慢性乙型肝炎肝纖維化患者剪切波彈性成像參數(shù)變化與TGFβ1、TIMP-1的相關(guān)性

陳萬峰 許亞春

作者單位：226600 江蘇 海安市人民醫(yī)院超聲科(陳萬峰),放射科(許亞春)

肝纖維化是慢性乙型肝炎(CHB)向肝硬化發(fā)展的中心環(huán)節(jié),主要病理特征是肝小葉結(jié)構(gòu)紊亂、肝細(xì)胞結(jié)節(jié)樣再生和假小葉形成,最終發(fā)展為肝硬化甚至原發(fā)性肝癌[1]。肝纖維化和早期肝硬化在組織學(xué)上可一定程度逆轉(zhuǎn),及時規(guī)范的抗病毒、抗纖維化治療尤為重要,因此需要正確評估各階段病理變化[2]。肝活組織檢查是確診CHB肝纖維化的金標(biāo)準(zhǔn),但由于是有創(chuàng)檢查和并發(fā)癥風(fēng)險較高,臨床應(yīng)用受到限制[3]。剪切波彈性成像技術(shù)(SWE)可實時觀察肝臟硬度,掌握肝損傷和修復(fù)的動態(tài)變化,具有快捷、無創(chuàng)和準(zhǔn)確性高等優(yōu)點,已應(yīng)用到肝纖維化的臨床診斷中,但是受儀器設(shè)備、技術(shù)水平和臨床特征差異性等因素影響[4]。研究證實,多種細(xì)胞因子在CHB肝纖維化和肝硬化的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用,轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)是肝纖維化的始動因子,可激活肝星形細(xì)胞(HSC)活性生成大量細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),誘導(dǎo)和加快肝纖維過程;基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子-1(TIMP-1)可特異性抑制基質(zhì)金屬酶(MMP)表達(dá)促進(jìn)ECM降解,抑制HSC活性和肝纖維化進(jìn)展[5,6]。本研究探討肝硬度值(LSM)與血清TGF-β1和TIMP-1水平與CHB肝纖維化的相關(guān)性,為早期診治和預(yù)后評估提供參考依據(jù)。

資料與方法

一、一般資料

選擇2020年7月至2022年12月海安市人民醫(yī)院就診的CHB肝纖維化患者100例,列入觀察組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①HBsAg陽性時間>6個月,入組后HBsAg和/或HBV DNA仍為陽性;②在接受SWE檢查前1周行肝穿刺活檢明確肝纖維化及其分級,符合《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》[7]中的診斷標(biāo)準(zhǔn);③肝纖維化Metavir標(biāo)準(zhǔn)分期為F0～F4期;④年齡18～65歲;⑤臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①明確出現(xiàn)肝硬化,肝臟良惡性腫瘤,中度以上脂肪肝,合并其他類型肝炎或急慢性肝病;②膽胰炎癥性、結(jié)石性、梗阻性、腫瘤性疾病;③全身炎癥性、血液性、免疫性疾病,高度肥胖,妊娠或哺乳期婦女;④精神、智力、認(rèn)知異常不能配合研究,超聲檢查禁忌證等。選擇同期健康體檢人員50名,列入對照組,納入標(biāo)準(zhǔn)為無肝膽胰相關(guān)疾病,肝功能和乙型肝炎相關(guān)指標(biāo)檢查正常。觀察組中男性56例,女性44例;年齡(41.3±3.4)歲;體重指數(shù)(BMI)為(22.14±2.12)kg/m2。對照組中男性27例,女性23例;年齡(41.4±3.4)歲;BMI為(22.12±2.10)kg/m2。兩組的一般資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究獲得研究對象知情同意,醫(yī)院醫(yī)學(xué)理論委員會審批。

二、研究方法

(一)SWE檢查 使用GE LOGIQ E8彩色多普勒超聲診斷儀測定受檢者LSM,采用C1-6型凸陣探頭,頻率為2.5～6.0 Hz。患者平臥位,先采用二維掃查受檢者右前第4～7肋間,獲得二維圖像后調(diào)整為SWE模式,圖像深度8.0 cm、圖像大小為120%,成像取樣框大小為4 cm×3 cm,測量ROI 20 mm,彈性Scale 40 kPa。以肝包膜下約1 cm作為取樣部位,受檢者屏氣3～5 s獲得穩(wěn)定圖像,得到LSM,連續(xù)5次檢測,取平均值。

(二)生物學(xué)指標(biāo)檢測 采集研究對象空腹血液6.0 mL,以3000 r/min離心10 min,上清液置于-80℃?zhèn)溆谩２捎妹嘎?lián)免疫吸附試驗(ELISA)測定血清TGF-β1、TIMP-1水平,試劑盒由上海臻科生物科技公司提供;使用邁瑞B(yǎng)C-2600全自動血液細(xì)胞分析儀測定血小板計數(shù)(PLT);使用全自動生化分析儀檢測血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-GT)、堿性磷酸酶(ALP)、總膽紅素(TBil)、直接膽紅素(DBil)、白蛋白(Alb)等;ELISA測定透明質(zhì)酸(HA)、Ⅲ型前膠原(PC-Ⅲ)、Ⅳ型膠原(Ⅳ-C)和層粘蛋白(LN)等肝纖維化指標(biāo),纖維化指數(shù)-4(FIB-4)=(年齡×AST)/(PLT×ALT1/2)。

(三)觀察指標(biāo) ①比較觀察組和對照組的LSM與血清TGF-β1和TIMP-1水平。②根據(jù)影像學(xué)和肝穿刺檢測結(jié)果,將觀察組按照肝纖維化程度分為S0組(n=22)、S1組(n=25)、S2組(n=23)、S3組(n=15)和S4組(n=15),比較各亞組的血小板、肝功能和肝纖維化指標(biāo)。③Pearson相關(guān)分析LSM與血清TGF-β1和TIMP-1水平的相關(guān)性。

三、統(tǒng)計學(xué)方法

結(jié) 果

一、觀察組和對照組LSM、TGF-β1和TIMP-1水平比較

觀察組的LSM、TGF-β1和TIMP-1水平高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 觀察組和對照組LSM、TGFβ1、TIMP-1水平比較(±s)

二、不同肝纖維化分期患者的臨床資料比較

CHB患者的PLT和血清ALB水平隨著肝纖維化分期的增加而逐漸降低,血清ALT、AST、γ-GT、TBil、DBil、HA、PC-Ⅲ、Ⅳ-C、LN水平以及FIB-4指數(shù)隨著肝纖維化分期的增加而逐漸升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 不同肝纖維化分期患者的臨床資料比較(±s)

三、不同肝纖維化分期患者LSM、TGF-β1和TIMP-1水平比較

CHB患者的LSM、TGF-β1和TIMP-1水平均隨著肝纖維化分期的增加而逐漸依次升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3和圖1。

圖1 S0期患者檢查圖像(LSM 5.04 kPa)

圖2 S1期患者檢查圖像(LSM 6.45 kPa)

圖3 S2期患者檢查圖像(LSM 8.00 kPa)

圖4 S3期患者檢查圖像(LSM 10.23 kPa)

圖5 S4期患者檢查圖像(LSM 11.64 kPa)

四、LSM與TGFβ1、TIMP-1水平的相關(guān)性分析

Pearson分析顯示,CBH肝纖維化患者LSM與TGFβ1、TIMP-1均呈正相關(guān)(r=0.564、0.587,P<0.05)。見圖6。

圖6 LSM與TGFβ1、TIMP-1的相關(guān)性圖

五、LSM、TGFβ1、TIMP-1對CHB肝纖維化的診斷效能

經(jīng)ROC曲線分析顯示,LSM對CHB肝纖維化的診斷效能大于TGFβ1、TIMP-1(P<0.05)。見表4。

表3 不同肝纖維化分期患者LSM、TGF-β1和TIMP-1水平比較(±s)

表4 LSM、TGFβ1、TIMP-1對CHB肝纖維化的診斷效能

討 論

研究報道,肝纖維化是導(dǎo)致CHB轉(zhuǎn)變?yōu)楦斡不牟±磉^程,對早期肝纖維化患者及時有效的臨床干預(yù)后可發(fā)生逆轉(zhuǎn)[8]。肝纖維化是一個損傷、修復(fù)的動態(tài)發(fā)展過程,肝穿刺活檢屬于侵入性有創(chuàng)手段,可能會帶來不同程度的并發(fā)癥,僅進(jìn)行一兩次肝活檢并不能完全反映發(fā)展?fàn)顟B(tài),臨床應(yīng)用較局限[9]。

SWE利用超聲波在不同組織密度和深度聚集所形成的剪切波測量組織密度,當(dāng)組織硬度較高時,LSM相應(yīng)升高, CHB患者發(fā)生肝纖維化后,SWE所獲得的LSM值隨之出現(xiàn)異常[10,11]。研究報道,確定SWE標(biāo)準(zhǔn),可避免外界因素對檢查結(jié)果的影響,檢查結(jié)果較傳統(tǒng)彈性成像技術(shù)更可靠和準(zhǔn)確[12,13]。LSM是經(jīng)剪切波彈性成像檢查最直接的定量指標(biāo),檢測值高低與組織硬度呈顯著正相關(guān)。通過硬度狀況可準(zhǔn)確掌握患者肝纖維化程度,根據(jù)分期進(jìn)行臨床干預(yù),有利于降低肝硬化發(fā)生風(fēng)險[14-16]。本研究顯示,CHB患者的LSM值顯著高于健康人群,且隨著肝纖維化分期的增加而逐漸升高,提示LSM值可直接反映CHB肝纖維化患者肝臟硬度,與Aksakal等[17]報道結(jié)果一致。

HSC活性增加促使大量的ECM生成并沉積于肝內(nèi),是肝纖維化重要的病理基礎(chǔ),當(dāng)沉積的ECM過多且降解機制被抑制,可促進(jìn)成纖維細(xì)胞、肌纖維細(xì)胞等生成,最終誘導(dǎo)肝纖維化發(fā)生[18]。TGF-β1可通過損傷肝細(xì)胞和誘導(dǎo)凋亡,促進(jìn)肌纖維母細(xì)胞形成,促使HSC活化增殖,并增加ECM合成與降解失衡,是誘導(dǎo)肝纖維化發(fā)生和發(fā)展的重要細(xì)胞因子。HBV通過免疫損傷生成誘導(dǎo)細(xì)胞因子,直接或間接激活Kupffer細(xì)胞,促進(jìn)TGF-β1分泌,而過量的TGF-β1反向誘導(dǎo)TGF-β1分泌和膠原合成,通過激活經(jīng)典和非經(jīng)典Smad通路誘導(dǎo)肝纖維化發(fā)生和加速其病理進(jìn)展[19]。在肝纖維化患者肝內(nèi)ECM大量沉積的病理過程中,MMP過度分泌發(fā)揮能促進(jìn)ECM的沉積作用,而金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMP)在肝纖維化早期具有特異性抑制MMP的生物活性,發(fā)揮抑制肝纖維化進(jìn)展的效應(yīng)[20]。TIMP-1屬TIMP家族的重要成員,通過保護(hù)HSC抑制MMP的生成,減輕MMP對肝細(xì)胞的損傷,從而抑制肝纖維化發(fā)展[21]。本研究顯示,CHB肝纖維化患者的血清TGF-β1和TIMP-1顯著高于健康人群,且隨著肝纖維化分期的增加而逐漸升高,提示TGF-β1、TIMP-1是引起肝內(nèi)ECM過度沉積的致病因子,與CHB患者肝纖維化發(fā)生和嚴(yán)重程度密切相關(guān),與文獻(xiàn)報道結(jié)果一致[22,23]。

肝纖維化是慢性炎性免疫反應(yīng)和反復(fù)肝損傷導(dǎo)致的病理修復(fù)反應(yīng),常會出現(xiàn)肝酶和膽紅素代謝指標(biāo)持續(xù)升高、肝臟蛋白質(zhì)合成功能和凝血功能不同程度障礙等病理過程[24]。本研究顯示,CHB的PLT和Alb水平與肝纖維化程度呈負(fù)相關(guān),肝功能和肝纖維化指標(biāo)水平與疾病程度呈正相關(guān);LSM與TGF-β1、TIMP-1水平呈正相關(guān),提示LSM與血清TGF-β1和TIMP-1檢測可反映肝纖維化患者的病情嚴(yán)重程度和疾病預(yù)后,且LSM對肝纖維化的臨床診斷效能較高,與文獻(xiàn)報道結(jié)果一致[25,26]。

綜上所述,LSM、TGFβ1和TIMP-1水平與CHB患者的肝纖維化嚴(yán)重程度密切相關(guān),LSM可對早期診斷、病情監(jiān)測、預(yù)后評估提供參考依據(jù),具有較高的臨床應(yīng)用價值。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。