無創(chuàng)肝纖維化模型對慢性乙型病毒性肝炎肝纖維化的診斷價值研究

唐龍，鄧永瓊，王鴻，張志紅，李曉明

本研究價值：

本研究通過分析6種預測慢性乙型病毒性肝炎（簡稱慢性乙肝）肝纖維化無創(chuàng)模型，搜尋出臨床資料獲取方便、計算公式簡單、能夠服務于基層醫(yī)院的無創(chuàng)纖維化模型——APGA無創(chuàng)纖維化模型，其無論在慢性乙肝患者丙氨酸氨基轉移酶（ALT）≥2倍正常上限（ULN）或ALT＜2倍ULN時，對肝顯著纖維化及肝硬化均具有較高的預測效能，但仍需要大樣本研究予以證實。

近年來研究證實，全球有超過30%的肝硬化和50%的原發(fā)性肝癌與乙型肝炎病毒（HBV）感染有關［1］，而在我國肝硬化與原發(fā)性肝癌患者中，由乙型肝炎病毒感染引起的比例分別為60%、80%［2］。2015年中國慢性乙型肝炎防治指南建議無論乙型肝炎E抗原（HBeAg）陽性或者陰性的患者，如丙氨酸氨基轉移酶（ALT）持續(xù)升高≤2倍正常上限（ULN），明顯肝臟炎癥（炎癥活動度2級以上）或肝纖維化均作為抗病毒治療的指征［3］。對存在明顯肝臟炎癥或肝纖維化的患者進行準確的肝損害評估和早期正確的干預治療，不僅可以降低肝硬化和肝癌的發(fā)病率，而且有利于提高患者的生存率和生活質量。雖然肝穿刺活檢是肝炎分期和肝纖維化分期的金標準，但由于其侵襲性、取樣偏差、觀察者間變異、觀察者內變異、膽漏和出血風險［4］以及短時間在我國基層醫(yī)院普及困難等因素，在臨床實際應用中未得到廣泛使用。近年來，研究者通過聯(lián)合多項血清學指標建立了一系列無創(chuàng)肝纖維化模型以期部分取代肝穿刺活檢，但大多數(shù)無創(chuàng)肝纖維化模型是基于慢性丙型病毒性肝炎隊列建立，如 APRI［5-6］、FIB-4［7-8］、CDS［9］、GUCI［10］、Fibrotest［11］、Forns［12］；盡管Hui、PPT、APGA、Sindex、HB-F、FibroStage、PAPAS等無創(chuàng)肝纖維化模型基于乙型病毒性肝炎（簡稱乙肝）隊列建立，但缺乏廣泛的臨床驗證［13-19］；另外，部分無創(chuàng)肝纖維化模型如APPCI、ACI、Zeng、C5a+FIB-4，需要檢測非臨床常規(guī)指標，不利于在基層單位推廣［20-23］。

本研究選擇了6種計算簡單、臨床操作性強的無創(chuàng)肝纖維化模型 APRI、FIB-4、Forns、Hui、HB-F、APGA，將其應用于慢性乙肝患者肝顯著纖維化及肝硬化的評價，驗證其診斷效能，為無創(chuàng)肝纖維化模型的臨床選擇及應用提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧2013年6月—2018年12月在西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院治療的慢性乙肝患者221例的臨床資料，診斷符合2012年亞太肝臟研究學會制定的《亞太慢性乙型病毒性肝炎管理共識》［24］。221例患者中男177例，女44例；年齡18～65歲，平均年齡（37.7±10.0）歲。收集患者初治時的病歷資料，患者均曾行肝穿刺活檢，且在肝穿刺活檢4周內行血常規(guī)、生化及凝血檢查。同時，記錄患者肝穿刺活檢時的一般資料（性別、年齡、身高及體質量）。

1.2 排除標準 合并丙型肝炎病毒（HCV）感染或人類免疫缺陷病毒（HIV）感染及其他慢性肝病，如酒精性肝病、自身免疫性肝病、遺傳性肝病、藥物性肝病和非酒精性肝??；有肝癌或失代償性肝硬化。

1.3 組織學檢查 患者病理切片的肝纖維化程度由西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院病理科統(tǒng)一判讀。肝組織纖維化分期參照Metavir評分標準評定（按纖維化嚴重程度由低到高評為：0、1、2、3、4分）［25］。每份肝組織由2名病理學家獨立地進行評估。出現(xiàn)差異時，由經(jīng)驗豐富的病理學家審查，同時，其也負責對10%的隨機抽取的樣本進行重新評估。按肝纖維化分期分為F01組（Metavir評分為0～1分）、F23組（Metavir評分為2～3分）和F4組（Metavir評分為4分），分別為78例、98例和45例。肝顯著纖維化定義為Metavir評分≥2分，肝硬化定義為Metavir評分4分。

1.4 實驗室指標 檢測肝穿刺活檢后4周內的血小板計數(shù)（PLT）、丙氨酸氨基轉氨酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉氨酶（AST）、堿性磷酸酶（ALP）、γ-谷氨酰轉移酶（GGT）、白蛋白（ALB）、總膽紅素（TBiL）、總膽固醇（TC）、凝血酶原時間（PT）、甲胎蛋白（AFP）、乙肝標志物定量及乙肝DNA定量。

1.5 無創(chuàng)肝纖維化模型 選擇6種無創(chuàng)肝纖維化模型，評分計算公式如下：（1）APRI=AST×100/（PLT×ULN）；（2）FIB-；（3）Forns=7.811-3.131×ln（PLT）+0.781×ln（GGT）+3.467×ln（Age）-0.014×ln（TC）；（4）HB-F=0.018×（Age）+1.085×（AST/ALT）-0.009×PLT+0.449×PT；（5）APGA=1.44+0.149 0×lg（GGT）+0.330 8×lg（AST）-0.584 6×lg（PLT）+0.114 8×lg（AFP+1）；（6）gx=1.23+0.167×BMI+1.191×（ALP/135）+0.081×TBiL-0.139×ALB-0.017×PLT，Hui=exp（.gx）/〔1+exp（.gx）〕。1.6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計學分析。符合正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，非正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Kruskal Wallis檢驗；計數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗；相關性分析采用Spearman秩相關分析及Kruskal Wallis檢驗。以肝組織病理分期為金標準，繪制無創(chuàng)肝纖維化模型評價肝纖維化及肝硬化的受試者工作特征曲線（ROC曲線），計算ROC曲線下面積（AUC）、靈敏度、特異度等。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料及實驗室指標 三組患者身高、TC比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；三組患者性別、年齡、體質量、PLT、ALT、AST、ALP、GGT、ALB、TBiL、PT、AFP、ALT≥2倍ULN所占比例比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表1）。

2.2 6種模型與肝纖維化程度的相關性及差異性 三組患者6種模型評分比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表2）。6種模型評分與肝纖維化嚴重程度呈正相關（P＜0.05，見表3）。

2.3 6種模型預測肝顯著纖維化及肝硬化的ROC曲線

2.3.1 6種模型預測ALT≥2倍ULN患者肝顯著纖維化及肝硬化的ROC曲線 221例慢性乙肝患者中，ALT≥2倍ULN的患者52例（23.5%），APRI預測肝顯著纖維化的AUC為0.836〔95%CI（0.729，0.942）〕，F(xiàn)IB-4預測肝顯著纖維化的AUC為0.738〔95%CI（0.591，0.885）〕，F(xiàn)orns預測肝顯著纖維化的AUC為0.807〔95%CI（0.684，0.930）〕，HB-F預測肝顯著纖維化的AUC為0.836〔95%CI（0.704，0.968）〕，APGA預測肝顯著纖維化的AUC為0.912〔95%CI（0.832，0.0.992）〕，Hui預測肝顯著纖維化的AUC為0.819〔95%CI（0.701，0.937）〕，見圖1。APRI預測肝硬化的AUC為0.732〔95%CI（0535，0.928）〕，F(xiàn)IB-4預測肝硬化的AUC為0.705〔95%CI（0.537，0.872）〕，F(xiàn)orns預測肝硬化的AUC為0.789〔95%CI（0.656，0.922）〕，HB-F預測肝硬化的AUC為0.784〔95%CI（0.639，0.929）〕，APGA預測肝硬化的AUC為0.811〔95%CI（0.658，0.964）〕，Hui預測肝硬化的AUC為0.863〔95%CI（0.751，0.975）〕，見圖2。

表1 三組患者一般資料及實驗室指標比較Table 1 Demographic and laboratory data for hepatitis B patients included

表2 三組患者6種模型評分比較（±s，分）Table 2 Comparison of the scores of 6 models in three groups

表2 三組患者6種模型評分比較（±s，分）Table 2 Comparison of the scores of 6 models in three groups

模型 F01組（n=78）F23組（n=98）F4組（n=45） F值 P值APRI 0.40±0.17 0.68±0.35 1.09±0.68 43.578 ＜0.001 FIB-4 0.82±0.37 1.25±0.57 2.16±1.06 61.829 ＜0.001 Forns 5.69±1.26 6.97±1.26 8.62±1.36 75.121 ＜0.001 HB-F 5.16±0.74 5.71±0.81 6.64±0.97 46.196 ＜0.001 APGA 0.85±0.09 0.99±0.13 1.15±0.17 77.781 ＜0.001 Hui 0.06±0.05 0.13±0.11 0.42±0.29 82.575 ＜0.001

表3 6種模型與肝纖維化程度的相關性Table 3 Correlations and differences of six models with the severity of liver fibrosis

圖1 6種模型預測ALT≥2倍ULN慢性乙肝患者肝顯著纖維化的ROC曲線Figure 1 ROC curve of six models predicting significant liver fibrosis in patients with chronic hepatitis B and ALT ≥ 2ULN

2.3.2 6種模型預測ALT＜2倍ULN患者肝顯著纖維化及肝硬化的ROC曲線 221例慢性乙肝患者中ALT＜2倍ULN的患者169例（76.5%），APRI預測肝顯著纖維化的 AUC為 0.790〔95%CI（0.722，0.858）〕，F(xiàn)IB-4預測肝顯著纖維化的AUC為0.811〔95%CI（0.746，0.875）〕，F(xiàn)orns預測肝顯著纖維化的AUC為0.825〔95%CI（0.761，0.889）〕，HB-F預測肝顯著纖維化的AUC為0.768〔95%CI（0.696，0.839）〕，APGA預測肝顯著纖維化的AUC為0.820〔95%CI（0.758，0.882）〕，Hui預測肝顯著纖維化的AUC為0.787〔95%CI（0.720，0.854）〕，見圖3。APRI預測肝硬化的AUC為0.815〔95%CI（0.732，0.897）〕，F(xiàn)IB-4預測肝硬化的AUC為0.872〔95%CI（0.803，0.940）〕，F(xiàn)orns預測肝硬化的AUC為0.892〔95%CI（0.834，0.951）〕，HB-F預測肝硬化的AUC為0.857〔95%CI（0.789，0.925）〕，APGA預測肝硬化的AUC為0.863〔95%CI（0.788，0.938）〕，Hui預測肝硬化的AUC為0.881〔95%CI（0.817，0.944）〕，見圖4。

2.4 APGA對肝顯著纖維化及肝硬化的診斷價值

2.4.1 APGA對ALT≥2倍ULN患者肝顯著纖維化及肝硬化的診斷價值 APGA對ALT≥2倍ULN患者肝顯著纖維化的診斷價值：當截斷值＞0.955分時，42例患者的APGA評分高于0.955分，診斷為肝顯著纖維化，其中39例Metavir評分≥2分；當截斷值＞1.005分時，32例患者的APGA評分高于1.005分，Metavir評分均≥2分。APGA對ALT≥2倍ULN患者肝硬化的診斷價值：當截斷值＞0.955分時，42例患者的APGA評分高于0.955分，診斷為肝硬化，其中13例Metavir評分=4分；當截斷值＞1.265分時，7例患者的APGA評分高于1.265分，其中6例Metavir評分=4分。不同截斷值診斷肝顯著纖維化及肝硬化的靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值見表4。

圖3 6種模型預測ALT＜2倍ULN慢性乙肝患者肝顯著纖維化的ROC曲線Figure 3 ROC curve of six models predicting significant liver fibrosis in patients with chronic hepatitis B and ALT＜2ULN

2.4.2 APGA對ALT＜2倍ULN患者肝顯著纖維化及肝硬化的診斷價值 APGA對ALT＜2倍ULN患者肝顯著纖維化的診斷價值：當截斷值＞0.815分時，132例患者的APGA評分高于0.955分，其中93例Metavir評分≥2分；當截斷值＞1.005分時，47例患者的APGA評分高于1.005分，其中45例Metavir評分≥2分。APGA對ALT＜2倍ULN患者肝硬化的診斷價值：當截斷值＞0.935分時，70例患者的APGA評分高于0.935分，其中28例Metavir評分=4分；當截斷值＞1.155分時，16例患者的APGA評分高于1.155分，其中13例Metavir評分=4分。不同截斷值診斷肝顯著纖維化及肝硬化的靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值見表5。

3 討論

圖4 6種模型預測ALT＜2倍ULN慢性乙肝患者肝硬化的ROC曲線Figure 4 ROC curve of six models predicting liver cirrhosis in patients with chronic hepatitis B and ALT＜2ULN

表4 APGA對ALT≥2倍ULN患者肝顯著纖維化及肝硬化的診斷價值Table 4 Diagnostic value of APGA for significant liver fibrosis and cirrhosis in patients with chronic hepatitis B and ALT ≥ 2ULN

表5 APGA對ALT＜2ULN患者肝顯著纖維化及肝硬化的診斷價值Table 5 Diagnostic value of APGA for significant liver fibrosis and cirrhosis in patients with chronic hepatitis B and ALT＜2ULN

2015年中國慢性乙肝防治指南推薦［3］，乙肝的治療決策取決于HBV-DNA水平、生化和血清學數(shù)據(jù)的結合；但無論轉氨酶和HBV-DNA水平如何，如組織學上出現(xiàn)中度及以上炎癥或肝顯著纖維化時，必須抗病毒治療。目前肝穿刺活檢仍是評價肝纖維化的金標準，但肝穿刺活檢為有創(chuàng)操作，可能出現(xiàn)疼痛、出血、膽漏、膽汁性腹膜炎、感染等并發(fā)癥［26］，且穿刺費用高。我國很多縣級及以下醫(yī)院并未開展此技術，使其未能廣泛地應用于臨床。為了克服這些限制，研究者近年來致力于無創(chuàng)纖維評價的研究，影像學評價如Fibroscanc［27-29］、2D-SWE［30-32］、核磁共振彈性成像［31，33-35］，特別是Fibroscan檢測肝臟硬度的方法在臨床中已廣泛使用，但由于設備費用高昂，在我國大多數(shù)基層醫(yī)院仍無法開展，限制了其臨床使用。因此，基于生物標志物的無創(chuàng)纖維化評價受到了越來越多學者的推崇，如α巨球蛋白、透明質酸、層粘連蛋白、Ⅲ型前膠原氨基末端肽、Ⅳ型膠原蛋白、基質金屬蛋白及其抑制劑［11，36］等。但由于單一的生物標志物對乙肝肝纖維化的診斷能力有限，研究者們傾向于聯(lián)合多種生物標志物建立無創(chuàng)肝纖維化評價模型以提高其診斷效能。遺憾的是，文獻中較為常用的且得到廣泛驗證的模型如APRI、Forns、FIB-4、CDS［9］、FibroTest［21，37］、Fibrometer［38］等，均是基于丙肝隊列建立的診斷模型，對乙肝肝纖維化的診斷價值有待進一步驗證。盡管文獻報道了多種基于乙肝隊列建立的無創(chuàng)診斷模型，但模型中所需的生物標志物在臨床應用監(jiān)測比較困難，臨床使用受限；且其診斷效果亦缺乏大規(guī)模臨床驗證。因此，亟須選擇一種生物標志物臨床容易獲取、計算公式簡單、臨床可操作性高的無創(chuàng)肝纖維化模型進行臨床推廣。

本研究分析了6種無創(chuàng)肝纖維化模型預測肝顯著纖維化及肝硬化的AUC，發(fā)現(xiàn)無論ALT＜2倍ULN或ALT≥2倍ULN，APGA模型對肝顯著纖維化及肝硬化均有很高的預測價值。APGA模型是基于乙肝隊列建立的，其聯(lián)合了AST、GGT、PLT、AFP等血液學檢查數(shù)據(jù)計算所得，其在試驗組中評估肝顯著纖維化和肝硬化的AUC分別為0.85和0.89，驗證組中分別為0.85、0.85［15］。有研究在ALT＜2倍ULN的乙肝患者中驗證了無創(chuàng)肝纖維化模型的診斷價值，發(fā)現(xiàn)APGA預測肝顯著纖維化價值較APRI、FIB-4、S指數(shù)高，其AUC為0.785〔95%CI（0.673，0.844）〕［39］。除此之外，其他研究者亦對APGA預測乙肝患者肝顯著纖維化的臨床價值進行了驗證，發(fā)現(xiàn)其AUC分別為0.81〔95%CI（0.74，0.86）〕［40］，0.784〔95%CI（0.693，0.875）〕［19］，0.729〔95%CI（0.661，0.789）〕［20］。本研究樣本量較大，肝纖維化評分系統(tǒng)采用Metavir評分，且分別在ALT不同水平時對該模型診斷肝纖維化的價值進行了驗證。在本研究中，與APRI、FIB-4、Forns、HB-F、Hui等其他5種模型相比，APGA對肝顯著纖維化及肝硬化的預測更好。

在本研究中，F(xiàn)orns對ALT＜2倍ULN患者肝纖維化程度的預測也有較高價值，但Forns模型是基于丙肝隊列建立，建模時評估丙肝患者肝顯著纖維化的AUC在試驗組和驗證組中分別為0.86、0.81［12］。在對HCV感染患者研究中，驗證了Forns模型預測肝顯著纖維化和肝硬化的AUC，分別為0.795和0.879［6］。雖然Forns模型預測丙肝患者有較好的臨床價值，但對預測乙肝患者肝纖維化的價值，文獻報道并不一致。有報道，其預測乙肝顯著纖維化的AUC在試驗組與驗證組中分別為0.729、0.778［41］。DENG 等［23］預測乙肝肝顯著纖維化、肝硬化的AUC分別為0.77、0.78。同時也有研究表明，F(xiàn)orns對乙肝肝纖維化程度的診斷價值較小，如研究表明，其預測乙肝肝顯著纖維化的AUC為0.680［42］。XU等［43］發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)orns預測乙肝肝顯著纖維化與肝硬化的AUC分別為0.685、0.697。本研究中發(fā)現(xiàn)Forns對ALT≥2倍ULN患者肝纖維化程度的診斷價值不如APGA。

綜上所述，在上述6種無創(chuàng)肝纖維化模型中，APGA對ALT≥2倍ULN與ALT＜2倍ULN的乙肝患者肝纖維化診斷價值均最高；另外，APGA模型中所涉及的血清指標GGT、AST、PLT、AFP臨床較易獲得，計算公式簡單，值得臨床推廣應用。

作者貢獻：唐龍進行研究設計與實施、資料收集整理、撰寫論文并對文章負責；唐龍、鄧永瓊、王鴻進行研究實施、評估、資料收集；唐龍、鄧永瓊負責數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計學處理；鄧永瓊、張志紅、李曉明進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。