無創(chuàng)評估NAFLD肝纖維化的研究及其與肝細胞癌的相關(guān)性

田宏揚，魯曉嵐，夏智紅

復旦大學附屬浦東醫(yī)院 1.消化內(nèi)科；2.急診科，上海 201399

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)已成為全球最常見的慢性肝病，疾病譜包括非酒精性肝脂肪變、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)、肝硬化和肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)[1]。肝纖維化是NAFLD進展至肝硬化和HCC的中間階段，是目前準確預測肝臟不良結(jié)局的最佳因子，在NAFLD患者中評估纖維化程度對預后判斷十分重要[2]。肝活組織檢查至今仍是診斷肝纖維化的金標準，但因其有創(chuàng)性及一系列潛在并發(fā)癥，在臨床診療和研究中，為了評估肝纖維化情況而重復行肝活組織檢查是不易被接受的。因此，近年來研究出現(xiàn)多項無創(chuàng)方法，致力于替代肝活組織檢查。本文就評估NAFLD肝纖維化的無創(chuàng)方法研究作一概述，并分析相關(guān)檢測方法與HCC的關(guān)聯(lián)性，以期為臨床診斷評估及進一步的研究提供參考。

1 血清標志物模型

目前尚無單獨血清學指標可高效而準確地診斷NAFLD肝纖維化，故為提高實驗室指標的診斷價值，許多研究者開發(fā)出臨床參數(shù)和血清生物標志物不同組合的多種預測模型[3]。

1.1 天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶與血小板比值指數(shù)(AST-to-platelet ratio index，APRI)APRI最初是一種評估丙型肝炎纖維化的工具，計算公式：(AST/ULN)×100/血小板計數(shù)(×109L-1)(ULN：AST的正常值上限)。Kruger等[4]對111例NAFLD患者的研究發(fā)現(xiàn)，進展期肝纖維化(advanced fibrosis，AF)患者的APRI顯著升高，取最佳臨界值0.98時，ROC曲線下面積為0.85,靈敏度75%，特異度86%。一項關(guān)于NAFLD肝纖維化的Meta分析顯示，APRI診斷顯著肝纖維化(significant fibrosis,SF)、AF和肝硬化的ROC曲線下面積分別為0.70、0.75和0.75[5]。APRI的優(yōu)勢是其簡便性，所需測量指標少，但靈敏度相對較低，對早期肝纖維化的診斷效能劣于對AF，在臨床實踐中可作為排除AF的一項簡單工具。

1.2 NAFLD纖維化評分(NAFLD fibrosis score，NFS)NFS是最常見的評估NAFLD肝纖維化嚴重程度的生物標志物模型，計算公式：1.675+0.037×年齡(歲)+0.094×BMI+1.13×糖調(diào)節(jié)受損/糖尿病(是=1，否=0)+0.99×AST/ALT比值+0.013×血小板計數(shù)(×109L-1)+0.66×白蛋白(g/dl)[6]。多項研究證實NFS診斷AF具有良好的準確性。NFS取低臨界值<-1.455可以準確地排除AF(陰性預測值為88%～93%)，取高臨界值>0.676時能準確檢測出AF(陽性預測值為82%～90%)[7]。Xiao等[5]進行的Meta分析發(fā)現(xiàn)，NFS診斷NAFLD患者SF、AF和肝硬化的ROC曲線下面積分別為0.72、0.73和0.83，并未表現(xiàn)出理想的診斷效能?？赡苡捎诓煌芯吭\斷界值的差異影響了診斷水平的一致性，需要進一步研究以確立統(tǒng)一、高效的最佳診斷界值。另外，低靈敏度是NFS的局限性，且應用于65歲以上患者時假陽性率較高，建議評估老年人肝纖維化時NFS取0.12的低臨界值[8]。

1.3 FIB-4評分FIB-4是一種常見的評估肝纖維化程度的生物標志物模型，簡單方便，計算公式：年齡(歲)×AST(U/L)/[血小板計數(shù)(×109L-1)×ALT(U/L)的平方根]。FIB-4首先在同時感染了HIV的丙型肝炎患者中建立，后來其作用在NAFLD患者中也得到證實[9]。研究表明，F(xiàn)IB-4評估NAFLD患者AF的臨界值可取<1.3(陽性預測值36%，陰性預測值95%)和>3.25(陽性預測值75%，陰性預測值85%)[10]。McPherson等[8]對634例NAFLD患者進行的研究發(fā)現(xiàn)，在65歲以上的個體中FIB-4評估AF的特異度顯著降低，假陽性率較高。日本的一項對1 050例NAFLD患者的研究表明，根據(jù)年齡分層采取不同的FIB-4臨界值可提高診斷準確性，該研究建議60～69歲的患者FIB-4臨界值為1.88和2.67，≥70歲患者FIB-4臨界值為1.95和2.67[11]。故FIB-4應用于老年患者時臨界值需要適當調(diào)整。

1.4 Bard評分Bard評分由BMI、糖尿病和AST/ALT比值組成，容易計算，其中BMI≥28 kg/m2記1分，AST/ALT≥0.8記2分，患糖尿病記1分。研究表明，Bard評分在2～4分時AF的風險增加了17倍，ROC曲線下面積為0.81，陰性預測值為96%，但陽性預測值較低，僅43%[12]。一項Meta分析顯示，在NAFLD患者中Bard評分診斷SF、AF、肝硬化的ROC曲線下面積分別為0.64、0.73、0.70[5]。盡管如此，由于其簡單易行及結(jié)果明確，Bard評分在臨床應用中仍可作為評估肝纖維化的一種有價值的方法。

1.5 增強肝纖維化(enhanced liver fibrosis，ELF)評分ELF評分包括三項肝纖維化標志物：透明質(zhì)酸(HA)、基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子-1(TIMP-1)和Ⅲ型前膠原氨基端肽(PⅢNP)，計算公式：2.278+0.851ln(HA)+0.751ln(PⅢNP)+0.394ln(TIMP-1)。歐洲肝纖維化學組對ELF評分識別不同階段肝纖維化的作用進行評估，其診斷AF、SF和無肝纖維化的ROC曲線下面積分別為0.9、0.82和0.76[9]。ELF評分在識別AF方面具有良好的準確性，但對早期纖維化的靈敏度較低。

1.6 FibroMeter NAFLD和NIKEIFibroMeter NAFLD對肝纖維化的診斷準確性高，計算公式：0.4184×血糖(mmol/L)+0.0701×AST(U/L)+0.0008×鐵蛋白(μg/L)-0.0102×血小板計數(shù)(×109L-1)-0.0260×ALT(U/L)+0.0459×體質(zhì)量(kg)+0.0842×年齡(歲)+11.6226。該模型最初是在一項對235例NAFLD患者的研究中被提出，對SF的診斷準確率高達91.4%，ROC曲線下面積(0.943)顯著高于NFS(0.884，P=0.008)和APRI(0.866，P<0.001)[13]。NIKEI(non-invasive Keoln-Essen-index)也是一種無創(chuàng)肝纖維化評分系統(tǒng)，由年齡、AST、AST/ALT比值和總膽紅素構(gòu)建一個指數(shù)來計算AF的可能性P：LogitP=ln(P/1-P)=-24.214+0.225×年齡(歲)+0.056×AST(U/L)+5.044×AST/ALT+3.631×總膽紅素(mg/dl)。研究發(fā)現(xiàn),NIKEI診斷AF的ROC曲線下面積為0.968，排除診斷準確性極高，為99%～100%[14]。這兩種模型診斷準確性高，但較復雜，相關(guān)變量較多，不利于臨床推廣。

上述模型是低風險、低成本評估NAFLD肝纖維化的有效方法，有助于減少肝活檢。APRI、NFS、FIB-4、Bard評分、ELF評分、NIKEI對AF的診斷效能要優(yōu)于對SF，在臨床指南中，NFS和FIB-4常被推薦用于鑒別AF或肝硬化的低或高風險患者[7]。NFS是目前臨床上最常用的無創(chuàng)評估纖維化嚴重程度的模型，局限性是它的低靈敏度，而FIB-4的診斷準確性可能受患者年齡影響，應根據(jù)年齡分層采取不同的臨界值以提高診斷準確性。APRI更有助于預測而不是識別AF，且靈敏度相對較低，ELF評分在識別AF方面具有良好的準確性，但對早期纖維化的靈敏度較低，相較而言，NIKEI診斷AF的準確性更高，且排除診斷更加可靠。不同于前面幾種模型，F(xiàn)ibroMeter NAFLD對SF的診斷準確性高，有助于識別早期肝纖維化。

Yang等[15]在近期的一項研究中比較了9種現(xiàn)有的診斷NAFLD肝纖維化的無創(chuàng)評估模型，發(fā)現(xiàn)APRI、Bard、FibroMeter NAFLD和NIKEI的診斷準確率更高，可推薦作為診斷NAFLD肝纖維化的指標。并且這4種評分模型的逐步分層組合對AF的診斷效果明顯優(yōu)于單一的評分系統(tǒng)，這為臨床實踐提供了有價值的參考，這種組合模型可能成為肝活檢的潛在替代方法。未來的研究應該著眼于進一步改進這些模型，并通過大型獨立的前瞻性隊列研究對其進行驗證。

2 影像學檢查

2.1 瞬時彈性成像(transient elastography，TE)TE是通過測量探頭發(fā)射到肝臟的剪切波的速度，得到肝臟彈性值(liver stiffness measurement，LSM)，從而準確定量地計算肝組織硬度。TE不僅可重復性較強，且可檢測約1 cm×4 cm大小的肝臟組織，遠大于肝活檢所取得的肝臟組織量。目前用于臨床的TE技術(shù)包括法國的FibroScan和我國的FibroTouch。肥胖會影響FibroScan檢測成功率，且隨著BMI的增加其失敗率越高，為6.7%～27.0%[16]。M探頭是最常見的測量剪切波速度的探頭，其診斷SF、AF和肝硬化的ROC曲線下面積分別為0.83、0.87和0.92[5]。XL探頭通常用于肥胖患者以降低失敗率，但有研究顯示，在BMI>30 kg/m2的患者中，失敗率仍達35%[17]。Wong等[16]研究發(fā)現(xiàn)，TE對SF、AF和肝硬化的診斷臨界值分別取5.8和9.0、7.9和9.6、10.3和11.5時，靈敏度和特異度均在90%以上。TE對NAFLD肝纖維化的診斷效能優(yōu)于NFS、APRI、FIB-4等模型，有助于區(qū)分無/輕度肝纖維化(F0、F1)與AF[18]。利用LSM能準確檢測NASH引起的各期肝纖維化，且與肝纖維化分期呈正相關(guān)，纖維化程度越高，診斷效能越好[19]。為了提高診斷肝纖維化的能力，一些研究聯(lián)合使用TE和血清標志物模型。Loong等[20]將TE與FibroMeter結(jié)合，結(jié)果顯示診斷SF、AF的陽性預測值達到84%和89%。需要注意的是，TE診斷各期纖維化的閾值需要與肝臟病變相結(jié)合，在肝臟淤血、膽汁淤積、重度肝脂肪變及明顯的肝臟炎癥等情況下均可能使LSM升高，從而高估了肝纖維化的程度。

2.2 聲輻射力脈沖成像(acoustic radiation force pulse imaging，ARFI)ARFI也是一種評估肝組織的彈性以檢測肝纖維化的超聲技術(shù)，使用常規(guī)的超聲掃描儀就可以進行該項檢測。ARFI對肝纖維化診斷的準確性與TE相似，但檢測成功率不受肥胖的限制。ARFI診斷NAFLD患者SF、AF和肝硬化的ROC曲線下面積分別為0.77、0.84、0.84，相應的靈敏度和特異度在90%以上的臨界值分別為0.95和1.32、1.15和1.53、1.30和2.04[21]。一項Meta分析中ARFI檢測NAFLD患者SF的匯總靈敏度、特異度分別為80.2%和85.2%[22]。然而，ARFI在臨床實踐中尚未得到廣泛推廣，相關(guān)研究報道較少，其準確性受到嚴重脂肪變性的影響[23]，還需要進一步的研究，以探索在不同程度脂肪變性時的最佳診斷界值。

2.3 剪切波彈性成像(shear wave elastography，SWE)SWE是一種較新的彈性成像技術(shù)，它基于二維超聲技術(shù)，評估聚焦的超聲波束經(jīng)過肝組織的剪切波速度，提供二維、實時、彩色的肝臟彈性圖。該方法不需要額外的振動器或探測器，可以集成到常規(guī)的超聲系統(tǒng)中。研究表明，在NAFLD患者中，SWE診斷SF、AF和肝硬化的ROC曲線下面積分別為0.86、0.89和0.88，臨界值分別取6.3和8.7、8.3和10.7、10.5和14.4時靈敏度和特異度可在90%以上[21]。SWE評估肝纖維化程度的準確性要高于TE和ARFI，尤其是在早期肝纖維化患者中。與ARFI一樣，SWE的準確性受觀察者間變異和飲食的影響。因此，患者檢查前應禁食至少2 h，并由操作經(jīng)驗豐富的醫(yī)師對其進行檢查。

2.4 磁共振彈性成像(magnetic resonance elastography，MRE)MRE是利用一種特殊的磁共振技術(shù)，獲得反映剪切波在組織中傳播情況的磁共振圖像，對圖像進行處理后得到組織彈性的量化圖。MRE不受肝脂肪變性的影響，并且可用于伴有肥胖、腹水的患者，它能夠檢測出各個階段的肝纖維化，操作失敗率在5.6%以下[24]。MRE模型包括2D-MRE和3D-MRE，2D-MRE更常用于NAFLD肝纖維化的評估。一項Meta分析報道2D-MRE診斷SF、AF和肝硬化的ROC曲線下面積分別為0.87、0.90和0.91[25]。3D-MRE對AF的檢測性能要優(yōu)于2D-MRE[26]。與TE、ARFI及常見的生物標志物模型相比，MRE對于NAFLD肝纖維化的診斷都更準確[7]。研究表明，MRE診斷AF的ROC曲線下面積為0.96，靈敏度為84%，特異度為90%，優(yōu)于Bard評分、NFS和TE[5]。鑒于MRE在纖維化診斷中較高的準確性，它被認為是監(jiān)測纖維化進展變化和判斷纖維化治療終點的一種理想手段。然而MRE高昂的成本，以及對核磁共振設(shè)備的依賴限制了它的廣泛應用。

總體上，血清標志物模型價廉、可行、重復性好，診斷肝纖維化有很好的陰性預測值，但陽性預測值相對較低，更有利于排除診斷。MRE對肝纖維化嚴重程度的診斷有極好的準確性，但由于其高成本和對設(shè)備的依賴，臨床普及困難。TE是美國FDA認證的評估肝纖維化程度的技術(shù)，臨床普及率高、費用相對低廉，但檢測結(jié)果易受肥胖及肝臟病變的影響。ARFI和SWE是較新的成像技術(shù)，ARFI評估肝纖維化程度的準確性與TE相似，SWE的準確性高于TE和ARFI，但成本較高，二者在臨床實踐中尚未廣泛應用，需要進一步的研究來證實其實用性。相關(guān)研究和指南建議將血清標志物模型與影像學方法結(jié)合起來診斷肝纖維化，可進一步提高診斷效能，減少不必要的肝活檢。

3 與HCC的相關(guān)性

肝纖維化是NAFLD逐步進展至肝硬化和HCC的重要階段，嚴重的肝纖維化與HCC的發(fā)生有關(guān)，是HCC的獨立危險因素[27]。近年來的研究表明，一些無創(chuàng)診斷方法不僅可以評估肝纖維化程度，也有助于預測NAFLD患者HCC發(fā)病風險，動態(tài)了解患者病情進展，從而早發(fā)現(xiàn)、早診斷HCC，臨床意義重大。

3.1 TELSM是影響HCC發(fā)生的獨立危險因素，HCC患者LSM明顯高于肝硬化患者[28]。有研究報道，當LSM≥24 kPa時，患者數(shù)年內(nèi)進展為HCC的風險顯著升高[29]。因此，利用TE技術(shù)無創(chuàng)檢測LSM以動態(tài)監(jiān)測患者的病情發(fā)展變化非常必要，較高的LSM可以提示目前無臨床表現(xiàn)、但不久會進展為HCC的患者，提高臨床醫(yī)師和患者的警惕性。一項基于432例不同病因來源(包括病毒性、酒精性、非酒精性、膽汁淤積性及混合病因等)的肝硬化患者的多中心研究發(fā)現(xiàn)，LSM≥20 kPa時患者處于發(fā)展為HCC的高風險之中，且與20～25 kPa組相比，30～40 kPa組的風險比(hazard ratio，HR)為3.0(95%CI：1.1～8.3，P=0.037)，40 kPa以上組的HR為4.8(95%CI：1.7～13.4，P=0.003)[30]。這項研究表明，LSM顯著升高與HCC風險增加之間存在聯(lián)系，TE可以作為一種可靠的無創(chuàng)方法對HCC風險進行分層，有益于動態(tài)監(jiān)測患者HCC風險。關(guān)于LSM能夠明確提示HCC的臨界值，目前的研究結(jié)果尚不一致，可能由于研究對象的肝病原始病因、BMI、ALT及操作者水平等因素不完全一致引起。今后需要針對單一NAFLD來源的肝病患者設(shè)計嚴謹、科學的多中心隨機對照試驗，以進一步明確TE評估NAFLD患者HCC發(fā)病風險的作用。

3.2 APRI日本學者進行的一項針對NAFLD患者HCC發(fā)病的大規(guī)模長期隨訪研究表明，APRI>1.50的NAFLD患者發(fā)生HCC的風險顯著升高(HR=25.03，95%CI：9.02～69.52，P<0.001)，可以根據(jù)APRI對NAFLD患者監(jiān)測和隨訪，從而有助于早期發(fā)現(xiàn)和治療HCC[31]。該研究同時評估了Bard評分與HCC發(fā)病之間的關(guān)聯(lián)，未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性。

3.3 FIB-4研究表明，F(xiàn)IB-4評分與HCC的總生存期和無復發(fā)生存期有顯著相關(guān)性，高FIB-4評分可能是HCC患者預后的獨立危險因素，F(xiàn)IB-4越高，預示著HCC患者的生存率越低[32]。FIB-4評分可作為一種理想的預測HCC預后的無創(chuàng)方法。在Ito等[27]的研究中，NAFLD患者FIB-4≥2.67組總生存率明顯低于FIB-4<2.67組(P=0.018)，HCC發(fā)病率明顯高于FIB-4<2.67組(P<0.001)，表明FIB-4能有效預測NAFLD患者發(fā)生HCC的風險。他們同時研究了NFS，結(jié)果顯示其預測作用與FIB-4類似。

3.4 ARFIARFI可以獲得病灶的剪切波彈性值，能準確反映肝臟局灶性病變硬度的變化，對良惡性肝臟局灶性病變的鑒別診斷有用[33]。肝纖維化進展至肝硬化時，肝實質(zhì)背景彈性值明顯高于正常肝臟，與之相反，HCC的膠原沉積量明顯較低，質(zhì)地遠比周圍的肝實質(zhì)軟，彈性值很低。Rizzo等[34]基于慢性丙肝患者的研究發(fā)現(xiàn)，ARFI檢測HCC結(jié)節(jié)的中位測量值為1.2 m/s，而周圍肝硬化組織的中位測量值為2.2 m/s(P=0.05)。可見ARFI也能應用在肝硬化患者的隨訪中，可以早期識別HCC結(jié)節(jié)。然而，目前尚缺乏ARFI針對NAFLD患者中HCC早期識別作用的研究，需要進一步研究驗證。

3.5 SWE利用SWE測得LSM也可作為預測HCC的獨立危險因素，SWE與FIB-4和APRI預測HCC風險的能力相當[35]。Jeong等[36]研究了2D-SWE對預測HCC的作用，發(fā)現(xiàn)LSM≥10 kPa的患者發(fā)生HCC的風險是LSM<10 kPa患者的4倍。一項納入273例不同病因慢性肝病患者(包括乙肝、丙肝、NASH、酒精性肝病、自身免疫性肝炎、原發(fā)性膽汁性肝硬化)的研究報道，SWE測量HCC患者的LSM(18.65±10.78)kPa顯著高于非HCC患者(10.64±8.04)kPa(P<0.0001)，ROC曲線下面積為0.791[37]。

3.6 MRE近年來，MRE越來越多地用于慢性肝病相關(guān)終點的評估，尤其是HCC的發(fā)生。一項對301例慢性肝病患者的病例對照研究顯示，MRE測量的LSM是HCC發(fā)生的獨立危險因素，比值比為1.38[38]。Lee等[39]隨訪217例代償性慢性肝病患者，發(fā)現(xiàn)MRE測量的LSM是HCC發(fā)生的顯著預測因子(P<0.001，HR=1.59，95%CI：1.25～2.03)，最佳臨界值為4.44 kPa。近期的一項研究發(fā)現(xiàn)，MRE測量的高LSM(>4.7 kPa)的慢性肝病患者進展為HCC的風險很高，在慢性肝病隨訪期間使用MRE縱向觀察肝硬度變化可以對HCC發(fā)生風險進行分層[40]。需要注意的是，這些研究同樣存在納入對象肝病病因不同的局限性，未來需要更多針對單一病因的研究進一步明確。

4 結(jié)語

NAFLD患者肝纖維化平均7～10年進展一個等級，可最終發(fā)展為肝硬化及肝癌，全因死亡尤其肝病死亡風險隨著肝纖維化的出現(xiàn)和進展而顯著增加[2]。因此，在NAFLD患者中評估肝纖維化程度對預后判斷十分重要。近年來研究出現(xiàn)多種無創(chuàng)方法，有望部分替代肝活組織檢查，對不同血清學評估模型和影像學檢查聯(lián)合，可以進一步提高診斷肝纖維化的準確性。一些無創(chuàng)診斷方法不僅可以評估肝纖維化程度，也能有效預測NAFLD患者HCC發(fā)病情況，可用于對有高風險發(fā)展為HCC的患者進行病情監(jiān)測。但由于肝臟疾病的復雜性和影響肝纖維化的各種因素，這些方法尚不能完全取代肝活檢。相關(guān)研究本身還存在一定的局限性，研究數(shù)據(jù)仍不充分，一些診斷界值的確定尚未達成共識，需要進行更大規(guī)模、前瞻性、多中心的研究來進一步評估和驗證。