基于鐵蛋白等血清學(xué)指標的早期NAFLD診斷模型的建立與驗證

吳韻怡 敬強安 杜璟 童向民

[摘要]?目的?建立便于臨床應(yīng)用且診斷效能高的無創(chuàng)預(yù)測模型輔助診斷早期非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic?fatty?liver?disease，NAFLD）。方法?收集2019年6月1日至2022年6月30日在浙江省人民醫(yī)院確診的NAFLD患者和健康體檢者的臨床資料，隨機分為訓(xùn)練集（n=184）和驗證集（n=48）。在訓(xùn)練集中通過多因素Logistic回歸分析方法，篩選早期NAFLD診斷的血清學(xué)指標，建立NAFLD的早期無創(chuàng)診斷模型。使用訓(xùn)練集構(gòu)建診斷模型，并在驗證集中進行外部驗證。將診斷結(jié)果與實際情況進行對比分析，證明所建模型具有一定的可靠性和有效性。最后繪制受試者操作特征曲線，并計算曲線下面積，以此評估預(yù)測模型的準確程度。結(jié)果?根據(jù)二元Logistic回歸分析結(jié)果，最終納入鐵蛋白等4個預(yù)測因子，建立診斷模型，經(jīng)驗證集數(shù)據(jù)證實診斷準確性較好。結(jié)論?基于鐵蛋白等血清學(xué)指標初步建立關(guān)于早期NAFLD診斷預(yù)測模型且診斷效能良好，可用于NAFLD的早期診斷。

[關(guān)鍵詞]?非酒精性脂肪性肝病；診斷模型；鐵蛋白

[中圖分類號]?R446.1??????[文獻標識碼]?A??????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2024.06.009

Establishment?and?validation?of?an?early?NAFLD?diagnosis?model?based?on?serum?markers?such?as?ferritin

WU?Yunyi1，2，?JING?Qiangan2，?DU?Jing2，?TONG?Xiangmin2

1.The?Second?Clinical?School，?Zhejiang?Chinese?Medical?University，?Hangzhou?310053，?Zhejiang，?China;?2.Institute?of?Clinical?Medicine，?Zhejiang?Provincial?Peoples?Hospital，?Peoples?Hospital?of?Hangzhou?Medical?College，?Hangzhou?310014，?Zhejiang，?China

[Abstract]?Objective?To?establish?a?non-invasive?prediction?model?which?is?convenient?for?clinical?application?and?improves?diagnostic?efficiency?to?assist?the?diagnosis?early?stage?of?non-alcoholic?fatty?liver?disease?（NAFLD）.?Methods?Clinical?data?of?patients?with?NAFLD?and?some?healthy?patients?diagnosed?by?imaging?in?Zhejiang?Provincial?Peoples?Hospital?from?June?1，?2019?to?June?30，?2022?were?collected?and?randomly?divided?into?a?training?set?（n=184）?and?a?validation?set?（n=48）.?In?the?training?set，?the?serological?indexes?of?early?diagnosis?of?NAFLD?were?screened?by?multivariate?Logistic?regression?analysis，?and?the?early?noninvasive?diagnosis?model?of?NAFLD?was?established.?The?diagnostic?model?was?builted?through?the?training?set?and?externally?verified?in?the?verification?set.?To?assess?the?prediction?model's?accuracy，?the?receiver?operating?characteristic?curve?was?built?and?the?area?under?the?curve?was?constructed.?Results?According?to?the?results?of?binary?Logistic?regression?analysis，?ferritin?and?other?four?predictors?were?finally?included，?and?the?diagnostic?model?was?established?according?to?the?above?factors.?The?empirical?data?confirmed?that?the?diagnostic?accuracy?was?good.?Conclusion?The?prediction?model?of?early?NAFLD?diagnosis?was?established?based?on?serological?indexes?such?as?ferritin，?which?has?good?diagnostic?efficacy?and?can?be?used?for?early?diagnosis?of?NAFLD.

[Key?words]?Non-alcoholic?fatty?liver?disease;?Diagnosis?model;?Ferritin

非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic?fatty?liver?disease，NAFLD）是指除過量飲酒或其他明確的肝臟損害因素之外導(dǎo)致的經(jīng)影像學(xué)或肝組織病理學(xué)證實的肝細胞脂肪變>5%的臨床病理綜合征[1]。NAFLD包括較早期的單純性脂肪肝（non-alcoholic?fatty?liver，NAFL）、非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic?steatohepatitis，NASH）及NASH相關(guān)肝纖維化和肝硬化，最終進展到肝細胞肝癌[2]。近年來，隨著肥胖和糖尿病等代謝相關(guān)疾病的流行，NAFLD不僅成為全球性的公共衛(wèi)生問題之一，更在我國的慢性肝病病因中位居第一。調(diào)查分析顯示NAFLD在我國的流行率高達29.2%，且數(shù)據(jù)還在逐年上升[3]。目前，NAFLD的早期診斷和相關(guān)治療仍有非常大的提升空間。肝臟活檢仍是診斷NAFLD的“金標準”，但由于其有創(chuàng)性，且采樣和評價都具有一定偶然性和主觀性，在臨床進行大規(guī)模推廣十分不易，對于人力、物力都是較大的挑戰(zhàn)[4-5]。為方便臨床普及應(yīng)用，減少操作難度，近年來血清學(xué)診斷受到各界廣泛關(guān)注。本研究通過對浙江省人民醫(yī)院收治的NAFLD患者的血清學(xué)指標進行分析，探討以鐵蛋白為主的血清學(xué)指標與早期NAFLD診斷的相關(guān)性，并使用二元Logistic回歸分析后構(gòu)建相關(guān)的血清學(xué)診斷模型，試圖提供更為敏感、便捷的診斷方法。

1??資料與方法

1.1??研究對象

收集2019年6月1日至2022年6月30日在浙江省人民醫(yī)院確診的NAFLD患者和健康體檢者的臨床資料。納入標準：①臨床診斷為NAFLD早期（肝區(qū)脂肪沉積；脂肪肝）；②年齡16～65歲。排除標準：①合并酒精性肝炎、病毒性肝炎、藥物性肝炎、自身免疫性肝炎、肝硬化、肝細胞肝癌等其他相關(guān)肝臟疾病的患者；②有飲酒史的患者；③臨床數(shù)據(jù)不完整的患者。本研究經(jīng)浙江省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批通過（倫理審批號：浙人醫(yī)倫審2022其他第（388）號）。

1.2??觀察指標

收集患者的年齡、性別及血紅蛋白、白蛋白、球蛋白、鐵蛋白、總膽固醇、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（alanine?aminotransferase，ALT）等血清學(xué)指標，及影像學(xué)檢查結(jié)果。

1.3??相關(guān)指標的檢測

于清晨分別采集兩組入選者的空腹靜脈血5ml，將其注入含有分離膠成分的試管中，靜置后以3500轉(zhuǎn)/min離心10min（離心半徑為12.5cm），檢測采用上層血清。血常規(guī)采用希森美康XE-2100全自動血細胞分析儀（日本希森美康公司）進行分析。生化指標通過BECKMAN-COULTER?5800型全自動生化分析儀用連續(xù)監(jiān)測法測定（試劑為Beckman-Coulter實驗系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品）。測定時分別用各自公司提供的高、低值質(zhì)控樣本進行質(zhì)量保證。

1.4??診斷模型的構(gòu)建和驗證

將患者按照80∶20進行隨機分組，分為訓(xùn)練集（n=184，其中89例NAFLD患者，95名健康者）和驗證集（n=48，其中23例NAFLD患者，25名健康者）。通過訓(xùn)練集相關(guān)數(shù)據(jù)進行模型構(gòu)建，首先將患者相關(guān)血清學(xué)指標進行獨立樣本t檢驗，本研究將存在明顯差異的指標納入向前選擇[似然比（likelihood?ratio，LR）]，以此構(gòu)建回歸模型，并據(jù)此繪制受試者操作特征曲線（receiver?operating?characteristic?curve，ROC曲線）。對驗證集中的數(shù)據(jù)進行校驗。隨后進行敏感度和特異性的相關(guān)分析，繪制ROC曲線，并計算曲線下面積（area?under?the?curve，AUC）。

1.5??統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS?27.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料采用中位數(shù)（四分位數(shù)間距）[M（Q1，Q3）]表示，比較采用Mann-Whitney?U檢驗。計數(shù)資料以例數(shù)（百分率）[n（%）]表示，比較采用c2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2??結(jié)果

2.1??入選者的一般資料分析

112例NAFLD患者年齡18～65歲，其中男100例，女12例。健康體檢者120名，年齡16～65歲，其中男56名，女64名。將232名入選者隨機分為訓(xùn)練集和驗證集，見表1。

2.2??訓(xùn)練集中入選者的臨床資料比較

訓(xùn)練集中NAFLD組患者與健康組體檢者的球蛋白、總膽固醇、血紅蛋白、尿酸等血清學(xué)指標比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。NAFLD組患者年齡較大，且男性較多，總蛋白、白蛋白較健康組體檢者低（P<0.001）；鐵蛋白、ALT、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶（γ-glutamyl?transferase，GGT）較健康組體檢者高（P<0.001），見表2。

2.3??建立診斷預(yù)測模型

在訓(xùn)練集中將血紅蛋白、總蛋白、球蛋白、白蛋白、總膽固醇、尿酸等9個變量進行單因素分析，并將P<0.05的5個變量納入多因素Logistic回歸分析，最終以白蛋白、鐵蛋白、ALT、GGT?4項指標構(gòu)建NAFLD診斷預(yù)測模型?；貧w方程：Logit（P）=?–11.448+0.391×白蛋白-0.008×鐵蛋白–0.057×ALT-0.097×GGT，見表3。

2.4??診斷預(yù)測模型的評價

訓(xùn)練集中，該模型預(yù)測NAFLD的AUC為0.968（P<0.001），95%CI：0.943～0.992。AUC較接近1，提示該預(yù)測模型區(qū)分度較好。根據(jù)約登指數(shù)確定最佳診斷界值為0.640，在此閾值下，該模型分類性能較好，敏感度為93.70%，特異性為80.00%，見圖1。

2.5??診斷預(yù)測模型的驗證

根據(jù)訓(xùn)練集中模型診斷得到的最佳閾值0.64，對應(yīng)總分界值為3.29。在驗證集構(gòu)建的預(yù)測模型中，總分>3.29分判為陰性預(yù)測結(jié)果，即健康者；總分≤3.29分判為陽性預(yù)測結(jié)果，即NAFLD患者。采用該閾值預(yù)測時，模型預(yù)測NAFLD的敏感度為91.30%，特異性為80.00%，說明該模型準確度較好。在驗證集中繪制相關(guān)ROC曲線，得到AUC為0.941（P

3??討論

NAFLD被認為是世界范圍內(nèi)慢性肝病的主要病因，且隨著疾病進展，有可能進展為肝硬化甚至肝細胞癌，一旦發(fā)展至終末期，肝移植是唯一的治療手段。因此，早診斷、早干預(yù)對患者意義較大。

既往有許多學(xué)者嘗試用血清學(xué)指標篩查NAFLD，近年來國內(nèi)也進行了許多相關(guān)研究，并建立脂肪性肝病指數(shù)、肝臟脂肪指數(shù)、NAFLD篩查評分等模型，部分模型評估所需指標煩瑣，計算復(fù)雜且準確度未被外部驗證，所以大多數(shù)模型仍處于研究狀態(tài)，尚未被應(yīng)用于臨床[6]。目前，暫無可完全替代肝組織穿刺活檢的診斷方法。

鐵過載被認為與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，已有研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)NAFLD患者出現(xiàn)肝鐵過載[7]。鐵作為人體不可或缺的微量元素之一，幾乎存在于全身所有組織中。鐵蛋白作為人體中貯存鐵的主要形式，不僅是十分重要的血漿成分，而且其含量間接反映人體內(nèi)鐵的貯存情況[8-9]。肝臟是重要的儲鐵器官，也是鐵過載主要損傷的靶器官之一[10]。鐵是機體內(nèi)發(fā)生脂質(zhì)氧化反應(yīng)的關(guān)鍵物質(zhì)。過量的鐵可導(dǎo)致氧自由基的大量生成，促使肝臟發(fā)生進一步脂質(zhì)過氧化損傷，并在同時刺激肝臟中膠原蛋白的合成，使肝臟病變加重。在脂肪肝的過程中，肝細胞積累三酰甘油，由于脂肪的變性和氣球樣變性，受損肝細胞中的鐵被釋放到血液中，導(dǎo)致鐵蛋白濃度上升，從而形成惡性循環(huán)?？茖W(xué)研究揭示鐵蛋白含量的增加在一定程度上可影響肝細胞的脂肪變性和炎癥浸潤。本研究證實鐵蛋白對提高血清學(xué)診斷NAFLD的準確性有較好的作用。

本研究通過對232名入選者進行回顧性分析，最終將白蛋白、鐵蛋白、ALT、GGT?4項指標構(gòu)建NAFLD診斷預(yù)測模型。該模型在訓(xùn)練集中的AUC為0.968，95%CI：0.943～0.992，AUC接近1，提示該模型區(qū)分度較好。根據(jù)約登指數(shù)確定最佳診斷界值為0.640，在此閾值下，敏感度為93.70%，特異性為80.00%，提示該模型準確度較好。在驗證集中，模型預(yù)測NAFLD的敏感度為91.30%，特異性為80.00%。在驗證集中繪制ROC曲線，求得AUC為0.941，95%CI：0.880～1.000，說明預(yù)測模型具有較好的區(qū)分度。

綜上，本研究構(gòu)建的模型僅需部分易獲得、易檢測的血清學(xué)指標，即可較準確地預(yù)測NAFLD，與肝穿刺及影像學(xué)檢查比較，具有較好的重復(fù)性和較低的檢測費用，可用于NAFLD的早期篩查。本研究的不足為回顧性分析、樣本量較小且為單中心研究等，未來可采用前瞻性研究，并加大樣本量進行多中心研究。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2023–04–25）

（修回日期：2024–01–31）

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