肝纖維化血清學(xué)無創(chuàng)檢測(cè)研究進(jìn)展

劉紅虹，福軍亮，洪智賢，靳雪原，陳 曦，王文苓，王 冶，趙艷玲

全球每年約有200萬(wàn)人死于慢性肝病。肝纖維化被認(rèn)為是多種慢性肝病的終末階段，是各種慢性肝病向肝硬化發(fā)展的關(guān)鍵步驟。肝纖維化可由病毒性肝炎、酒精性肝?。╝lcoholic liver disease,ALD）、自身免疫性肝炎、非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD）、非酒精性脂肪性肝炎和膽汁淤積性肝病等慢性肝臟疾?。╟hronic liver disease,CLD）引起，并可進(jìn)展至肝硬化和肝癌。研究表明，肝纖維化與肝癌之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性，肝癌患者晚期肝纖維化的存在會(huì)增加抗腫瘤治療后發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，甚至死亡風(fēng)險(xiǎn)[1]。雖然肝纖維化在進(jìn)展至肝硬化之前有逆轉(zhuǎn)的可能，但尚缺乏特異性有效逆轉(zhuǎn)或阻止肝纖維化進(jìn)展的藥物，因此，臨床上對(duì)肝纖維化進(jìn)行早期診斷有重要意義。

肝組織病理學(xué)檢查是明確診斷、評(píng)估炎癥與纖維化程度以及療效判斷的重要手段。肝活組織檢查（活檢）被認(rèn)為是肝纖維化診斷和分期的“金標(biāo)準(zhǔn)”。保羅·埃里希于1883年在德國(guó)進(jìn)行了第一例經(jīng)皮肝活檢[2]。一直以來，肝纖維化的病理評(píng)估都采用半定量評(píng)分系統(tǒng)，目前常用的主要包括Knodell評(píng)分體系、Scheuer評(píng)分體系、Ishak評(píng)分體系和Metavir評(píng)分體系。其中，Knodell評(píng)分系統(tǒng)由于將炎癥壞死和纖維化合并評(píng)估準(zhǔn)確性不高，目前已較少在臨床應(yīng)用。Ishak評(píng)分系統(tǒng)改良了Knodell評(píng)分系統(tǒng)，將肝纖維化分為0～6期，而Scheuer和Metavir評(píng)分系統(tǒng)將肝纖維化分為0～4期。在《肝纖維化診斷和治療共識(shí)（精簡(jiǎn)版，2019年）》[3]中明確指出，肝纖維化的臨床診斷可應(yīng)用Scheuer和/或Metavir評(píng)分系統(tǒng)，前后病例對(duì)照療效的評(píng)估多建議應(yīng)用Ishak評(píng)分系統(tǒng)。但肝活檢是一種侵入性手術(shù)，可伴有如疼痛、出血、腹膜炎、感染、氣胸、血胸、動(dòng)脈硬化等并發(fā)癥。其診斷價(jià)值的局限性主要來源于取材誤差，既往關(guān)于尸檢與腹腔鏡對(duì)比的研究表明單次肝活檢可遺漏10%～30%的肝硬化病例，患者依從性差不愿接受多次肝臟穿刺等情況也不利于肝纖維化的動(dòng)態(tài)變化或治療效果的觀察[4]。關(guān)于肝纖維化發(fā)生和消退的新分子觀點(diǎn)以及治療性抗纖維化藥物的出現(xiàn)，進(jìn)一步證明了使用非侵入性肝纖維化檢測(cè)方法分級(jí)的必要性，目前相對(duì)成熟的無創(chuàng)性肝纖維化評(píng)估技術(shù)主要包括血清學(xué)技術(shù)和影像學(xué)技術(shù)。

1 血清學(xué)無創(chuàng)肝纖維化評(píng)估

肝纖維化包括細(xì)胞外基質(zhì)數(shù)量和質(zhì)量的改變。有關(guān)肝纖維化鑒定和分類的潛在生物學(xué)標(biāo)志物包括膠原合成和分解產(chǎn)物、基質(zhì)生物合成和降解酶類、蛋白多糖/氨基多糖和細(xì)胞外基質(zhì)糖蛋白。目前開展評(píng)估肝纖維化的血清學(xué)檢查可分為2類。間接檢查能反映肝功能的變化，但不能直接反映細(xì)胞外基質(zhì)的代謝。直接檢查則直接反映了細(xì)胞外基質(zhì)的代謝，分為3個(gè)亞類：與基質(zhì)沉積相關(guān)的標(biāo)志物，與基質(zhì)降解和細(xì)胞因子相關(guān)的標(biāo)志物以及與纖維化相關(guān)的趨化因子。目前已知的肝纖維化血清學(xué)模型有APRI評(píng)分、Fibrotest/FibroSure、Hepa評(píng)分、ActiTest、FIB-4 指數(shù)、FibroMeter、NFS、BARD評(píng)分、ELF、Forns指數(shù)、Fibrotest、Lok指數(shù)、GUCI、PGA指數(shù)、Bonacini指數(shù)、King’s評(píng)分、Pohl指數(shù)、VITRO評(píng)分，上述血清模型包括的主要參數(shù)或指標(biāo)見表1。

表1 肝纖維化血清學(xué)無創(chuàng)診斷模型和評(píng)分方法Table 1 Non-invasive hematological diagnosis model and scoring method for hepatic fibrosis

APRI評(píng)分是2003年由美國(guó)Wai等[5]基于對(duì)579例慢性丙型肝炎病例分析而建立，是一種簡(jiǎn)單、便捷、價(jià)廉的非創(chuàng)傷性肝纖維化診斷評(píng)分模型，可以作為臨床醫(yī)師的初篩診斷措施，最適用于HCV感染、HIV和HCV合并感染和ALD/NAFLD患者肝纖維化水平的評(píng)估。據(jù)統(tǒng)計(jì)，APRI診斷肝纖維化的敏感度為77%，特異度為72%，成年患者若APRI評(píng)分≥2分，常提示病情進(jìn)展至肝硬化階段，APRI評(píng)分＜1分，則可除外肝硬化。近期研究發(fā)現(xiàn)該模型用于評(píng)估HBV感染相關(guān)肝纖維化程度的準(zhǔn)確性較低[6]。

FIB-4指數(shù)主要用于評(píng)估HCV感染相關(guān)肝纖維化程度。FIB-4指數(shù)≥3.25診斷Metavir評(píng)分≥F3，F(xiàn)IB-4指數(shù)＜1.45可除外上述情況。近期研究還發(fā)現(xiàn)，在采用FIB-4指數(shù)對(duì)慢性HBV感染者進(jìn)行肝纖維化評(píng)估時(shí)，F(xiàn)IB-4指數(shù)≥3.25診斷Metavir評(píng)分F3以上肝纖維化的特異度為97%。在＞30歲人群中，F(xiàn)IB-4指數(shù)≤0.70排除乙型肝炎肝硬化的陰性預(yù)測(cè)值高達(dá)96%[7]。

Fibrotest/Fibrosure是研究最多的用于診斷肝纖維化的模型，簡(jiǎn)稱FT。該模型建立于2001年，由Halfon等[8]對(duì)慢性乙型肝炎患者的11種血清生化標(biāo)志物進(jìn)行研究和分析發(fā)現(xiàn)，診斷肝纖維化程度最有價(jià)值的指標(biāo)依次為α2-巨球蛋白、結(jié)合珠蛋白、轉(zhuǎn)肽酶、γ-球蛋白、總膽紅素和載脂蛋白A1，上述指標(biāo)的聯(lián)合檢測(cè)可明顯提高診斷的準(zhǔn)確率。FT模型檢測(cè)肝纖維化的敏感度為83%，特異度為77%，操作特征曲線下面積（area under the receiver operating characteristic curve,AUROC）為0.85（95%CI：0.74～0.96）。另有8項(xiàng)薈萃分析顯示，F(xiàn)ibrotest診斷重度肝纖維化的AUROC為0.84，且該模型對(duì)中度和重度肝纖維化的診斷價(jià)值相同，AUROC也并無明顯差別[9]。Castera[10]對(duì)慢性丙型肝炎患者的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ibrotest模型對(duì)于診斷顯著肝纖維化和肝硬化的AUROC分別為0.87和0.82。此外，對(duì)于慢性乙型肝炎和丙型肝炎患者，采用FT模型進(jìn)行肝纖維化評(píng)估是肝活檢評(píng)估的有效替代方法。

Hepa評(píng)分包括膽紅素、轉(zhuǎn)肽酶、透明質(zhì)酸、α-2巨球蛋白、性別和年齡等參數(shù)。有研究顯示，就對(duì)酒精性肝病診斷而言，Hepa評(píng)分并沒有Fibrotest準(zhǔn)確[11]，但在HCV感染者中，Hepa評(píng)分診斷嚴(yán)重肝纖維化的AUROC為0.96，診斷肝硬化的AUROC為0.94[12]。

FibroMeter是基于對(duì)337例慢性丙型肝炎、146例慢性丙型肝炎、95例ALD患者的分析而建立，其總體的診斷準(zhǔn)確性很高，且是惟一能100%排除慢性丙型肝炎發(fā)生肝纖維化或肝硬化的指標(biāo)[13]。FibroMeter診斷2期以上肝纖維化 的 AUROC為 0.883。FibroMeterVCTE3G是FibroMeter血液標(biāo)志物（天冬氨酸）的創(chuàng)新組合，F(xiàn)ibroMeterVCTE3G＜0.384排除晚期肝纖維化的敏感度為90%，特異度為90%[14]。

ELF包含透明質(zhì)酸、III型前膠原和金屬蛋白酶I 3個(gè)參數(shù)。ELF與肝臟的轉(zhuǎn)氨酶水平和炎癥高度相關(guān)[15]，此外，ELF與肝纖維化的嚴(yán)重程度高度相關(guān)[16]。ELF評(píng)分范圍的臨界值從9.8（嚴(yán)重肝纖維化）到≥11.3（肝硬化）不等。Friedrich-Rust等[17]開展的一項(xiàng)納入74例慢性肝炎患者的研究顯示，ELF診斷肝纖維化和肝硬化的AUROC分別為 0.78（95%CI：0.67～ 0.89）和 0.92（95%CI：0.83～1.00）。診斷2期以上肝纖維化的敏感度為0.78，特異度為0.80，陽(yáng)性預(yù)告值為0.88，陰性預(yù)告值為0.65。診斷肝硬化的敏感度為0.91，特異度為0.62，陽(yáng)性預(yù)告值為0.29，陰性預(yù)告值為0.98?？梢?，ELF可以反映肝纖維化程度，對(duì)于肝硬化診斷準(zhǔn)確性更高。

Forns指數(shù)是由Forns等[18]對(duì)476例未經(jīng)治療HCV感染者研究得出的肝纖維化預(yù)測(cè)模型，參數(shù)包含年齡、轉(zhuǎn)肽酶、膽固醇和PLT，該模型中AUROC可用于預(yù)測(cè)明顯的纖維化。根據(jù)Scheuer分類，診斷肝纖維化在F2～F4之間的AUROC為0.86，此外，在對(duì)HIV/HCV合并感染的住院患者肝纖維化分級(jí)評(píng)估中已確認(rèn)該指數(shù)診斷的準(zhǔn)確性[19]。

Fibro指數(shù)包括PLT、AST和γ球蛋白3項(xiàng)指標(biāo)。Fibro指數(shù)預(yù)測(cè)肝纖維化的AUROC為0.83，優(yōu)于Forns指數(shù)和APRI評(píng)分[20]。

PGA指數(shù)是由Poynard等[21]提出的用于診斷ALD性肝纖維化的敏感指數(shù)模型，包括PT、載脂蛋白A1、轉(zhuǎn)肽酶3項(xiàng)指標(biāo)，同時(shí)該指數(shù)模型對(duì)判斷慢性肝炎肝纖維化程度有較高的敏感性。用PGA指數(shù)評(píng)估ALD性肝纖維化程度時(shí)，當(dāng)PAG≤2時(shí)，肝硬化的可能性為0，肝臟正?；蜉p微纖維化可能性為83%；當(dāng)PGA≥9時(shí)，肝臟正常或輕微病變的可能性為0，肝硬化可能性為86%，因而該指數(shù)有助于醫(yī)生發(fā)現(xiàn)ALD的高危患者。當(dāng)PGA≥3時(shí)，診斷肝纖維化的敏感度為85%，特異度為85%[22]，其對(duì)肝纖維化的診斷與病理組織學(xué)診斷的符合率達(dá)86.25%[23]，而PGA≥6時(shí)，兩者符合率為92.18%。此外，PGA指數(shù)中所含的指標(biāo)是臨床常用的生化指標(biāo)，各級(jí)醫(yī)院均能開展，可在臨床廣泛推廣使用[24]。

GUCI是基于AST、PLT及INR 3項(xiàng)臨床指標(biāo)建立的一種肝纖維化血清學(xué)評(píng)分模型，用于評(píng)估慢性HCV感染者的肝纖維化程度。Islam等[25]最先報(bào)道GUCI診斷肝硬化的AUROC為0.85，當(dāng)截?cái)嘀禐?.0時(shí)診斷肝硬化的敏感度為80%，特異度為78%，陰性預(yù)告值與陽(yáng)性預(yù)告值分別為97%和31%。

Bonacini指數(shù)是由Bonacini等[26]對(duì)79例慢性丙型肝炎患者研究得出，包含PLT、AST/ALT比值和PT 3項(xiàng)指標(biāo)，評(píng)分范圍為0～11分。以數(shù)值8為截?cái)嘀?，Bonacini指數(shù)診斷肝纖維化F3～F4的敏感度為46%，特異度為98%。Colli等[27]采用Bonacini指數(shù)模型對(duì)176例慢性HCV感染者進(jìn)行評(píng)估發(fā)現(xiàn)，67%被正確歸類為具有高或非常高的肝硬化風(fēng)險(xiǎn)，僅有33%的肝硬化患者須要進(jìn)行活檢以進(jìn)一步確診。Bonacini指數(shù)診斷ALD和NAFLD引起的肝硬化，AUROC分別為0.902和0.935。Bonacini指數(shù)是獨(dú)立于病因的預(yù)測(cè)肝硬化的評(píng)分模型，與肝損傷程度相關(guān)。

King’s評(píng)分可以預(yù)測(cè)ALD、NAFLD引起的肝硬化和中毒性肝炎，其敏感度分別為98.2%、100%和95.2%。在兩種病因引起的肝硬化中，King’s評(píng)分模型的陽(yáng)性預(yù)告值為100%，診斷肝硬化的AUROC為0.91[28]。當(dāng)截?cái)嘀禐?6.7時(shí)，King’s評(píng)分預(yù)測(cè)肝硬化的敏感度為86%，特異度為80%，陰性預(yù)告值為96%，分?jǐn)?shù)低于上述截?cái)嘀档幕颊甙l(fā)生肝硬化的風(fēng)險(xiǎn)較低，與Bota等[29]的研究結(jié)果相似。

Pohl指數(shù)由AST、ALT和PLT 3個(gè)參數(shù)組成，其并不是評(píng)價(jià)肝纖維化的最佳模型。當(dāng)截?cái)嘀担?時(shí)，預(yù)測(cè)肝纖維化分級(jí)在F0～F3之間的敏感度和特異度分別為30.0%和58.4%，AUROC為0.499。截?cái)嘀担?時(shí)，預(yù)測(cè)肝纖維化分級(jí)F4的敏感度和特異度分別為38.1%和78.1%，AUROC為0.549[30]。

NFS由年齡、BMI、空腹血糖（糖尿病患者）、AST/ALT比值、PLT和白蛋白6個(gè)參數(shù)組成。一項(xiàng)包括3064例患者的Meta分析顯示，NFS預(yù)測(cè)肝纖維化的敏感度0.85，特異度0.90[31]。

VITRO評(píng)分診斷肝硬化和嚴(yán)重肝纖維化的AUROC可分別達(dá)到0.84～0.89與0.79～0.86[32]，診斷3期肝纖維化及肝硬化的AUROC分別為0.79和0.86[33]。

2 不同血清學(xué)無創(chuàng)肝纖維化評(píng)估模型的比較

基于血清學(xué)的無創(chuàng)肝纖維化評(píng)估模型（noninvasive fibrosis methods,NIT）的準(zhǔn)確性因CLD的病因不同而有所不同。某幾種血清學(xué)NIT對(duì)CLD的特定病因具有特異性。例如FIB-4指數(shù)、APRI評(píng)分和NFS，包含了患者的肝功能指標(biāo)，如氨基轉(zhuǎn)移酶，且與患者的年齡和性別等一般資料相結(jié)合以提高模型準(zhǔn)確性。另外一些NIT，例如ELF、Hepa評(píng)分模型，包含了如血清組織金屬蛋白酶和透明質(zhì)酸等須要專業(yè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的纖維蛋白溶解產(chǎn)物，通常能更準(zhǔn)確預(yù)測(cè)晚期肝纖維化。FibroMeter是目前惟一能完全排除慢性丙型肝炎引起肝纖維化的NIT。NFS是評(píng)估NAFLD特定的NIT。而Fibrotest和Hepa評(píng)分這兩種NIT，不僅適用于評(píng)估慢性丙型肝炎引起的肝纖維化，對(duì)其他肝病引起的肝纖維化同樣也能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估[34]。APRI評(píng)分是基于對(duì)慢性丙型肝炎患者的研究所開發(fā)，其參數(shù)中的AST和PLT均容易獲得，對(duì)于晚期肝纖維化的評(píng)估有較高的準(zhǔn)確度，總的AUROC為0.77[35]，但對(duì)NAFLD的評(píng)估表現(xiàn)不佳[36]，對(duì)于慢性乙型肝炎和ALD的評(píng)估則較不可靠[7，37]。FIB-4指數(shù)則由ALT、AST和PLT 3個(gè)參數(shù)組成，是基于對(duì)慢性丙型肝炎合并艾滋病患者研究所開發(fā)，其準(zhǔn)確性已經(jīng)在對(duì)慢性丙型肝炎和NAFLD性肝纖維化程度的評(píng)估中得到驗(yàn)證。ELF包含纖維化形成和降解的3個(gè)標(biāo)志物，被認(rèn)為是由混合病因引起的肝纖維化的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)指標(biāo)，其AUROC＞0.85[16，38]，當(dāng)伴有全身炎癥時(shí)3個(gè)標(biāo)志物水平會(huì)增加，但與肝纖維化程度無關(guān)，因此必須排除該因素。另外注意包含有膽紅素的NIT，如Hepa評(píng)分和Fibrotest，可能會(huì)由于吉爾伯特綜合征或溶血使膽紅素水平增加，從而影響結(jié)果準(zhǔn)確性[39]。此外，F(xiàn)IB-4指數(shù)和NFS對(duì)≤35歲的人群可能不太準(zhǔn)確，隨著年齡的增長(zhǎng)準(zhǔn)確度呈下降趨勢(shì)，建議采用更高的截?cái)嘀祦砼懦?5歲以上人群的晚期肝纖維化[40]，ELF也會(huì)受到年齡的影響，其分值隨著年齡的增長(zhǎng)而增大[41]。

3 蛋白質(zhì)組學(xué)、microRNA、基因多態(tài)性和腸道微生物對(duì)肝纖維化的預(yù)測(cè)研究

人與人之間的遺傳差異決定了肝纖維化發(fā)生的獨(dú)特易感性[14]，肝纖維化的高風(fēng)險(xiǎn)與特定的基因多態(tài)性有關(guān)。使用質(zhì)譜篩查的代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)方法已鑒定出許多與NAFLD、病毒性肝炎和ALD相關(guān)的晚期肝纖維化相關(guān)的分子[42-43]。一項(xiàng)對(duì)515例NAFLD的受試者的研究表明，PNPLA3和MBOAT7基因多態(tài)性與肝纖維化有關(guān)[44-45]。Fabris等[46]研究發(fā)現(xiàn)ApoE基因多態(tài)性與肝纖維化遺傳易感性相關(guān)。對(duì)慢性丙型肝炎患者的研究發(fā)現(xiàn)，ApoE3/E3基因型攜帶者的肝纖維化進(jìn)程加快，而ApoE4和/或ApoE2基因型攜帶者與高膽固醇血癥有關(guān)，但可減慢肝纖維化進(jìn)程。在自然人群中，ApoE基因多態(tài)性存在種族差異，不同人群中ApoE基因型高度不同，歐洲人ε4等位基因的頻率分布從北到南呈下降趨勢(shì)，亞洲人的ε4頻率低，而非洲人、巴布比亞和新幾內(nèi)亞人的ε4頻率高。由于導(dǎo)致肝纖維化的病因不同，目前世界上有關(guān)ApoE基因多態(tài)性與肝纖維化關(guān)系的研究結(jié)論仍存在很大分歧。

諸多研究表明，microRNA通過調(diào)控一系列相關(guān)信號(hào)通路對(duì)CLD的發(fā)生發(fā)展過程發(fā)揮重要的生物學(xué)作用，因此是肝纖維化研究領(lǐng)域的重要部分。microRNA是調(diào)節(jié)基因表達(dá)的非編碼RNA分子，已被證明在不同肝纖維化程度的NAFLD患者的肝臟中存在差異表達(dá)。Miyaaki等[47]通過對(duì)67例NAFLD患者血清及肝組織標(biāo)本中的miR-122檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，重度肝纖維化患者血清及肝組織中的miR-122水平顯著高于輕度肝纖維化患者，故血清miR-122的水平可能是NAFLD相關(guān)肝纖維化的預(yù)測(cè)指標(biāo)。El-Ahwany等[48]通過對(duì)131例慢性丙型肝炎伴肝纖維化患者研究發(fā)現(xiàn)，在肝纖維化早期，miR-138預(yù)測(cè)肝纖維化的敏感度、特異度分別為89.30%和71.43%，在肝纖維化晚期敏感度和特異度分別為89.30%和93.02%，而miR-143則分別是75.0%和88.4%，故循環(huán)中miR-13可以作為檢測(cè)早期肝纖維化的非侵入性的生物標(biāo)志物；而miR-138、miR-143可以作為反映肝纖維化后期的特異性生物標(biāo)志物。由于microRNA種類多，且一個(gè)靶基因可受不同的microRNA調(diào)控，同一microRNA又可對(duì)不同的靶基因進(jìn)行調(diào)控，這種錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系導(dǎo)致對(duì)microRNA的研究仍處于初級(jí)階段，但目前可以肯定microRNA在肝纖維化的預(yù)防、診治和預(yù)后方面發(fā)揮著不容忽視的作用。

腸道微生物組與CLD引發(fā)的肝損傷和纖維化有關(guān)。特定的腸道菌群與肝硬化風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。一項(xiàng)最新研究表明，NAFLD患者糞便中的細(xì)菌組成隨肝纖維化階段的不同而變化，腸道微生物組的16S標(biāo)記能夠區(qū)分患有NAFLD肝硬化的家庭成員與非肝硬化家庭成員[49]。

4 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)CLD患者須進(jìn)行肝纖維化的評(píng)估和監(jiān)測(cè)。肝活檢能夠直接檢測(cè)肝纖維化情況，但目前的肝組織病理學(xué)纖維化分期系統(tǒng)僅可以提供肝纖維化的半定量指標(biāo)，血清學(xué)NIT由于能夠準(zhǔn)確、連續(xù)反映肝纖維化的動(dòng)態(tài)變化而被逐步采用，并在臨床中不斷完善。隨著成像技術(shù)的進(jìn)步以及因“全基因組學(xué)方法”發(fā)現(xiàn)的新型標(biāo)志物的相繼出現(xiàn)，未來NIT的準(zhǔn)確性和臨床效用將進(jìn)一步提高。