天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶/膽堿酯酶比值預(yù)測(cè)慢性乙型肝炎肝纖維化程度的性能評(píng)價(jià)

黃 丹， 陸 偉， 汪 潔， 張正華， 潘云鶴， 張占卿

(1. 上海市公共衛(wèi)生臨床中心肝膽內(nèi)科，上海 201508； 2. 上海市奉賢區(qū)古華醫(yī)院感染科，上海 201499；3. 上海市浦東新區(qū)南華醫(yī)院感染科，上海 201300)

近10年來(lái)，慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B, CHB)肝纖維化程度的無(wú)創(chuàng)預(yù)測(cè)已取得了很大進(jìn)展。其中，預(yù)測(cè)指標(biāo)可分為疾病特異性和病因特異性指標(biāo)[1-2]；預(yù)測(cè)模型包括Logistic回歸模型、Fisher判別函數(shù)、比例模型和積分模型等[3-5]。但迄今只有兩個(gè)比例模型，天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶/血小板比值(aspartate aminotransferase to platelet ratio, APR)和基于4個(gè)參數(shù)的纖維化指數(shù)(fibrosis index based on the 4 factors, FIB-4)被推廣應(yīng)用[6-7]。作為一項(xiàng)評(píng)估肝臟儲(chǔ)備功能的指標(biāo)，血清膽堿酯酶(cholinesterase, ChE)與肝纖維化程度密切相關(guān)[8-9]。本研究參照APR構(gòu)建了一個(gè)新的數(shù)學(xué)模型： 天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶/膽堿酯酶比值(aspartate aminotransferase to cholinesterase ratio, ACR)。本研究旨在對(duì)比評(píng)價(jià)ACR與APR及其構(gòu)件預(yù)測(cè)CHB肝纖維化程度的性能。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2006年8月至2017年7月上海市公共衛(wèi)生臨床中心收治的初治CHB患者2361例入選本研究，其中HBeAg陽(yáng)性1335例，HBeAg陰性1026例；診斷符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝病學(xué)分會(huì)、感染病學(xué)分會(huì)聯(lián)合修訂的《慢性乙型肝炎防治指南(2015版)》的標(biāo)準(zhǔn)[7]，合并其他類型的病毒性肝炎、自身免疫性肝病、藥物性肝損害、酒精性肝病、非酒精脂肪性肝病和胃腸道疾病，以及近6個(gè)月內(nèi)曾接受核苷(酸)類、干擾素類、甘草酸類和苦參堿(素)類藥物治療的患者被排除；合并肝臟失代償和肝細(xì)胞癌的患者被排除。本研究得到了上海市公共衛(wèi)生臨床中心倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，研究過程遵循2013版赫爾辛基宣言。

1.2 病理學(xué)診斷

所有患者在接受肝活檢前常規(guī)簽署知情同意書。肝臟活檢采用1s經(jīng)皮肝穿刺法。標(biāo)本采集后立即置塑料標(biāo)本管內(nèi)冰凍送檢。標(biāo)本的質(zhì)量評(píng)價(jià)和肝臟病理學(xué)診斷由1名有經(jīng)驗(yàn)的病理學(xué)醫(yī)師獨(dú)立完成。肝臟病理學(xué)診斷采用Scheuer評(píng)分系統(tǒng)[10]。本研究將病理學(xué)分期≥S2和≥S4分別定義為顯著肝纖維化和肝硬化。

1.3 實(shí)驗(yàn)室檢查

血清HBsAg和HBeAg采用Abbott Architect 12000全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫系統(tǒng)檢測(cè)；血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase, ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase, AST)和ChE采用Hitachi 7600全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)，正常參考值分別為9～50、15～40和4～15 kU/L；外周血血小板(platelet, PLT)采用Sysmex-XT 4000i全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀檢測(cè)，正常參考值(125～350)×109/L。

ACR、APR計(jì)算[11]： AST相對(duì)值=AST測(cè)量值/ULN，PLT相對(duì)值=PLT測(cè)量值/100；ACR=AST相對(duì)值/ChE測(cè)量值，APR=AST相對(duì)值/PLT相對(duì)值。式中，AST計(jì)量單位為IU/L，ChE計(jì)量單位為kU/L，PLT計(jì)量單位為×109/L；ULN為正常參考值上限(upper limit of normal)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)分析和圖形制作采用Medcalc 15.8軟件。HBeAg陽(yáng)性與陰性患者性別比例、肝臟病理學(xué)分級(jí)和分期構(gòu)成比之間的差異比較采用χ2檢驗(yàn)。中位年齡，中位ALT，中位ACR、APR及其構(gòu)件AST、ChE、PLT之間的差異比較采用兩獨(dú)立樣本Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。ACR、APR及其構(gòu)件AST、ChE、PLT預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性與陰性患者相同肝纖維化程度的ROC曲線下面積(AUROCs)之間的差異比較采用獨(dú)立樣本Delong非參數(shù)檢驗(yàn)。在HBeAg陽(yáng)性和陰性患者框架內(nèi)，ACR、APR及其構(gòu)件AST、ChE、PLT彼此預(yù)測(cè)相同肝纖維化程度的AUROCs之間的差異比較采用配對(duì)樣本Delong非參數(shù)檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 研究對(duì)象的臨床、實(shí)驗(yàn)室和肝臟病理學(xué)特征

HBeAg陽(yáng)性與陰性患者性別比例之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，中位年齡之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.0001)；HBeAg陽(yáng)性與陰性患者中位ALT，中位ACR、APR及其構(gòu)件AST、ChE、PLT之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.0005)；HBeAg陽(yáng)性與陰性患者病理學(xué)分級(jí)和分期構(gòu)成之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.0001)。見表1。

表1 研究對(duì)象的臨床、實(shí)驗(yàn)室和肝臟病理學(xué)特征Tab.1 Clinical, laboratory and hepatic pathological characteristics of CHB patients

a:χ2檢驗(yàn)；b: Mann-WhitneyU檢驗(yàn)

2.2 ACR、APR及其構(gòu)件預(yù)測(cè)肝纖維化程度的AUROCs

無(wú)論HBeAg陽(yáng)性或陰性患者，ACR、APR及其構(gòu)件預(yù)測(cè)顯著肝纖維化和肝硬化的AUROCs均大于對(duì)角參考線下面積(P均<0.0001)。其中，ACR、APR及其構(gòu)件預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性與陰性患者顯著肝纖維化的AUROCs之間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)；APR、ChE和PLT預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性與陰性患者肝硬化的AUROCs之間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，ACR、AST預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性與陰性患者肝硬化的AUROCs之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，見圖1。

對(duì)于HBeAg陽(yáng)性患者，ACR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs大于AST(P<0.0001)，接近ChE(P>0.05)，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs大于AST(P<0.0001)，小于ChE(P<0.0001)；APR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs均大于AST和PLT(P均<0.0001)，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs大于AST(P<0.0001)，接近PLT(P>0.05)。對(duì)于HBeAg陰性患者，ACR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs均大于AST和ChE(P均<0.05)，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs大于AST(P<0.001)，小于ChE(P<0.001)；APR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs均大于AST和PLT(P均<0.005)，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs均大于AST和PLT(P均<0.05)。見表2。

對(duì)于HBeAg陽(yáng)性患者，ACR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs接近APR(Z=1.050,P=0.2938)，大于PLT(Z=4.214,P<0.0001)，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs接近APR(Z=0.681,P=0.4958)和PLT(Z=1.285,P=0.1989)；ChE預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs接近APR(Z=0.881,P=0.3784)，大于PLT(Z=3.419,P=0.0006)，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs大于APR(Z=3.241,P=0.0012)，接近PLT(Z=1.565,P=0.1175)。對(duì)于HBeAg陰性患者，ACR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs接近APR(Z=1.628,P=0.1036)，大于PLT(Z=4.642,P<0.0001)，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs接近APR(Z=1.818,P=0.0691)，大于PLT(Z=2.382,P=0.0172)；ChE預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs接近APR(Z=1.308,P=0.1907)，大于PLT(Z=2.736,P=0.0062)，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs大于APR(Z=3.504,P=0.0005)和PLT(Z=4.269,P<0.0001)。

2.3 ACR、APR及其構(gòu)件ChE、PLT預(yù)測(cè)肝纖維化程度的性能

參照預(yù)測(cè)顯著肝纖維化和肝硬化的特異度與靈敏度之和的最大值，選擇最佳截?cái)嘀怠CR、APR及其構(gòu)件ChE、PLT的最佳截?cái)嘀导捌鋵?duì)應(yīng)的診斷參數(shù)見表3、圖1。

參照預(yù)測(cè)顯著肝纖維化和肝硬化的特異度與靈敏度之差的最小值，選擇折中截?cái)嘀担籄CR、APR及其構(gòu)件ChE、PLT的折中截?cái)嘀导捌鋵?duì)應(yīng)的診斷參數(shù)見表3、圖2。

在預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的特異度和預(yù)測(cè)肝硬化的靈敏度的重疊區(qū)間內(nèi)，參照預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的特異度與預(yù)測(cè)肝硬化的靈敏度之和的最大或較大值，選擇單一的實(shí)用截?cái)嘀担籄CR、APR及其構(gòu)件ChE、PLT實(shí)用截?cái)嘀导捌鋵?duì)應(yīng)的診斷參數(shù)見表3、圖2。

圖1 ACR、APR及其構(gòu)件預(yù)測(cè)顯著肝纖維化和肝硬化的ROC曲線Fig.1 ROC curves of ACR, APR and their components for predicting significant liver fibrosis and cirrhosisA、B： 預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性顯著肝纖維化和肝硬化；C、D： 預(yù)測(cè)HBeAg陰性顯著肝纖維化和肝硬化

預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性顯著肝纖維化預(yù)測(cè)HBeAg陰性顯著肝纖維化模型AUROCs(SE)構(gòu)件AUROCs(SE)Z值P值模型AUROCs(SE)構(gòu)件AUROCs(SE)Z值P值A(chǔ)CR0772(00134)AST0726(00146)9701<00001ACR0756(00150)AST0712(00161)6119<00001ACR0772(00134)ChE0751(00135)150801315ACR0756(00150)ChE0717(00156)250100124APR0765(00135)AST0726(00146)6222<00001APR0741(00154)AST0712(00161)326700011APR0765(00135)PLT0691(00148)4688<00001APR0741(00154)PLT0663(00167)5191<00001預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性肝硬化預(yù)測(cè)HBeAg陰性肝硬化模型AUROCs(SE)構(gòu)件AUROCs(SE)Z值P值模型AUROCs(SE)構(gòu)件AUROCs(SE)Z值P值A(chǔ)CR0751(00159)AST0675(00168)12010<00001ACR0805(00165)AST0725(00184)9847<00001ACR0751(00159)ChE0808(00155)4314<00001ACR0805(00165)ChE0849(00163)337900007APR0756(00155)AST0675(00168)9830<00001APR0786(00175)AST0725(00184)5613<00001APR0756(00155)PLT0778(00162)130401924APR0786(00175)PLT0749(00204)212000340

表3 ACR、APR及其構(gòu)件ChE、PLT預(yù)測(cè)顯著肝纖維化和肝硬化的參考截?cái)嘀导捌鋵?duì)應(yīng)的診斷參數(shù)Tab.3 Reference cutoffs and corresponding diagnostic parameters of ACR, APR and their components ChE, PLT for predicting significant liver fibrosis and cirrhosis

ChE計(jì)量單位為kU/L，PLT計(jì)量單位為×109/L；a： 最佳截?cái)嘀?；b： 折中截?cái)嘀?；c： 實(shí)用截?cái)嘀?/p>

3 討 論

慢性乙型肝炎病毒感染，無(wú)論HBeAg陽(yáng)性和陰性階段，均依次或反復(fù)經(jīng)歷肝炎非活動(dòng)期和活動(dòng)期[12]。理論上講，HBeAg陽(yáng)性與HBeAg陰性患者肝損傷和肝纖維化的生物學(xué)表現(xiàn)存在差異。但是，同一指標(biāo)或模型預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性與陰性患者肝纖維化程度的性能比較卻少有報(bào)道[3-7,13]。本研究顯示，HBeAg陽(yáng)性與陰性患者肝臟不同病理學(xué)分級(jí)和分期構(gòu)成比、中位ALT和中位ACR、APR及其構(gòu)件AST、ChE、PLT之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示對(duì)肝纖維化程度無(wú)創(chuàng)指標(biāo)或模型的性能評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)分別在HBeAg陽(yáng)性和陰性患者框架內(nèi)進(jìn)行。

根據(jù)對(duì)催化底物的偏好，ChE分乙酰ChE和丁酰ChE兩型。其中，血清或血漿ChE主要指由肝臟產(chǎn)生的丁酰ChE，全血ChE還包括紅細(xì)胞來(lái)源的乙酰ChE。血清ChE已被用于肝硬化患者肝臟儲(chǔ)備功能的評(píng)價(jià)，但很少有文獻(xiàn)探討它是否可用于肝纖維化程度的預(yù)測(cè)[8-9]。本研究顯示，無(wú)論對(duì)于HBeAg陽(yáng)性或陰性患者，ACR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化和肝硬化的AUROCs均接近APR；對(duì)于HBeAg陽(yáng)性患者，ACR和APR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs均接近ChE，顯著大于PLT，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs均顯著小于ChE，接近PLT；對(duì)于HBeAg陰性患者，ACR和APR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化的AUROCs分別大于和接近ChE，均顯著大于PLT，預(yù)測(cè)肝硬化的AUROCs均顯著小于ChE，均顯著大于PLT。提示血清ChE和基于血清ChE構(gòu)建的ACR均具有較高的預(yù)測(cè)肝纖維化程度的效能。

圖2 ACR、APR及其構(gòu)件ChE、PLT預(yù)測(cè)顯著肝纖維化(≥S2)和肝硬化(≥S4)的靈敏度和特異度的散點(diǎn)圖Fig.2 Scatter plot of sensitivity and specificity of ACR, APR and their components ChE, PLT for predicting significant liver fibrosis(≥S2) and cirrhosis(≥S4)A、C、E、G： HBeAg陽(yáng)性患者；B、D、F、H： HBeAg陰性患者；Sen=Sensitivity；Spe=Specificity；Cutoff： 截?cái)嘀怠?/p>

為進(jìn)一步比較和評(píng)價(jià)ACR、APR及其構(gòu)件ChE、PLT預(yù)測(cè)肝纖維化程度的性能，本研究在選擇慣用的最佳截?cái)嘀档耐瑫r(shí)，提出了靈敏度和特異度之差接近“0”值的折中截?cái)嘀?。需要指出的是，ACR、APR及其構(gòu)件ChE、PLT預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性與陰性患者相同肝纖維化程度的最佳截?cái)嘀祷蛘壑薪財(cái)嘀挡⒉灰恢?。參照折中截?cái)嘀?，與ACR、APR相比，PLT預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性和陰性患者、ChE預(yù)測(cè)HBeAg陰性患者顯著肝纖維化的靈敏度或特異度相對(duì)較低；PLT和ChE預(yù)測(cè)HBeAg陰性患者肝硬化的靈敏度或特異度相對(duì)較低和較高。提示無(wú)論HBeAg陽(yáng)性或陰性患者，與PLT和ChE相比，ACR、APR預(yù)測(cè)顯著肝纖維化和肝硬化的穩(wěn)定性相對(duì)較高。

臨床實(shí)踐和研究已證實(shí)，肝臟壞死炎癥的緩解可導(dǎo)致肝臟纖維化回歸，但是否可導(dǎo)致伴隨顯著結(jié)構(gòu)紊亂的肝硬化逆轉(zhuǎn)一直存在爭(zhēng)議[14-17]。因此，在肝硬化前做出顯著肝纖維化的診斷具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本研究也選擇了易于記憶且盡可能降低顯著肝纖維化誤診率和降低肝硬化漏診率的實(shí)用截?cái)嘀怠CR>0.200時(shí)，其預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性患者顯著肝纖維化和肝硬化的靈敏度、特異度分別為60.4%、79.2%和77.3%、61.2%；ACR>0.125時(shí)，其預(yù)測(cè)HBeAg陰性患者顯著肝纖維化和肝硬化的靈敏度、特異度分別為59.0%、80.4%和80.7%、68.3%。APR>1.000時(shí)，其預(yù)測(cè)HBeAg陽(yáng)性患者肝纖維化和肝硬化的靈敏度、特異度分別為56.8%、78.8%和76.2%、63.8%；APR>0.750時(shí)，其預(yù)測(cè)HBeAg陰性患者顯著肝纖維化和肝硬化的靈敏度、特異度分別為58.1%、79.8%和80.2%、68.5%。提示無(wú)論HBeAg陽(yáng)性或陰性患者，參照實(shí)用截?cái)嘀殿A(yù)測(cè)顯著肝纖維化和肝硬化，ACR的靈敏度和特異度均與APR高度一致。

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