肝纤维化无创诊断的研究现状

肝纤维化无创诊断的研究现状作者：田华捷冯琴胡义扬来源：《上海医药》2016年第13期摘要肝纤维化的无创诊断对慢性肝病的进展、预后和治疗疗效的评估具有重要意义。

本文系统回顾和分析总结近20年来肝纤维化无创诊断的研究进展，包括血清学检测及其数学模型、影像学检查、血清分子生物学新检测技术等诊断方法在肝纤维化无创诊断中的临床应用价值和局限性，并提出基于系统生物学的生物标志物的筛选和超声波肝脏弹性检测方法的优化可能是今后的重要研究方向。

关键词肝纤维化无创诊断影像学血清学标志物基因组学中图分类号：R575.2 文献标识码：A 文章编号：1006-1533（2016）13-0024-05Research status of non-invasive diagnosis of liver fibrosis*TIAN Huajie1**， FENG Qin1， HU Yiyang1，2***（1. Shuguang Hospital & Institute of Hepatology， Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 201203， China；2. Key Laboratory of Liver and Kidney Diseases， Ministry of Education， Shanghai 201203，China）ABSTRACT Non-invasive diagnosis of liver fibrosis plays an important role in the progression， prognosis and curative effect evaluation of chronic liver disease. In this paper， the research progress of liver fibrosis non-invasive diagnosis in recent 20 years was systematically reviewed and summarized， including clinical application value and limitations of serum marker，serologic diagnostic models， serum molecular biology technology and imaging examination. It was suggested that the screening of biomarkers based on systems biology and the optimization of ultrasonic liver elasticity imaging detection would be an important research direction in the future.KEY WORDS liver fibrosis； non-invasive diagnosis； imaging； serum biomarkers；genomics肝纤维化是病毒性肝炎、非酒精性脂肪性肝炎、酒精性肝病、自身免疫性肝病和胆汁淤积性肝病等各种慢性肝病共有的病理过程[1]，主要特征在于肝窦内的肝星状细胞活化及细胞外基质的过度沉积[2]。

现已明确，肝纤维化是可逆的。

目前，肝纤维化诊断的“金”方法仍然是肝穿刺后的组织学检查。

由于肝组织的活组织检查术是创伤性检查，存在不易被患者接受、有潜在风险、取样局限性可能影响肝纤维化程度评估的准确性（可能存在25%的差异[3]）和难以动态监测肝纤维化程度的变化及治疗效果等问题，因此寻找低成本、低风险、高效率的肝纤维化无创评估与诊断方法一直是肝纤维化研究领域中的热点[4-5]，而其对了解疾病的进展、预后和治疗疗效的评估具有重要的临床意义。

目前，肝纤维化的无创诊断方法主要包括血清学检测及其数学模型、影像学检查、血清分子生物学新检测技术等诊断方法。

近年来，以综合多项临床、生化指标为基础的肝纤维化无创诊断模型和通过检测肝脏硬度值（liver stiffness）来反映肝纤维化程度的瞬时弹性成像术（transient elastography， TE）受到广大专家学者的关注和认可。

此外，随着宏观基因组学在生物医学研究领域中的应用，一部分专家学者也在致力于寻找能够灵敏、准确地反映肝纤维化程度的新的血清学诊断标志物，并取得了一定的进展。

1 血清学诊断血清学诊断标志物主要分为间接和直接标志物两大类。

间接标志物是指可反映肝损伤及炎症程度的相关指标，包括血小板、丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase， ALT）、天冬氨酸转氨酶（aspartate aminotransferase， AST）、α2-巨球蛋白、γ-谷氨酰转肽酶（γ-glutamyl transpeptidase， GGT）、总胆红素和载脂蛋白A1等，它们的水平变化能反映肝功能的变化，但无法准确地反映肝纤维化的程度。

直接标志物是指可反映肝组织细胞外基质变化以及与细胞外基质转化、纤维化形成和分解有关的物质，如透明质酸、Ⅲ型前胶原氨基末端肽（procollagen type III amino-terminal peptide， PIIINP）、Ⅰ型和Ⅳ型胶原、层粘连蛋白、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase， MMP）、金属蛋白酶组织抑制剂（tissue inhibitor of metalloproteinase， TIMP）、转化生长因子β1等。

其中，透明质酸为细胞外基质中最重要的糖胺多糖成分，其水平可较准确、灵敏地反映肝内已生成的纤维量及肝细胞的受损、炎症活动状况，且对不同原因引起的肝纤维化均有很好的诊断价值[6]；层粘连蛋白为基底膜中特有的非胶原性糖蛋白，其水平与肝纤维化活动程度和门静脉压力均呈正相关性，但用来判断肝纤维化程度尚不够灵敏，只能用来判断肝纤维化活动程度。

Li等[7]在87例慢性乙型肝炎患者中比较了血清透明质酸和层粘连蛋白水平对肝纤维化的诊断价值，结果发现使用血清透明质酸水平诊断肝纤维化的敏感性、特异性、阳性诊断率和阴性诊断率分别为84.2%、83.3%、90.6%和73.5%，而使用血清层粘连蛋白水平诊断肝纤维化的敏感性、特异性、阳性诊断率和阴性诊断率分别为71.9%、80.0%、87.2%和60.0%。

血清PIIINP水平反映了肝脏胶原的合成、代谢状况，可用来动态监测肝纤维化的活动性；血清Ⅳ型胶原的水平变化可较灵敏地反映肝纤维化过程，故是肝纤维化早期的诊断标志物之一。

此外，肝细胞膜分泌的一类具有调节基质降解作用的蛋白（MMP、TIMP等）与肝纤维化的发生和细胞外基质降解密切相关，其水平也可用来评估肝纤维化程度[8-11]。

Boeker等[12]研究发现，使用血清TIMP-1水平预测早期肝硬化的敏感性达100%，特异性为56% ～ 75%。

但总体而言，对肝纤维化诊断，使用单一血清标志物的敏感性和特异性较低，且往往还易受到诸多其他因素如肝脏炎症、肝脏代谢或清除能力下降等的影响，诊断价值有限，仅仅只能用作参考[13]。

2 血清学诊断的数学模型为了提高肝纤维化血清学无创诊断的效率，近年来国内外学者建立了多种基于多项血清学指标的诊断模型。

这些模型一般可分为两类，其中一类是以临床常规检查指标为参数构成的简单模型，包括AAR（AST与ALT水平的比值）、APRI（ALT与血小板水平的比值指数）、FIB-4指数和Forns指数等。

AAR≥1对肝硬化诊断的敏感性为53%，特异性为100%，受试者工作特征曲线下面积（area under the receiver operating characteristic curve， AUC）为0.57，阳性和阴性预测值分别为100%和80.7%[14]。

与AAR相比，APRI可更简单、准确地预测重度肝纤维化和肝硬化，但是无法区分患者肝纤维化程度的不同。

Lin等[15]对40项合计包括8 739例慢性丙型肝炎患者的研究数据的meta分析显示，当肝纤维化分期≥2和3期时，使用APRI 诊断的AUC分别为0.77和0.80，敏感性分别为77%和72%，特异性分别为61%和64%。

FIB-4指数由年龄、血小板计数、AST和ALT构成。

Amorim等[16]分析了FIB-4指数和APRI对慢性丙型肝炎患者肝纤维化诊断的AUC，发现分别为（0.811±0.045）和（0.793±0.047）。

Forns 指数由年龄、GGT、胆固醇和血小板计数构成，诊断慢性丙型肝炎患者肝纤维化的敏感性和特异性分别为94%和81%，AUC为（0.853±0.017）[17]。

但因Forns指数用到的指标胆固醇其水平受到慢性丙型肝炎基因型的影响，故该模型具有局限性，尤其是用于亚洲患者时。

另一类诊断模型是包含了肝纤维化血清学指标的模型，包括Fibrotest、FibroSpect II、FibroMeter、Hepascore、上海肝纤维化组（Shanghai Liver Fibrosis Group， SLFG）模型和FibroIndex等。

Fibrotest由GGT、α2-巨球蛋白、总胆红素、肝珠蛋白-2和载脂蛋白A1构成，但需根据患者年龄和性别进行调整。

Poynard等[18]的meta分析显示，Fibrotest对慢性乙型肝炎患者进展期肝纤维化诊断的AUC为0.84，再次验证了Fibrotest对肝纤维化的诊断价值[19]。

不过，在临床实践中，Fibrotest易受急性炎症因素的影响，导致因α2-巨球蛋白和肝珠蛋白-2水平升高而出现假阳性或者假阴性[20]。

FibroSpect II由透明质酸、TIMP-1和α2-巨球蛋白构成，诊断慢性丙型肝炎患者肝纤维化的AUC为0.831，敏感性和特异性分别为83%和66%，阳性和阴性诊断率分别为74.3%和75.8%，总准确率为75%[21]。

FibroMeter由血小板计数、凝血酶原指数、AST、α2-巨球蛋白、透明质酸、尿素氮和年龄构成，诊断慢性乙型肝炎相关的显著性肝纤维化、晚期肝纤维化和肝硬化的能力较强，AUC分别为0.778 ～ 0.85、0.876 ～ 0.94和0.836[22-23]。

Hepascore由胆红素、透明质酸、α2-巨球蛋白、GGT、年龄和性别构成，是专为慢性丙型肝炎患者建立的诊断模型，在建模组中诊断显著性肝纤维化、晚期肝纤维化和肝硬化的AUC分别为0.85、0.96和0.94，在验证组中诊断显著性肝纤维化、晚期肝纤维化和肝硬化的AUC分别为0.82、0.90和0.89；在Hepascore≥0.5时诊断显著性肝纤维化的敏感性为95%、特异性为92%，在Hepascore≥0.84时诊断肝硬化的敏感性为71%、特异性为84%[24]。