肝纖維化診斷方法研究

劉雅靜（綜述），夏金榮（審校）

（東南大學附屬中大醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇南京210009）

·綜 述·

肝纖維化診斷方法研究

劉雅靜（綜述），夏金榮*（審校）

（東南大學附屬中大醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇南京210009）

肝硬化；肝纖維化：診斷

在各種致病因子（病毒感染、酒精中毒、膽汁郁積、循環(huán)障礙、免疫紊亂、代謝障礙和寄生蟲感染等）作用下，受損的肝細胞、庫普弗細胞和內(nèi)皮細胞等釋放大量的炎性因子，激活肝星狀細胞，使其向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化和增殖，合成和分泌大量細胞外基質(zhì)，并沉積于肝臟，最終導致肝纖維化（hepatic fibrosis，HF）的形成［1-3］。HF繼續(xù)進展導致肝小葉結(jié)構(gòu)和血液循環(huán)改建，炎癥遷延不愈，進而發(fā)生彌漫性、結(jié)節(jié)性增生，形成假小葉而發(fā)展成為肝硬化（liver cirrhosis，LC）。一旦形成LC，其過程是不可逆的。有研究［4］表明，在HF階段進行適當干預，可以減緩甚至逆轉(zhuǎn)HF。因此，早期發(fā)現(xiàn)HF，預防LC的發(fā)生，減緩HF向LC轉(zhuǎn)變的進程，有效保護肝臟的功能，提高患者的生存質(zhì)量，是臨床診斷和治療HF及LC的主要目的。本文就近年來有關(guān)HF診斷方法的研究新進展綜述如下。

1 組織病理學檢查

1.1 活檢組織常規(guī)病理學檢查：目前經(jīng)皮肝組織穿刺病理學檢查仍是診斷HF及LC的可靠方法和“金標準”［5-6］。此外，廣義的組織學檢查還包括以下幾個方面。①膠原特殊染色；②組織生化檢查；③細胞生物學檢查；④免疫組織化學檢查；⑤分子生物學檢查；⑥相關(guān)病因?qū)W檢查。常規(guī)病理學檢查與后幾種方法結(jié)合則更有助于HF病因、病情和療效的判斷。盡管如此，仍有以下不足之處。①由于病理活檢為有創(chuàng)檢查，患者有發(fā)生出血、感染等并發(fā)癥的風險；②活檢標本僅占肝臟極小部分，取樣存在局限性，不能反映整體肝臟病變狀況，存在漏診可能；③HF是一個動態(tài)的發(fā)展過程，單次活檢結(jié)果參考價值有限，但若多次復查，多數(shù)患者依從性差。

1.2 Masson染色：Masson三色法是膠原的一種特殊染色方法，能輔助組織標本HE染色準確判斷纖維化程度。

1.3 炎癥活動度分級和纖維化程度分期：一般采用Scheuer改良評分系統(tǒng)［7］進行分級和分期。分級是根據(jù)壞死和炎癥的程度，評估病變的活動程度；分期是根據(jù)纖維化的程度和有無LC的形成，評估病情的進展情況。

2 血清纖維化生物標志物

與肝組織活檢相比，血清標志物的檢測費用低，創(chuàng)傷小，無操作相關(guān)并發(fā)癥及取樣誤差和觀察誤差，可反復進行，能用來動態(tài)監(jiān)測纖維化程度的變化。

2.1 透明質(zhì)酸（hyaluronic acid，HA）：HA是一種糖胺多糖，與膠原結(jié)構(gòu)蛋白、蛋白多糖等一起構(gòu)成結(jié)締組織的主要組成成分，主要是由肝星狀細胞合成，后經(jīng)血液循環(huán)至肝竇內(nèi)皮細胞中降解。在各種病因所致的慢性肝病向HF和LC發(fā)展的過程中，血清HA水平可隨著HF程度的增加而逐漸升高，并在LC時達到最高水平，可作為肝臟受損和纖維化程度的早期診斷指標［8］。

2.2 三型前膠原肽（procollagenⅢN-terminal peptide，PⅢNP）：在HF和LC早期，PⅢNP是肝內(nèi)膠原蛋白增加的主要成分，并可隨著HF程度的增加而增高，尤以LC時最高。因此，PⅢNP可作為HF活動性的指標［9］，但其無特異性，肢端肥大癥、其他器官纖維化、慢性胰腺炎和類風濕疾病患者，PⅢNP也同樣升高［10-11］。

2.3 Ⅳ型膠原（typeⅣcollagen，Ⅳ-C）：Ⅳ-C是最早增生的纖維，也是HF過度增生時基底膜的主要成分，且隨著HF程度的加重而逐漸升高，其血清含量與HF肝內(nèi)炎癥反應、壞死程度及肝竇壁Ⅳ-C免疫組織化學染色反應程度顯著相關(guān)［11-12］。因此，血清Ⅳ-C不僅是HF診斷的重要指標，而且能反映肝竇毛細血管化的程度。

2.4 層黏連蛋白（laminin，LN）：LN是一種肝星狀細胞合成的非膠原性結(jié)構(gòu)蛋白，肝臟中正常含量很低，主要分布于血管、淋巴管及膽管的管壁，起到細胞間黏連的作用，并且對于細胞分化和基因表達也有較為重要的意義。HF或LC時，血清LN增高并在肝竇沉積，形成肝竇毛細血管化，且與纖維化程度和門脈高壓呈正相關(guān)［13］。因此，血清LN水平是反映肝損害嚴重程度、判斷有無活動性HF的指標之一。

2.5 基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）：是一類介導細胞外基質(zhì)和基底膜降解的蛋白水解酶家族，其中3種最常見的酶是MMP-2、MMP-3和MMP-9。MMP-2由活化的肝星狀細胞分泌，在各種慢性肝病均升高，在HF形成階段，MMP-2表達顯著增高，但其預測HF的能力目前仍然存在爭議。MMP-9主要用于對肝細胞癌的輔助診斷。

2.6 基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子（tissue inhibitor of matrix metalloproteinase，TIMPs）：TIMPs是一類調(diào)節(jié)MMP活性和功能的蛋白，TIMP-1能調(diào)控大多數(shù)MMP的活性，而TIMP-2僅能抑制MMP-2，慢性肝病時，TIMPs水平升高，TIMPs抑制細胞外基質(zhì)的降解可能促進了HF的發(fā)生［14］。

2.7 轉(zhuǎn)化生化因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）：TGF-β是組織生長、分化和細胞外基質(zhì)產(chǎn)生及與免疫反應密切相關(guān)的多效能細胞因子，其有3種亞型，但僅TGF-β1與HF的形成有關(guān)。在各種病原引起的肝病至HF的過程中，其表達均上調(diào)，其與纖維化之間的相關(guān)性已得到公認。

2.8 結(jié)締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF）：CTGF是在致纖維化因子TGF-β1作用下、由肝星狀細胞和庫普弗細胞共同合成的與纖維化程度密切相關(guān)的細胞因子，但在終末期肝病反而下降［15］。

3 酶學檢查

3.1 腺苷脫氨酶（adenosine deaminase，ADA）：ADA的活性可隨著HF程度的加重而遞增，其水平的升高與HF程度一致，可在一定程度上作為HF和早期LC診斷的敏感性指標。

3.2 N-乙酰β-葡萄糖醛酸苷酸（N-acetyl-βglucuronidase acid，β-NAG）：LC患者的β-NAG明顯高于正常人群，能很好地反映HF的程度。

3.3 單胺氧化酶（Monoamine oxidase，MAO）、脯氨酰羥化酶（Prolyl hydroxylase，PH）：血清MAO、PH水平與HF程度呈正相關(guān)，目前認為可作為初步估計HF程度的指標。

4 蛋白組學和糖組學

近年來的研究［16］表明，血清中蛋白質(zhì)組學和糖組學對于區(qū)分HF各個階段有較為理想的診斷靈敏度和特異度，對這些模型的進一步研究有助于深入了解HF發(fā)生的機制，并發(fā)現(xiàn)新的血清學標志物。

4.1 蛋白組學：Poon等［17］利用表面增強激光解析電離飛行時間蛋白質(zhì)序列構(gòu)建的蛋白質(zhì)組指紋模型對纖維化進行評估，得出的實驗結(jié)果，當診斷纖維化（Ishak評分＞3）時其曲線下面積為90.6％，而診斷肝硬化（Ishak評分＞5）時曲線下面積則為92.1％。Morra等［18］通過將蛋白質(zhì)組和多個高峰模型聯(lián)合起來的方法進行實驗得到的進展期HF的曲線下面積為88％，而這明顯高于FibroTest實驗所得到的81％。Gobel等［19］運用表面增強激光解析離子化時間飛行質(zhì)譜技術(shù)對F1～F2級和F3～F4級HF進行比較后發(fā)現(xiàn)，5個蛋白質(zhì)譜峰診斷重度HF的靈敏度和特異度分別為67％、80％。Cao等［20］利用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜（matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry，MALDI-TOF-MS）及LC-NB、LC-MLP 2種分級器，針對乙型肝炎后肝硬化進行研究發(fā)現(xiàn)，其對乙型肝炎后肝硬化診斷的靈敏度為86.4％～90.9％，特異度為94.9％～96.6％。而Bozdayi等［21］基于MALDI-TOF-MS的研究結(jié)果提示F0、F1、F2三級之間蛋白質(zhì)譜峰值之間差異無統(tǒng)計學意義，在F4級以及其他各種階段的肝硬化患者中峰值大于30可差異有統(tǒng)計學意義。以上研究對評估HF及LC具有積極意義。

4.2 糖組學：Callewaert等［22］通過以DNA序列/片段分析為基礎(chǔ)的臨床糖組學分析對肝病患者進行臨床研究，獲得了血清蛋白N-聚糖的剖面圖（稱為lycoCirrhoTest），由此可快速區(qū)分LC患者與非LC患者，其靈敏度和特異度分別為79％和86％（對失代償期LC的診斷靈敏度和特異度均可達到100％）。如果同時利用lycoCirrhoTest與FibroTest 2種方法，對代償期LC診斷的特異度會更高。

但因蛋白質(zhì)組學和糖組學目前仍處于起步階段，檢測方法復雜、費用高，現(xiàn)主要用于實驗研究，確定這些新技術(shù)的臨床應用價值還需要大量的前瞻性研究。

5 影像學檢查

5.1 超聲檢查：包括常規(guī)二維超聲（type-B ultrasonic，BUS）、高頻超聲、超聲組織定征（ultrasound tissue characterization，UTC）、瞬時彈性成像、三維超聲成像和超聲造影。

5.1.1 BUS：HF常規(guī)BUS檢查主要表現(xiàn)肝實質(zhì)回聲點狀增粗。LC常規(guī)BUS檢查主要表現(xiàn)為肝包膜欠光滑，肝實質(zhì)回聲不均勻、粗糙甚至呈結(jié)節(jié)樣改變，門靜脈增寬，肝靜脈變細變窄和脾臟腫大。常規(guī)BUS診斷HF的靈敏度和準確率分別為53.3％和76.7％。

5.1.2 高頻超聲：高頻超聲具有更高的分辨率，對于慢性肝病纖維化進程中的細微差別進行區(qū)分。高頻超聲可觀察到肝表面被膜形態(tài)的異常，并對其進行程度評價以及半定量化分級，由此靈敏地反映HF和LC病理學的異常改變，對提高HF和早期LC的診斷有參考價值。

5.1.3 UTC：UTC通過對組織結(jié)構(gòu)的聲學特征和超聲表現(xiàn)二者之間的關(guān)系進行研究，定量評價組織細微結(jié)構(gòu)變化的聲學特征，由此反映組織和病灶的性質(zhì)，對肝臟彌漫性病變的診斷及評價有重要的意義，為臨床診斷HF提供了一種新的定量指標。常用的方法有背向散射積分和視頻法，前者定量分析組織散射射頻信號的聲學密度，反映組織結(jié)構(gòu)的超微變化，對組織病理變化類型及程度進行診斷評價，隨著HF程度的增加，背向散射值也相應增高；后者則為測定的肝臟灰度值，研究肝臟灰階分級水平和分布情況。

5.1.4 瞬時彈性成像：彈性成像系統(tǒng)是近年來研究出的一種新的評價HF的方法，其原理是根據(jù)肝臟的瞬時彈性變化來評價HF的程度。瞬時成像檢查以超聲為基礎(chǔ)，收集肝臟組織受外加機械振動而發(fā)生變形反應的某時間段內(nèi)的各個片段信號，用自相關(guān)法綜合分析，對肝臟硬度進行定量分級，達到測量肝硬度的目的［23］。肝臟的彈性模量與HF不同階段（F0，F(xiàn)1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4）有很好的相關(guān)性，因而瞬時彈性成像是一種無創(chuàng)、快速、價廉、可重復性高的定量檢測HF的方法，對于病情判斷、早期干預治療和隨訪療效有重要意義［24］。吳小霞等［25］證實，肝臟瞬時彈性值與HF分期呈正相關(guān)關(guān)系，即HF化程度增加，瞬時彈性值隨之增長。

5.1.5 三維超聲成像：三維超聲成像技術(shù)是將一系列按照一定規(guī)律采集的圖像利用計算機技術(shù)進行三維重建，較傳統(tǒng)二維超聲圖像更為直觀，具有精確測量結(jié)構(gòu)參數(shù)、定位病變部位等優(yōu)點。其對于肝臟表面形態(tài)、邊緣、分辨率和肝內(nèi)血管的連續(xù)性及周圍血管的關(guān)系等方面的顯示均優(yōu)于二維超聲成像。

5.1.6 超聲造影：超聲造影劑經(jīng)外周靜脈注射后經(jīng)循環(huán)進入肝臟，造影劑微泡在超聲作用下發(fā)生振動，增強超聲背向散射信號，其明顯高于正常肝組織的反射信號，從而達到超聲增強的目的。因造影劑存在于血循環(huán)中，故肝組織中微泡的多少也可以反映其血流灌注狀況，血供越豐富，進入的微泡就越多，超聲信號也就越強。彌漫性肝病的纖維化程度加重，肝竇毛細血管化越重，門脈壓力增大，肝血流減少，故而肝靜脈通過時間（hepatic vein transit time，HVTT）和頸動脈延遲時間（carotid delay time，CDT）縮短。因此，可應用超聲造影通過檢測肝臟HVTT和CDT對肝臟供血進行評估。

5.2 CT檢查：包括常規(guī)CT檢查和CT灌注成像（CT perfusionimaging，CTP）。

5.2.1 常規(guī)CT：常規(guī)CT檢查僅能發(fā)現(xiàn)肝包膜和脾臟體積與HF有關(guān)，不能衡量HF的程度和分期。

5.2.2 CTP：CTP技術(shù)是指對比劑經(jīng)靜脈團注后，對選定的層面行動態(tài)掃描，獲得該層面每一像素的時間-密度曲線，依據(jù)該曲線，同時應用不同數(shù)學模型來計算出各種灌注參數(shù)，進而對組織及器官灌注狀態(tài)作出評價。吳苾等［26］證實，CTP能在無形態(tài)改變的情況下較早地發(fā)現(xiàn)。但CTP仍具有一些不足，如顯示不夠全面、放射性損傷、受呼吸影響大易產(chǎn)生偽影等缺陷。因此，CTP還需要進一步的研究拓展。

5.3 磁共振檢查：包括常規(guī)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、磁共振彈性成像（magnetic resonance elastography，MRE）和磁共振擴散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）。

5.3.1 常規(guī)MRI：常規(guī)MRI掃描技術(shù)主要是通過肝臟形態(tài)學的改變來診斷HF和LC，因此，評價HF及LC的意義不大。

5.3.2 MRE：MRE與超聲瞬時彈性成像具有相類似的原理，在常規(guī)MRI基礎(chǔ)上，加入一針對成像部位的剪切波，對剪切波圖像進行評價分析，從而評估肝臟組織的彈性和硬度。MRE對肝臟多個截面進行研究，收集的組織黏彈性參數(shù)三維信息較為完整，并且似乎MRE對纖維化的程度的判定不受個體體質(zhì)和體質(zhì)量的影響。有研究［27］發(fā)現(xiàn)，MRE結(jié)果在HF早期（F0、F1、F2）變化不大，且各期之間有重疊；但在中晚期HF（F2、F3、F4）之間差別很大，且各期之間無重疊，即具有評估HF程度的意義。Yin等［28］在對慢性肝病患者與正常對照組的MRE的研究中發(fā)現(xiàn)，其區(qū)別輕度和中重度HF的靈敏度為85％，而特異度則為86％。

5.3.3 DWI：是一種全新的、對組織內(nèi)水分子的運動具有高靈敏度的MRI技術(shù)。其在HF診斷中的意義主要為利用表觀擴散系數(shù)的變化對肝臟彌漫性病變進行評價。Guan等［29］通過對建立大鼠HF模型的研究發(fā)現(xiàn)，隨著HF不斷進展，表觀擴散系數(shù)值出現(xiàn)持續(xù)減低。因此，可以有效地區(qū)分正常的肝組織與HF，并且評估HF的程度。

6 結(jié) 論

綜上所述，在當前條件下肝穿刺活檢診斷LC仍然是金標準；無論是血清學檢查還是影像學技術(shù)，對HF的診斷主要集中在中晚期，對HF的預測及早期診斷，其意義尚不明確。尋求靈敏度和特異度高、能早期診斷、便捷、無創(chuàng)、可重復的HF診斷指標以及診斷標準仍是目前亟待解決的問題。肝臟蛋白質(zhì)組學及糖組學鑒定，對于明確肝病患者具體情況有重要的意義，將是今后研究的重點領(lǐng)域。

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（本文編輯：劉斯靜）

R575.29

A

1007-3205（2013）08-0982-05

2013-04-06；

2013-07-19

江蘇省自然科學基金資助項目（BK2009284）

劉雅靜（1988-），女，天津人，東南大學附屬中大醫(yī)院醫(yī)學碩士研究生，從事肝纖維化發(fā)生機制研究。

*通訊作者。E-mail：xjr049540@163.com

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.08.052