肝纖維化無創(chuàng)診斷的進展及展望

1、 0引言肝纖維化是包括慢性乙型肝炎(Chronic Hepatitis B ,CHB 、慢性丙型肝炎(Chronic Hepatitis C ,CHC 、酒精性肝病及非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholie Fatty Liver Disease ,NAFLD 等各種慢性肝病損傷修復過程的共同作用后果,作為損傷的標記物之一,其在肝細胞性功能障礙和門靜脈性高壓的發(fā)病機制中起直接作用。同時,肝纖維化、甚至早期肝硬化具有可逆性已成為共識。因此從臨床治療角度而言,正確評估肝纖維化的程度和進展顯得十分重要1-6。40年前肝穿刺活檢(Liver Biopsy ,LB 作為一種診斷工具而被廣泛使用。然而

2、,由于乙型肝炎和自身免疫性疾病等血清學指標的出現(xiàn)和普及,LB 的使用在20世紀70年代至80肝纖維化無創(chuàng)診斷的進展及展望收稿日期:2010-12-24;修回日期:2011-05-09蔣永芳,李耐萍中南大學湘雅二醫(yī)院感染科,長沙410007摘要及時準確地評估肝纖維化程度,對慢性肝病的治療及預后具有重要意義。目前最可靠的肝組織活檢診斷本身存在許多問題,諸如肝臟病變的不均勻性而導致的取樣誤差,存在一定的損傷性使患者難以接受,很難反復取材,故而不能動態(tài)地觀察肝纖維化及纖維化形成的情況。另外,目前還沒有可靠的辦法確定肝組織膠原的含量,僅根據(jù)肝內(nèi)纖維增生的情況進行大概的估計,具有一定的局限性。近年來,組合

3、應用多項指標診斷與評價肝纖維化,建立肝纖維化無創(chuàng)性綜合指標診斷模型成為當前肝纖維化診斷的研究熱點。為了更好地理解和應用這些診斷模型,本文對目前主要無創(chuàng)診斷的若干研究進展進行系統(tǒng)地總結分析,主要從血清學診斷和影像學診斷兩個方面展開。在此基礎上,對目前無創(chuàng)診斷的局限性進行總結,最后對肝纖維化無創(chuàng)診斷可能的發(fā)展方向進行展望。關鍵詞肝纖維化;無創(chuàng)診斷;血清學;影像學;多指標Progress in Noninvasive Diagnosis of Liver Fibrosis in PatientsJIANG Yongfang,LI NaipingDepartment of Infectious Dis

4、eases,Second Xiangya Hospital,Central South University,Changsha 410007,ChinaAbstract For the prognosis of treatment it is important to timely and accurately evaluate the liver fibrosis in a chronic liver disease.The most reliable diagnosis of liver biopsy available has many limitations,such as the i

5、nhomogeneity of liver damage would result in sampling errors and some damage will be done to patients.It is difficult to dynamically observe the process of hepatic fibrosis and fibrosis formation.There is also no reliable way to determine the content of collagen in liver.The diagnose of liver fibros

6、is based only on a rough estimate has a limited applications.In recent years,a number of combined indicators of liver fibrosis were applied to diagnosis and evaluation.Comprehensive index models for hepatic fibrosis non-invasive diagnosis attract much attention.In order to better understand and appl

7、y these diagnostic models,this paper reviews the major progress of non-invasive diagnosis,especially,from two aspects:the serological diagnosis and imaging diagnosis.The limitations and development directions of the current non -invasive diagnosis are discussed.Some food for thought is given for the

8、 development of new better comprehensive index models.Keywords liver fibrosis;non-invasive diagnosis;serological diagnosis;imaging diagnosis;comprehensive index 年代明顯下降。近10年,由于慢性丙型肝炎發(fā)病逐漸增多,促使LB的使用再度增加。一般而言,治療的最佳目標人群是那些肝功能良好但疾病進展顯著,即LB存在纖維化的患者。為有助于患者的選擇,理想的肝纖維化診斷方法應當能準確區(qū)分纖維化的3種狀態(tài):早期/無(肝纖維化、中間(肝纖維化、進展(

9、肝纖維化/肝硬化。大量數(shù)據(jù)顯示肝纖維化是動態(tài)的,且經(jīng)有效治療也是可逆的5-28。慢性肝病治療的成功不僅表現(xiàn)在臨床改善,也需要組織學肝纖維化的逆轉。截至2009年,中國大約9300萬人感染乙型肝炎病毒,乙型肝炎表面抗原陽性率占全部人口的7.18%。乙型肝炎發(fā)展可導致肝纖維化及肝硬化,而肝纖維化及早期肝硬化缺乏典型和特異性的臨床癥狀,不易被發(fā)現(xiàn)和診斷。因此對肝纖維化及早期肝硬化診斷和程度判斷,成為減少慢性肝病死亡率的關鍵問題29。目前LB仍是診斷肝纖維化的金標準,但作為一種侵入性檢查,其并發(fā)癥發(fā)生率為1%5%,死亡率為1/100001/10001。此外,LB還存在取樣誤差及觀察者之間的差異,限制了

10、其臨床應用。因此,臨床上迫切需要建立一個安全、簡便易行、價廉且準確的肝纖維化無創(chuàng)性診斷方法,這對預測疾病進展、評價抗肝纖維化和抗病毒藥物的療效具有重要意義。近25年來,肝纖維化無創(chuàng)診斷引起了國內(nèi)外廣大學者的關注,并取得了卓有成效的成果2-35,下文將對其進行總結與分析。1肝纖維化無創(chuàng)診斷的若干進展1.1影像學診斷影像學診斷包括普通超聲、CT和核磁共振檢查,這些方法能檢測有門靜脈高壓的晚期肝纖維化,具有較高的靈敏度和特異度,然而這些方法對輕度或中度肝纖維化不敏感。近來應用的瞬時彈性超聲(FibroScan,FS、磁共振彈性超聲(MRE、彌散加權MRI(DWI和磁共振波譜分析(MRS已顯示對肝纖維

11、化的診斷有較高的準確性。這些檢測方法簡單,患者依從性好,并可以進行動態(tài)隨訪觀察,因此具有一定的臨床應用前景。近年來,隨著EPI(快速平面回波成像序列的應用,DWI 在肝臟的運用也成為可能。Lewin等6運用DWI技術發(fā)現(xiàn)肝纖維化患者表觀彌散系數(shù)(ADC顯著低于健康志愿者。肝ADC在F2F4期為1.10±0.11,F0F1期為1.30±0.12,健康志愿者為1.44±0.02。由此可見,DWI對肝纖維化有較好的應用價值。磁共振彈性超聲也是一種能直觀顯示和量化組織彈性的非侵入性成像方法,與瞬時彈性超聲一樣均可判斷肝纖維化程度。隨著纖維化程度增加,彈性值也明顯增加。Ro

12、uviere 等7通過MRE測量肝硬度來量化肝纖維化程度,并利用該技術對12例正常對照和12例慢性肝病進行了前瞻性研究,正常對照組的肝硬度為2.0kPa;12例慢性肝病患者中經(jīng)肝活檢確認1例未發(fā)現(xiàn)肝纖維化,其肝臟平均硬度為2.7kPa,11例不同程度肝纖維化病變的患者肝臟平均硬度為5.6kPa。Yin 等8對50例慢性肝病患者與35例正常人進行MRE檢查,其ROC顯示硬度閾值設定為2.93kPa時,區(qū)分顯著肝纖維化的敏感度和特異度分別為98%、99%,區(qū)分輕度肝纖維化的敏感度和特異度分別為86%、85%。磁共振波譜分析是目前唯一能無損傷探測活體生理及組織化學特性的方法,可提供信息以便早期檢測病

13、變。自1991年以來,臨床運用31P和1H MRS對肝臟疾病進行研究的報道逐漸增多。31P MRS可通過檢測肝臟磷酸單酯與磷酸二酯(PME/ PDE比值、ATP水平等反映肝臟代謝變化。Cobbold等9運用PMRS評價48例丙型肝炎患者肝纖維化程度時發(fā)現(xiàn),PME/ PDE比值與疾病活動度呈正相關,輕度肝炎、中/重度肝炎及肝硬化患者間PME/PDE差異有統(tǒng)計學意義。PME/PDE為0.3時診斷肝硬化敏感性和特異性分別為82%和81%。1.2血清學診斷肝纖維化血清學檢測主要有病原學、常規(guī)實驗室、相關肝功能、免疫學和肝纖維化血清相關標志物檢測等。這對評估各種慢性肝病有無臨床顯著性肝纖維化具有重要的參

14、考價值。理想的肝纖維化血清學指標應是:對肝臟特異性高;不受肝、腎和網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞廓清的影響;能反映細胞基質(zhì)(ECM的沉著和祛除的動力學平衡;有助于診斷臨床顯著性肝纖維化并監(jiān)視其進程和治療反應;易測定并具有良好的重復性。臨床最常應用的血常規(guī)、肝功能及凝血酶原時間(PT檢查對肝纖維化的診斷價值基本得到認可。血小板(PLT數(shù)量減少、PT-國際標準化比率(PT-INR延長是肝硬化的早期預 測指標,其對嚴重肝纖維化的預測價值已經(jīng)被證實。隨著纖維化的增加和門靜脈高壓的加重,PLT在腫大的脾臟內(nèi)被截留和破壞增加;此外,肝纖維化的進展與肝細胞產(chǎn)生PLT生成素(TPO減少有關,從而導致PLT生成減少。肝功能水平測

15、定中丙氨酸轉氨酶(ALT反映肝臟損傷,但其同炎癥和纖維化評分的相關性較差。盡管如此,大多數(shù)持續(xù)ALT水平正常的慢性肝炎患者肝臟炎癥和纖維化較輕,且較ALT水平增高者纖維化進展為慢10。血清天冬氨酸轉氨酶(AST水平與肝組織病變、尤其肝纖維化進展有更好的相關性11。隨著慢性肝炎進展至肝硬化,AST/ALT比值(AAR出現(xiàn)倒置,以AAR>1診斷為肝硬化,盡管簡單,但其相對靈敏度為53.2%,特異度100%,陽性預測值(PPV100%,陰性預測值(NPV80.7%12。有關血清GGT作為反映肝纖維化指標的報道不少,且GGT的預測價值并不受膽紅素和轉氨酶水平的影響13-14,該結論是在小樣本的調(diào)

16、查和研究中得出的,具有一定的參考價值,其科學性及可行性有待進一步考證。近來利用直接血清學指標評估肝纖維化也有一定發(fā)展。細胞外基質(zhì)(ECM成分及其裂解物包括透明質(zhì)酸(HA、層黏蛋白(LN、IV型膠原(IV-C和III型前膠原氨基末端肽(PIII NP等。上述指標國內(nèi)多所醫(yī)院已開展常規(guī)檢驗,由于實驗室條件、試劑盒質(zhì)量、檢測人群的差異,對其診斷肝纖維化價值的評判尚有較大分歧。ECM代謝相關的酶包括基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs和MMPs組織抑制劑(TIMPs,其在肝纖維化形成和降解的動態(tài)平衡過程中起著重要作用。血清MMPs水平在肝纖維化時往往下降,而TIMPs水平增高則反映肝纖維化生成活躍。Kasa-ha

17、ra等15報道在CHC患者血清TIMP-1水平與肝組織纖維化程度呈正相關,血清MMP-2/TIMP-1比值與肝組織炎癥程度及纖維化分期均有相關性,可用來評估肝纖維化程度。A2MG是肝臟合成的1種炎性蛋白,在星狀細胞活化時合成增加,纖維化時其血清濃度升高,抑制蛋白酶尤其是膠原酶活性,因此可通過抑制ECM蛋白的降解而增加纖維化。目前國際上多個模型如FibroSpect,以及國內(nèi)上海肝纖維化協(xié)作組織曾民德教授等所建立的模型都采用了這一參數(shù)16-17。結合珠蛋白(HPT也是肝臟合成的一種蛋白,纖維化發(fā)生時其調(diào)節(jié)作用與A2MG相反,這可通過肝細胞生長因子(HGF和轉化生長因子(TGF在纖維化形成和炎癥時

18、的相反作用所解釋HGF刺激A2MG合成并減少HTP的合成。國內(nèi)外建立了多個肝纖維化非創(chuàng)傷性綜合指標診斷模型,這些模型具備一些共同特點36-37,即:AUROC大于0.8;指標易從臨床實踐中獲取;先后經(jīng)臨床病理驗證有一致性較高的診斷準確性、敏感性、特異性、陽性預測值和陰性預測值;對判別有(F2F4或無明顯(F0F1纖維化具有較可靠的參考價值38。下面對有較高診斷價值的多指標綜合模型進行總結。(1FT和ActiTest(AT指標。2001年Imbert-Bismut等18通過對CHC患者的研究建立了FT和AT指標,分別用于肝纖維化和炎癥壞死活動度的檢測。FT聯(lián)合A2MG、GGT、HPT、TBIL和

19、AproA1等5指標的檢測,然后根據(jù)年齡和性別進行調(diào)整,AT還需使用ALT。Myers等19認為對于CHB患者,FT 能準確預測顯著肝纖維化(AUROC,0.78±0.04,減少46%的LB并保證92%的準確率。Poynard等20研究了FT和AT用于CHB患者拉米夫定治療前后的觀察與LB的比較,認為FT和AT可以用于治療、隨訪。當29%的LB與FT-AT結果不一致時,其中2/3可以明確其中之一存在錯誤,LB錯誤者比FT高7倍多,原因可能與臨床所用標本多不達標有關21。而FT-AT 出現(xiàn)假陽性和假陰性最常見的原因是其中某一組成指標明顯異常。假陽性見于溶血致HPT下降,或Gilbert

20、綜合征或肝外膽汁淤積致GGT和TBIL升高;假陰性見于如敗血癥等急性炎癥致HPT升高。此外,模型中A2MG、HPT兩項指標在一般臨床工作中不常規(guī)檢測,限制了其使用。(2Forns模型。2002年Forns等13報道了另一模型,包括年齡、GGT、膽固醇和PLT,組合評估Metavir F2F4級纖維化靈敏度為94%。這個方程與其他一些包括復雜變量的檢查診斷價值類似,可以使多于1/3的CHC患者不必行LB。但是獨立驗證低于其原結果,而且還被批判其使用了可隨HCV 基因型變化的膽固醇,這點尤其限制了其在亞洲的應用。(4FibroSpect II模型。2004年Patel等16將HA、TIMP1和A2

21、MG組合命名為“FibroSpect”,在CHC患者其Metavir F2F4級纖維化的AUROC為0.831,靈敏度83%,特異度66%,PPV和NPV分別為74.3%和75.8%,總準確性為75%。該預測的假陰性率相對較低(6%。Ishak和knodeII評分的假陽性率分別為37%和40%。對評分在0.420.80的患者可避免74%患者肝活檢需要。 (8FibroIndex模型。Koda等24在2007年提出以PLT、AST、-球蛋白3項指標構成的纖維化指數(shù),其預測CHC顯著肝纖維化的AUROC為0.83,應用合適的臨界值就可避免35%患者行LB;同時應用于30例干擾素治療前后2次肝穿刺的

22、患者,發(fā)現(xiàn)纖維化指數(shù)的變化與纖維化分期的改變有顯著相關性。即纖維化指數(shù)除預測CHC顯著肝纖維化外,還可作為CHC患者抗纖維化治療期間評價療效的檢測指標之一。2無創(chuàng)性多指標診斷的特點及存在的問題從以上分析可以看出,無創(chuàng)性肝纖維化綜合指標診斷是最有效最熱門的發(fā)展方向,該方法通過測定多個臨床相關指標診斷肝纖維化及肝硬化,充分利用了肝纖維化及肝硬化發(fā)生發(fā)展過程中的各種臨床信息,大大提高了肝維化及肝硬化的診斷效率。同時,無創(chuàng)性綜合指標診斷模型具有非創(chuàng)傷性、計算方便、利于動態(tài)監(jiān)測、費用較低等優(yōu)點,對肝纖維化的診斷具有重要價值,在臨床上得到了廣泛的應用。但無創(chuàng)性綜合指標診斷模型也存在不足之處,如目前建立的診

23、斷模型對肝纖維化(F2F3期的鑒別能力不佳、各模型建?；A不一致,應用范圍有一定局限性,易受到合并疾病的影響等。因此,在目前階段,無創(chuàng)性綜合指標診斷模型尚不能完全替代肝組織穿刺檢查,有待進一步深入研究。3結論及展望無創(chuàng)性、易于檢測、具有肝臟特異性、高度的準確性和敏感性、能監(jiān)測疾病的動態(tài)變化,是一個理想的能準確評價肝纖維化程度的診斷方法應該具備的特征。盡管評估和監(jiān)測肝纖維化的無創(chuàng)性診斷研究在過去的數(shù)十年中十分活躍,取得了一定成果,并形成不少以血清學指標為基礎的診斷模型,在顯著肝纖維化上顯示出很高的診斷價值,但迄今尚無一種檢查能完全替代LB。原則上,血清學診斷可反映整個肝臟的狀態(tài),因而比存在抽樣誤

24、差的LB應當更為精確。相信不久的將來,運用新的研究方法可探索特異性強的能反映肝纖維化輕、中、重不同程度的血清學指標,并建立簡便易行和準確性高的診斷體系,從而使慢性肝病肝纖維化的防治邁上一個新的臺階。隨著科學技術的不斷發(fā)展,無創(chuàng)性多指標綜合診斷模型將會是今后的主要發(fā)展方向。主要體現(xiàn)在:(1利用同一標準對各診斷模型進行比較,篩選診斷效率較高的、應用疾病范圍較廣的診斷模型;(2聯(lián)合或序貫應用多個診斷模型進行肝纖維化診斷,進一步提高診斷效率;(3在當前建立的模型基礎上,建立高效率的新型多指標綜合診斷模型。參考文獻(References1Thampanitchawong P,Piratvisuth T.

25、Liver biopsy:Complications and riskfactorsJ.World J Gastroenterol,1999,5(4:301-304.2Nguyen-Khac E,Capron D.Noninvasive diagnosis of liver fibrosis byultrasonic transient elastography(FibroscanJ.Eur J Gastroenterol Hepatol,2006,18(12:1321-1325.3Chan H L,Wong G L,Choi P C,et al.Alanine aminotransferas

26、e-basedalgorithms of liver stiffness measurement by transient elastography (Fibroscanfor liver fibrosis in chronic hepatitis BJ.Journal of Viral Hepatitis,2008,29(12:1705-1713.4Corpechot C El Naggar A,Poujol-Robert A,et al.Assessment of biliary fibrosis by transient elastography in patients with PBC

27、 and PSCJ.Hepatology,2006,43(5:1118-1124.5Sandrin L,Fourquet B,Hasquenoph J M,et al.Transient elastography:Anew noninvasive method for assessment of hepatic fibrosisJ.Ultrasound Med Biol,2003,29(12:1705-1713.6Lewin M,Poujol-Robert A,Bo觕lle P Y,et al.Diffusion-weighted magneticresonance imaging for t

28、he assessment of fibrosis in chronic hepatitis CJ.Hepatology,2007,46(3:658-665.7Rouviere O,Yin M,Dresner M A,et al.MR elastography of the liver:Preliminary resultsJ.Radiology,2006,240(2:440-448.8Yin M,Talwalkar J A,Glaser K J,et al.Assessment of hepatic fibrosiswith magnetic resonance elastographyJ.

29、Clin Gastroenterol Hepatol, 2007,5(10:1207-1213.9Cobbold J,Lim A,Wylezinska M,et al.Magnetic resonance and ultrasoundtechniques for the evaluation of hepatic fibrosisJ.Hepatology,2006,43(6:1401-1402.10Kyrlagkitsis I,Portmann B,Smith H,et al.Liver histology and progressionof fibrosis in individuals w

30、ith chronic hepatitis C and persistently normal ALTJ.Am J Gastroenterol,2003,98(7:1588-1593.11Assy N,Minuk G Y.Serum aspartate but not alanine aminotransferaselevels help to predict the histological features of chronic hepatitis C viral infections in adultsJ.Am J Gastroenterol,2000,95(6:1545-1550.12

31、Sheth S G,Flamm S L,Gordon F D,et al.AST/ALT ratio predicts cirrhosisin patients with chronic hepatitis C virus infectionJ.Am J Gastroenterol, 1998,93(1:44-48.13Forns X,Ampurdanès S,Llovet J M,et al.Identification of chronichepatitis C patients without hepatic fibrosis by a simple predictive mo

32、delJ.Hepatology,2002,36(4Pt1:986-992.14Poynard T,Aubert A,Bedossa P,et al.A simple biological index fordetection of alcoholic liver disease in drinkersJ.Gastroenterology, 1991,100(5Pt1:1397-1402.15Kasahara A,Hayashi N,Mochizuki K,et al.Circulating matrix metallo-proteinase-2and tissue inhibitor of e

33、talloproteinase-1as serum markers of fibrosis in patients with chronic hepatitis C:Relationship to interferon responseJ.J Hepatol,1997,26(3:574-583.16Patel K,Gordon S C,Jacobson I,et al.Evaluation of a panel of non-in-vasive serum markers to differentiate mild from moderate-to-advanced liver fibrosi

34、s in chronic hepatitis C patientsJ.J Hepatol,2004,41(6: 935-942.17Zeng M D,Lu L G,Mao Y M,et al.Prediction of significant fibrosis inHBeAg-positive patients with chronic hepatitis B by a noninvasive modelJ.Hepatology,2005,42(6:1437-1445.18Imbert-Bismut F,Ratziu V,Pieroni L,et al.Biochemical markers

35、of liverfibrosis in patients with hepatitis C virus infection:A prospective study J.Lancet,2001,357(9262:1069-1075.19Myers R P,Tainturier M H,Ratziu V,et al.Prediction of liver histologicallesions with biochemical markers in patients with chronic hepatitis BJ.J Hepatol,2003,39(2:222-230.20Poynard T,

36、Zoulim F,Ratziu V,et al.Longitudinal assessment of histologysurrogate markers(FibroTest-ActiTestduring lamivudine therapy in patients with chronic hepatitis B infectionJ.Am J Astroenterol,2005, 100(9:1970-1980.21Halfon P,Bourliere M,Deydier R,et al.Independent prospectivemulticenter validation of bi

37、ochemical markers(fibrotest-actitestfor the prediction of liver fibrosis and activity in patients with chronic hepatitisC:The fibropaca studyJ.Am J Gastroenterol,2006,101(3:547-555.22Wai C T,Greenson J K,Fontana R J,et al.A simplenoninvasive indexcan predict both significant fibrosis and cirrhosis i

38、n patients with chronic hepatitis CJ.Hepatology,2003,38(2:518-526.23Rosenberg W M,Voelker M,Thiel R,et al.Serum markers detect thepresence of liver fibrosis:A cohort studyJ.Gastroenterology,2004,127(6:1704-1713.24Koda M,Matunaga Y,Kawakami M,et al.FibroIndex,a practical indexfor predicting significa

39、nt fibrosis in patientswith chronic hepatitis CJ.Hepatology,2007,45(2:297-306.25Younossi Z M,Baranova A,Ziegler K,et al.A genomic and proteomicstudy of the spectrum of nonalcoholic fatty liver diseaseJ.Hepatology, 2005,42(3:665-674.26Poon T C,Hui A Y,Chan H L,et al.Prediction of liver fibrosis andci

40、rrhosis in chronic hepatitis B infection byserum proteomic fingerprinting:A pilot studyJ.Clin Chem,2005,51(2:328-335.27Callewaert N,Van Vlierberghe H,Van Hecke A.Noninvasive diagnosisof liver cirrhosis using DNA sequencer-based total serum protein glycomicsJ.Nat Med,2004,10(4:429-434.28Bissell D M.A

41、ssessing fibrosis without a liver biopsy:Are we there yet?J.Gastroenterology,2004,127(6:1847-1849.29馮彥紅,錢林學,胡向東.肝纖維化及早期肝硬化的超聲研究進展J.世界華人消化雜志,2010,18(5:454-461.Feng Yanhong,Qian Linxue,Hu Xiangdong.World Chinese Journal of Digestology,2010,18(5:454-461.30Halfon P,Bourliere M,Deydier R,et al.Independent prospectivemulticenter validation of biochemical markers(fibrotest-actitestfor t