數(shù)(patelet,PLT),肝功能包括谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(gamma-glutamyl transpeptidase,GGT)、白蛋白(albumin,ALB)、球蛋白(globulin,GLB)、前白蛋白(prealbumin,PAB),白介素6(interleukin-6,IL-6),肝纖維化四項(xiàng)包括透明質(zhì)酸(hyaluronic acid,HA)、三型前膠原N 端肽(Nterminal peptide of type Ⅲ procollagen,PⅢP)、Ⅳ型膠原(collagen type Ⅳ,CⅣ)、層粘連蛋白(laminin,L.N)。(4)肝硬度值:統(tǒng)一由超聲科醫(yī)生使用二維剪切波彈性成像(2D-SWE)測(cè)量患者的肝臟硬度值(liver stiffness values,LSM)。
采用R 4.1.1 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以數(shù)字(%)表示,使用χ2檢驗(yàn)。計(jì)量資料符合正態(tài)分布的使用(±s)表示,采用t檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布使用M(P25-P75)數(shù)值表示,采用秩和檢驗(yàn)。多因素分析使用逐步向后回歸分析法。使用rms 包對(duì)回歸模型進(jìn)行分析繪制列線圖模型,同時(shí)應(yīng)用Bootstrap 方法重復(fù)抽樣1 000 次進(jìn)行內(nèi)、外部驗(yàn)證,采用H-L 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)和ROC 曲線評(píng)估列線圖模型的校準(zhǔn)度和區(qū)分度。雙側(cè)檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。
一共納入180 例慢性HBV 感染患者,其中A0有6 例(3.3%)、A1 有82 例(45.6%)、A2 有72 例(40%)、A3 有19 例(10.6%)、A4 有1 例(0.5%)。顯著炎癥(A≥2)有92 例(51.1%)。進(jìn)行隨機(jī)分組為建模組131 例和驗(yàn)證組49 例。
結(jié)果顯示在建模組中有67 例(51.1%)發(fā)生顯著炎癥。在建模組與驗(yàn)證組中,年齡、性別、疾病發(fā)展程度(是否發(fā)生顯著炎癥反應(yīng))方面差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說(shuō)明所隨機(jī)的兩組數(shù)據(jù)具有可比性(表1)。
表1 建模組與驗(yàn)證組病例資料一致性檢驗(yàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果Tab 1 Evaluation results of the consistency test of case information between the modeling and validation groups
比較非顯著炎癥和顯著炎癥患者的HBV DNA、ALT、AST、ALB、ALP、PLT、GGT、PAB、IL-6、HA、PⅢP、CⅣ、L.N、HBeAg、LSM 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表2)。
表2 在建模組中非顯著炎癥和顯著炎癥資料對(duì)比Tab 2 Comparison of non-significant inflammation and significant inflammation data in the modeled group
以發(fā)生顯著炎癥為因變量,Ln(HBV-DNA)、PLT、ALT、AST、ALB、ALP、GGT、PAB、IL-6、HA、PⅢP、CⅣ、L.N、HBeAg、LSM 為自變量,使用逐步向后回歸法得出最佳影響模型為PLT、Ln(HBV-DNA)(Z=3.95,P<0.001)、AST(Z=3.04,P=0.002)、CⅣ、LSM(Z=2.50,P=0.012)。
2.5.1 慢性HBV 感染顯著肝臟炎癥風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)列線圖模型的建立 依據(jù)逐步向后回歸分析建立慢性HBV 感染顯著肝臟炎癥風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)列線圖模型(圖1)。根據(jù)繪制出的列線圖模型,右側(cè)端點(diǎn)自PLT 開(kāi)始依次為50、90、26、85、9 分,總分260 分。列線圖模型總分越高,顯著炎癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)越高。
圖1 慢性HBV 感染顯著炎癥風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)列線圖模型Fig 1 Nomogram model for predicting significant inflammation risk of chronic HBV infection
2.5.2 慢性HBV 感染顯著肝臟炎癥風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型列線圖模型的驗(yàn)證 建模組和驗(yàn)證組的Hosmer-Lemeshoe 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)(H-L 擬合優(yōu)度檢驗(yàn))的χ2值分別為0.279 和2.098,對(duì)應(yīng)的P值為0.87 和0.35,表示所建立的列線圖模型有較好的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)能力(圖2、3);列線圖預(yù)測(cè)建模組和驗(yàn)證組的HBV 感染后發(fā)生顯著肝臟炎癥的ROC 曲線下面積分別為0.895[95%CI(0.843 - 0.948)]和0.760[95%CI(0.622-0.897)],結(jié)果提示模型具有良好區(qū)分度(圖4、5)。
圖2 預(yù)測(cè)建模組中發(fā)生顯著炎癥的矯正曲線Fig 2 Calibration curve of the risk of developing significant inflammation in HBV infection in modeling set predicted
圖3 預(yù)測(cè)驗(yàn)證組中發(fā)生顯著炎癥的矯正曲線Fig 3 Calibration curve of the risk of developing significant inflammation in HBV infection in validation set predicted
圖4 預(yù)測(cè)建模組中發(fā)生顯著炎癥的ROC 曲線Fig 4 ROC curve of the risk of developing significant inflammation in HBV infection in modeling set predicted
圖5 預(yù)測(cè)驗(yàn)證組中發(fā)生顯著炎癥的ROC 曲線Fig 5 ROC curve of the risk of developing significant inflammation in HBV infection in validation set predicted
HBV 的不斷復(fù)制及釋放抗原等可引起肝細(xì)胞持續(xù)性炎性反應(yīng),導(dǎo)致肝細(xì)胞纖維化,最終進(jìn)展為肝硬化[14]。目前國(guó)內(nèi)有多種關(guān)于肝纖維化的預(yù)測(cè)模型,而肝臟炎癥的預(yù)測(cè)模型較少,長(zhǎng)期反復(fù)的肝細(xì)胞損傷及炎癥壞死是發(fā)展成肝纖維化的關(guān)鍵。在臨床實(shí)踐中常以ALT、AST 等指標(biāo)評(píng)價(jià)肝臟炎癥程度,但仍有部分患者實(shí)際肝臟炎癥水平不能明確,需要通過(guò)肝活檢進(jìn)一步確診[1,15,17]。10%~49%的慢性HBV 感染患者存在明顯的肝細(xì)胞炎癥壞死和肝纖維化病理學(xué)改變[18],與慢性乙型肝炎自然進(jìn)程不相符,此類(lèi)患者真實(shí)肝臟炎癥程度以及是否應(yīng)抗病毒治療逐漸成為熱點(diǎn)問(wèn)題。
本研究通過(guò)構(gòu)建列線圖模型以無(wú)創(chuàng)的方式評(píng)估慢性HBV 感染患者的肝臟炎癥程度,篩選出5 個(gè)顯著肝損傷的高危因素,包括PLT、HBV DNA、AST、CⅣ、LSM,其中有研究顯示PLT 通過(guò)與白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞相互作用參與肝臟損傷[19],并且PLT減少是慢性肝病和肝硬化的標(biāo)志性特征[20]。本研究所構(gòu)筑的列線圖模型中可看出,隨著PTL 的減少其所賦予的分值越高,這與Kondo 等[21]的研究結(jié)果一致。CⅣ是從基底膜降解而來(lái),是反映膠原降解的指標(biāo),在肝臟發(fā)生病變時(shí)水平升高,隨病情的嚴(yán)重程度升高[22]。慢性HBV 感染患者反復(fù)出現(xiàn)的肝細(xì)胞損傷及炎癥壞死最終將發(fā)展成肝纖維化甚至肝硬化,CⅣ與肝纖維化程度密切相關(guān),因此本研究將肝纖維化四項(xiàng)指標(biāo)均納入列線圖模型的構(gòu)筑當(dāng)中,經(jīng)過(guò)逐步向后回歸分析發(fā)現(xiàn)肝纖維化四項(xiàng)中的CⅣ與顯著肝臟炎癥具有相關(guān)性,這與黃莉萍等人的報(bào)道的CⅣ水平升高與肝臟炎癥活動(dòng)度有關(guān)具有一致性[23]。已有報(bào)道證實(shí)了HBV DNA 與AST 的水平升高與肝臟炎癥程度的相關(guān)性[16,24],本研究顯示肝組織學(xué)的改變概率隨著HBV-DNA 與AST 的水平升高而升高,因此HBV DNA 與AST 是肝臟炎癥的危險(xiǎn)因素。既往研究中顯示LSM 與慢性肝病患者的纖維化階段顯著相關(guān)[1,25-27],本研究結(jié)果顯示LSM 數(shù)值越大,肝組織顯著炎癥發(fā)生概率越高,表明LSM 是預(yù)測(cè)肝組織顯著炎癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,雖然受膽汁淤積和重度脂肪變等多種因素影響致使LSM 實(shí)際診斷價(jià)值受影響[1,28],但LSM 為體外檢測(cè)所得結(jié)果,本研究通過(guò)LSM 聯(lián)合血清學(xué)結(jié)果構(gòu)建列線圖模型以提高單獨(dú)血清學(xué)或單獨(dú)LSM 檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
為了獲得良好的預(yù)測(cè)效果,將慢性HBV 感染患者分為建模組和驗(yàn)證組,以建模組篩選出的危險(xiǎn)因素為基礎(chǔ)構(gòu)筑慢性HBV 感染顯著肝臟炎癥的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)列線圖模型。同時(shí)本模型通過(guò)可視化分值的方式體現(xiàn)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素的重要程度,具體量化了顯著肝臟炎癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的水平,更著重于臨床上的個(gè)體評(píng)估。本研究評(píng)估驗(yàn)證了列線圖模型的預(yù)測(cè)效能,結(jié)果顯示建模組和驗(yàn)證組的H-L 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的χ2值分別為0.279(P=0.87)和2.098(P=0.35),曲線下面積分別為0.895[95%CI(0.843-0.948)]和0.760[95%CI(0.622-0.897)],這表明模型具有良好的預(yù)測(cè)效能??筛鶕?jù)模型中的危險(xiǎn)因素對(duì)患者的顯著肝臟炎癥風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估,并可及早對(duì)炎癥進(jìn)行干預(yù)。
綜上所述,經(jīng)過(guò)逐步向后回歸分析后確立PLT、HBV DNA、AST、CⅣ、LSM 與HBV 感染后發(fā)生顯著肝臟炎癥更為密切相關(guān),通過(guò)以上危險(xiǎn)因素構(gòu)筑的列線圖模型可有效評(píng)估和量化HBV 感染后發(fā)生顯著肝臟炎癥的風(fēng)險(xiǎn)。本研究不足之處:(1)本研究中所納入的樣本量均來(lái)自于同一所醫(yī)院,未能進(jìn)行多中心研究,存在選擇偏倚;(2)肝臟炎癥程度評(píng)估結(jié)果受穿刺樣本以及病理醫(yī)師閱片主觀性偏倚的影響。因此本模型有待進(jìn)一步研究完善。
作者貢獻(xiàn)度說(shuō)明:
黃圣楷:進(jìn)行文章構(gòu)思設(shè)計(jì),收集整理資料,撰寫(xiě)論文;孫龍:負(fù)責(zé)文章的質(zhì)控及審校,對(duì)文章整體負(fù)責(zé)。
所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。