慢性乙型肝炎患者血清TGF-β1和SMAD3水平及其對肝纖維化的診斷價(jià)值分析*

張 凱,楊 凱,胡振華

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院蘇州九龍醫(yī)院檢驗(yàn)科,江蘇蘇州 215000

乙型肝炎是一種由乙型肝炎病毒引起的反復(fù)持續(xù)肝臟炎癥的疾病,其具有一定的傳染性,患者多有食欲減退、乏力、惡心等表現(xiàn)[1]。后期可破壞患者肝小葉或者形成硬化性結(jié)節(jié)進(jìn)而發(fā)展為肝硬化。若任由其發(fā)展則40%的肝硬化患者可發(fā)展為肝癌,對患者的生命健康造成嚴(yán)重威脅[2-3]。肝纖維化是肝臟病理化特征之一,主要特征是細(xì)胞外基質(zhì)的蓄積。當(dāng)發(fā)生急性或者暫時(shí)性肝損傷時(shí),纖維化可被緩慢吸收而逐漸恢復(fù)正常,若發(fā)生急性或者慢性肝損傷時(shí),細(xì)胞外基質(zhì)積累,部分纖維化會造成不可逆的肝纖維化,最終可發(fā)展成為肝硬化和肝衰竭[4-5]。肝臟組織學(xué)活檢是診斷慢性乙型肝炎肝纖維化的金標(biāo)準(zhǔn),屬于一種有創(chuàng)檢查,其存在一定的缺陷,可造成患者出血或感染,無法動態(tài)檢測患者的肝纖維化程度等,該技術(shù)無法在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。因此尋找能夠診斷慢性乙型肝炎肝纖維化的生物標(biāo)志物成為近年來研究的熱點(diǎn)[6]。轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)是促肝星狀細(xì)胞活性因子,可刺激肝星狀細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞,使細(xì)胞外基質(zhì)合成增加,促進(jìn)肝纖維化和肝硬化的發(fā)展[7]。本研究主要探討慢性乙型肝炎患者血清TGF-β1和SMAD3水平及其對肝纖維化的診斷價(jià)值,以期為慢性乙型肝炎肝纖維化患者提供新的診斷指標(biāo)和方向。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年10月至2022年10月于本院就診的慢性乙型肝炎患者100例作為研究組,其中男53例,女47例,年齡35～72歲,平均(50.43±11.44)歲;病程2～7年,平均(4.75±0.86)年。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合2019年版《慢性乙型肝炎防治指南》中的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[8];(2)肝纖維化診斷參照《肝纖維化中西醫(yī)結(jié)合診療指南》中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[9],患者均經(jīng)肝穿刺病理組織學(xué)確診為肝纖維化;(3)首次確診為慢性乙型肝炎患者;(4)年齡18～75歲;(5)臨床資料完整,依從性良好。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并有其他肝癌,心、肺、腎功能不全者;(2)自身有嚴(yán)重的免疫缺陷者;(3)臨床資料不完整者;(4)處于妊娠期或者哺乳期的婦女。另選擇同期于本院進(jìn)行體檢的體檢健康者92例作為對照組,其中男44例,女48例,年齡33～70歲,平均(51.68±11.06)歲。兩組研究對象的性別、年齡等基線資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。患者及其家屬明確本研究的目的和意義,并簽署知情同意書。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)同意。

1.2檢測指標(biāo) 采集患者入院后次日清晨空腹靜脈血、健康體檢者體檢當(dāng)日空腹靜脈血5 mL,4 000 r/min離心10 min分離血清,于-80 ℃冰箱中保存?zhèn)溆?。采用酶?lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測患者血清TGF-β1和SMAD3水平,其中TGF-β1酶聯(lián)免疫試劑盒、SMAD3酶聯(lián)免疫試劑盒均購自武漢菲恩生物科技有限公司(貨號:EH0287、EH2148);采用全自動生化分析儀檢測血清天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、血清總膽紅素(TBIL)、清蛋白(ALB)等指標(biāo)水平,化學(xué)發(fā)光免疫分析儀檢測肝纖維化指標(biāo):血清層黏連蛋白(LN)、Ⅳ型膠原(Ⅳ-C)、透明質(zhì)酸(HA)、Ⅲ型前膠原(PC-Ⅲ)水平。

1.3肝纖維化程度分組 肝纖維化程度采用S0～S4分期進(jìn)行評估,S0期表示無肝纖維化,S1～S2期表示輕度肝纖維化,S3期表示中度肝纖維化,S4期表示重度肝纖維化[10]。其中慢性乙型肝炎患者S0期28例、S1～S2期52例、S3～S4期20例。

2 結(jié) 果

2.1研究組與對照組血清TGF-β1和SMAD3水平以及肝功能指標(biāo)比較 研究組血清TGF-β1、SMAD3、AST、ALT、TBIL水平顯著均高于對照組,ALB水平顯著均低于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。

表1 研究組與對照組血清TGF-β1和SMAD3水平以及肝功能指標(biāo)比較

2.2研究組不同肝纖維化程度患者血清各指標(biāo)水平比較 慢性乙型肝炎S0、S1～S2、S3～S4期患者血清LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ、TGF-β1、SMAD3、AST、ALT、TBIL水平依次升高,ALB水平依次降低,且各組間水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。

表2 研究組不同肝纖維化程度血清各項(xiàng)指標(biāo)水平比較

2.3血清TGF-β1和SMAD3水平與血清纖維化指標(biāo)水平的相關(guān)性 經(jīng)Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),血清TGF-β1分別與LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ呈正相關(guān)(r=0.358、0.524、0.341、0.442,均P<0.05);血清SMAD3分別與LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ呈正相關(guān)(r=0.657、0.427、0.475、0.335,均P<0.05)。

2.4血清TGF-β1和SMAD3對慢性乙型肝炎患者肝纖維化的診斷價(jià)值ROC曲線表明,血清TGF-β1和SMAD3診斷慢性乙型肝炎患者肝纖維化的曲線下面積(AUC)分別為0.746、0.798,最佳截?cái)嘀禐?0.386ng/mL、5.160ng/mL;兩者聯(lián)合診斷乙型肝炎患者肝纖維化的AUC為0.868,優(yōu)于TGF-β1和SMAD3單獨(dú)診斷(Z兩者聯(lián)合診斷-TGF-β1=2.747、Z兩者聯(lián)合診斷-SMAD3=1.698,P=0.003、0.044),見表3。

表3 血清TGF-β1和SMAD3對慢性乙型肝炎患者肝纖維化的診斷價(jià)值

2.5Logistic回歸分析影響慢性乙型肝炎患者肝纖維化的危險(xiǎn)因素 以TGF-β1、SMAD3、LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ的均值12.58ng/mL、5.43ng/mL、34.70μg/L、32.67μg/L、70.20μg/L、21.99μg/L為最佳截?cái)嘀?將連續(xù)變量轉(zhuǎn)化為二分類變量,其中TGF-β1≥12.58ng/mL為高表達(dá),<12.58ng/mL為低表達(dá);SMAD3≥5.43ng/mL為高表達(dá),<5.43ng/mL為低表達(dá);LN≥34.70μg/L為高表達(dá),<34.70μg/L為低表達(dá);Ⅳ-C≥32.67μg/L為高表達(dá),<32.67μg/L為低表達(dá);HA≥70.20μg/L為高表達(dá),<70.20μg/L為低表達(dá);PC-Ⅲ≥21.99μg/L為高表達(dá),<21.99μg/L為低表達(dá);以乙型肝炎患者肝纖維化程度(S0=0,S1～S4=1)為因變量,以TGF-β1(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0),SMAD3(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)LN(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)、Ⅳ-C(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)、HA(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)、PC-Ⅲ(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)為自變量進(jìn)行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示TGF-β1、SMAD3、LN、Ⅳ-C、HA及PC-Ⅲ是影響乙型肝炎患者肝纖維化的危險(xiǎn)因素(P<0.05),見表4。

表4 Logistic回歸分析影響慢性乙型肝炎患者肝纖維化的危險(xiǎn)因素

3 討 論

慢性乙型肝炎屬于臨床上常見的病毒性疾病,乙型肝炎病毒不斷感染造成機(jī)體內(nèi)的免疫反應(yīng)遭到破壞,肝臟長期處于一種炎癥狀態(tài),大量肝細(xì)胞遭受損傷,引發(fā)肝纖維化病變,逐漸發(fā)展為肝硬化[11]。逆轉(zhuǎn)或者延緩肝纖維化是防治肝硬化的重要手段,TGF-β1是促進(jìn)肝纖維化的重要因子,其與細(xì)胞膜受體結(jié)合后可刺激胞內(nèi)SMAD3,進(jìn)一步調(diào)節(jié)膠原代謝,促進(jìn)纖維化[12]。岳杉杉等[13]研究發(fā)現(xiàn)柚皮素能夠抑制小鼠的肝纖維化,其機(jī)制與抑制TGF-β1/SMAD通路的激活有關(guān)。本研究中慢性乙型肝炎患者血清TGF-β1和SMAD3水平均高于對照組,提示TGF-β1和SMAD3參與了慢性乙型肝炎的發(fā)生,原因可能是TGF-β1通過活化肝星狀細(xì)胞,促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)合成與沉淀,促進(jìn)肝纖維化,此外,TGF-β1還可以選擇性地提高Ⅰ型前膠原蛋白的表達(dá),減少了細(xì)胞質(zhì)的降解,加快了肝纖維化的進(jìn)程,加重乙型肝炎患者的病情。另外TGF-β1參與了該疾病的免疫調(diào)節(jié)反應(yīng),高水平的TGF-β1可影響乙型肝炎病毒的清除,加強(qiáng)病毒的大量積累,促進(jìn)病情的嚴(yán)重程度[14-15]。

諸多臨床研究表明,受損或者被破壞的肝細(xì)胞能夠減少ALB的合成,增加ALT和AST的水平。LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ是目前臨床發(fā)現(xiàn)的用于反映慢性乙型肝炎肝纖維化的血清生物學(xué)指標(biāo)[16-17],膠原代謝異?；蚶w維結(jié)締增生時(shí),LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ的合成以及釋放會明顯增加[18-19]。本研究中AST、ALT、TBIL水平顯著高于對照組,ALB的表達(dá)顯著低于對照組,S0、S1～S2、S3～S4期患者血清LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ水平依次升高,提示AST、ALT、TBIL、ALB的異常表達(dá)參與了慢性乙型肝炎的發(fā)生,LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ能夠反映肝纖維化的嚴(yán)重程度。本研究ROC曲線表明,血清TGF-β1和SMAD3聯(lián)合診斷對乙型肝炎患者肝纖維化的診斷價(jià)值優(yōu)于TGF-β1和SMAD3單獨(dú)診斷(Z兩者聯(lián)合診斷-TGF-β1=2.747、Z兩者聯(lián)合診斷-SMAD3=1.698,P=0.003、0.044),且具有較高的特異度。有研究發(fā)現(xiàn)血清前膠原C端蛋白酶增強(qiáng)子1對肝纖維化的診斷AUC為0.701[20],本研究中AUC高于其結(jié)果,提示TGF-β1和SMAD3可能作為診斷肝纖維化的血清標(biāo)志物,應(yīng)用于臨床研究。張亞瑞[21]研究表明血清TGF-β1水平不僅能夠反映乙型肝炎患者的疾病嚴(yán)重程度,還對乙型肝炎具有良好的評價(jià)價(jià)值。TGF-β1是促進(jìn)纖維化的關(guān)鍵因子,通過下游SMAD3進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、刺激肝星狀細(xì)胞活化,引發(fā)下游蛋白酶和其抑制物表達(dá)變化,進(jìn)而促進(jìn)肝纖維化[22-24]。本研究經(jīng)Pearson相關(guān)性分析血清TGF-β1、SMAD3分別與LN、Ⅳ-C、HA、PC-Ⅲ水平呈正相關(guān),間接表明了TGF-β1與SMAD3與肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。Logistic回歸分析結(jié)果顯示,TGF-β1和SMAD3是影響乙型肝炎患者肝纖維化的危險(xiǎn)因素,再次表明了二者與肝纖維化的發(fā)生密切相關(guān)。

綜上所述,TGF-β1與SMAD3在慢性乙型肝炎患者血清中水平上調(diào),二者對于肝纖維化具有良好的診斷價(jià)值,且是影響肝纖維化的危險(xiǎn)因素,血清中TGF-β1與SMAD3易于檢測,操作簡單、具有可重復(fù)性、方便動態(tài)觀察等,可作為該疾病診斷的血清標(biāo)志物,應(yīng)用于臨床研究中。本研究不足之處在于對于二者在慢性乙型肝炎及肝纖維化的作用機(jī)制未展開深入研究,后期將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本數(shù)量深入研究二者在該疾病中的作用機(jī)制,以期提供更具研究價(jià)值的血清標(biāo)志物。