血清标志物与瞬时弹性成像技术评估肝纤维化的研究进展与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

摘要:肝纤维化及部分早期肝硬化是可逆转的,及时准确地判断肝纤维化程度对慢性肝脏疾病的预防治疗及预后判断具有显 著的临床意义。近年来，血清标志物及瞬时弹性成像技术在评估肝纤维化方面已取得较大的进展，介绍了血清学指标及其相关模 型对肝纤维化的评估价值，如壳多糖酶3样蛋白1、GP模型、Forn_S、APRI和FIB -4指数;并简述了瞬时弹性成像检测技术在慢性肝 病患者肝纤维化程度分期中的应用进展;认为二者的联合应用对肝纤维化程度的评估有较高的价值。

关键词：肝硬化；弹性成像技术；生物学标记；诊断；综述

肝纤维化是肝脏对各种病因引起的肝脏细胞损伤后的修 复反应，此时损伤区域被细胞外基质（主要是各种胶原、非胶 原糖蛋白、蛋白多糖）或瘢痕所包裹^[|]。过去，肝纤维化常被 认为无法逆转,但近年随着医学生物学的突出进步，研究人员 对肝纤维化的治疗有了新的认识，目前认为:肝病患者若能得 到早期诊断与及时治疗，肝纤维化及部分早期肝硬化是可以逆 转的^[2]。故早期发现并积极治疗相对于晚期的单纯对症处理 往往更有价值。在肝纤维化的诊断方面,除了传统的肝穿刺活 组织检查技术，新型血清分子标志物及其模型和最新的影像学 技术为临床诊断提供了准确的诊断依据，给慢性肝病患者肝纤 维化的早期识别与分期带来了新的方向。

1血清学诊断指标

血清学检查是临床中最常用的检测方法,具有相对无创 性、操作便捷性并且可重复检测，动态观察相关指标变化，对病

情发展及其预后都能作出及时有效的判断。目前认为肝纤维 化是由于各种病因导致的肝脏细胞外基质合成增加或降解减 少，从而导致细胞外基质在肝脏过度沉积，但因细胞外基质结 构十分复杂,使用血清学方法检测识别较为困难，因此临床常 用的血清学检测指标通常为细胞外基质的代谢产物，但是这些 指标缺乏肝脏特异性，易受到肝脏炎症的影响，其反映的主要 是基质的动态变化，它们能较为准确的区别轻度纤维化和明显 纤维化，但是对于部分中等程度的纤维化则难以进行具体分 级^[3]。近年来，随着新型肝纤维化血清分子标志物的出现，这 一局限有望得到解决。

1.1 壳多糖酶 3 样蛋白 1( chitinase - 3 - like protein 1， CHI3L1) CHI3L1又称YKL-40,是壳多糖酶家族中的一员， 但其无壳多糖酶活性，它编码的糖蛋白属于18 -糖基水解酶 家族的一员^[4]。随着近些年高通量技术的飞速发展，Dezso 等^[5]通过对32例受试者进行试验观察发现CHI3L1在肝中表 达水平最高。来自Illumina Human Body Map2. 0的数据显7K, CHI3L1在肝脏中表达水平为552 FPKM,而在人体其他.15个 组织（如心脏、肾脏、肺、脑、结肠、淋巴结、甲状腺和乳腺等）其 表达水平很低（中位数仅为15 ,表达水平居第二位的肾脏其值 为36 FPKM) ,CHI3L1在肝脏中的表达水平比其他组织高出 15(与肾脏比）至270倍（与心脏比）。实验数据表明CHI3L1

是肝特异性或高度肝富集基因，在肝细胞中大量表达^[6]。Eu- rich等[⁷]对149例行肝移植的HCV患者进行YKL _⁴〇检测， 结果显示YKL -40与炎症等级和抗病毒疗效之间无明显相关 性(P值分别为〇. 216和0.733)，但在晚期肝纤维化阶段 (F3 ~ F4)显著增长（P = 0. 006)，早期纤维化（F0 ~ F2)患者与 晚期纤维化（F3 ~ F4)患者相比受到更频繁的双重免疫抑制（P =0.003)，这表明YKL - 40对慢性丙型肝炎（CHC)及其肝移 植术后肝纤维化的进展有预测作用。国内曹欣等^[8]对114例 受试者进行对照研究,根据肝活组织病理检查结果（SI ~ S4) 将肝纤维化程度不同的受试者分为2组，A1组1专S <3 ,A2组 3矣S矣4,结果表明：肝纤维化程度不同的慢性HBV患者之间 血清YKL -40水平可能存在差异，YKL - 40可以区别轻度与 中重度肝纤维化，且中重度肝纤维化患者血清YKL -40水平 较高。Huang等^[9]为了研究CHI3L1是否能够区分肝纤维化的 早期阶段和晚期阶段，分别比较了 39例S0期、36例S1期、16 例S2期和153例S3或S4期肝纤维化患者血清中CHI3L1的 表达水平，分析发现:S0期与S1期患者血清CHI3L1无明显差 异,S0~S1期患者血清CHI3L1平均64.79 ng/ml,S2期平均为 130.04 ng/ml，在S3 ~ S4期平均值上升至277. ⁴6 ng/ml,同时 将CHI3L1与肝纤维化四项指标评估晚期肝纤维化的效能进 行对比，结果显示CHI3L1的受试者工作特征曲线下面积 (AUC)值为0. 99，优于肝纤维化四项指标(0. 84 ~ 0. 95),这表 明CHI3L1是一种较为优秀的无创肝纤维化分期指标，其区分 轻度与中重度肝纤维化效能良好。但有研究^[1°^]显示其在诊断 儿童晚期肝纤维化上无明显价值，目前因其试剂成本较高，国 内临床应用较少，其有效性有待进一步验证。

1.  GP 模型 GP 模型= [Glo(g/L) xl0/PLT(10⁹/L)]，是 近年刚出现的肝纤维化诊断模型，为Liu等^[11]建立的一个由 常规的实验室变量组成的简单模型，对慢性HBV患者的轻度 肝纤维化及肝硬化进行预测和评估,该研究对来自2家医院的 114例慢性HBV患者进行了回顾性分析，采集了患者13种临 床资料（包括性别、年龄、Alb、Gl_〇、PLT、TBil、DBil、GGT、ALP、 ALT、AST等），并将计算出的GP结果与其他6种主流肝纤维 化血清学模型进行对照，结果发现年龄、PLT、TBil、DBil、Glo* PTA与肝纤维化分期有关;进一步通过单因素分析和多元逐步 回归分析发现:只有Glo和PLT在不同的肝纤维化阶段存在显 著差异，且Glo和PLT与肝纤维化阶段具有独立相关性，同时 GP模型与肝纤维化阶段也显著相关(r = 0. 466，P < 0. 001)，与 其他6种血清肝纤维化诊断模型相比，其相关性最高。当 GP<1.68时，其诊断轻度肝纤维化（F0 ~F1)的特异度为 69. 6% ,敏感度为 72. 4% , AUC 为 0. 762 (0_ 676 ~ 0. 848), GP >2.53时，其诊断肝硬化（F4)的特异度为84. 5%，敏感度为 72.7%，AUC 为 0. 781 (0. 638 ~ 0. 924)。Li 等^[12]对 316 例 HBV高病毒载量（HBV DNA3=4 l_〇gl。拷贝/ml)和ALT轻度升 高(40 U/L<ALT$80 U/L)的患者进行临床数据分析，并分别

计算GP、APRI、FIB - 4,以肝穿刺活组织检查结果为金指标， 316例患者中显著纤维化（S&F2)146例，严重纤维化（S&F3) 64例，肝硬化（S = F4)40例。预测显著纤维化患者时，GP的 AUC 低于 APRI(0.64 vs 0.76，尸 <0.001)，基本与 FIB -4 相当 (0.64 _vs 0. 66，P=0. 366);预测严重纤维化患者时，GP的 AUC稍高于APRI(0.82vs0.79，■P=0•409)和FIB-4(0.82vs 0.77,P=0.224);当预测肝硬化患者时,GP的AUC高于APRI (0. 91 vs 0. 84, P = 0. 033 )和 FIB - 4 (0. 91 vs 0. 80, P = 〇. 〇〇4)。这表明在高病毒载量和ALT轻度升高的患者中，GP 模型对中晚期肝纤维化的诊断效能优于APRI和FIB -4。林 海等^[13]对137例不同肝硬化分期的慢性乙型肝炎（CHB)患者 进行抗纤维化治疗并定期采集整理GP、APRI、FIB -4数据，发 现GP、APRI、FIB -4预测肝硬化的AUC分别是0• 805、0. ⁷89、 〇. 857,治疗48周后再次行肝穿刺活组织检查，肝纤维化得分 与治疗前相比未见明显变化，同时GP值与治疗前相比也未见 变化，然而治疗48周时的FIB -4、APRI值均明显低于治疗前 (P值均<0.05),与肝穿刺活组织检查结果并不相符，说明GP 模型对首次接受治疗的乙型肝炎肝硬化具有良好的预测价值， 同时提示GP模型对乙型肝炎肝硬化治疗过程中肝纤维化程 度评价的潜在价值。GP模型因参数采集简单、计算方便、成 本低廉，可以较为准确地评估CHB患者的早期纤维化和肝硬 化状态，多家医院已将其运用于临床。GP模型尤其适合基层 医院对早期肝纤维化和肝硬化患者的初筛，同时有助于减少慢 性肝病患者肝活组织检查的需要。

2.  Foms指数Foms指数是由Foms等^[14]提出的由PLT、 GGT、总胆固醇(TCH)和年龄4个指标组成的评估肝纤维化程 度的血清学模型，Foms =7. 811 - 3. 131 x In [PLT计数 (10⁹/L)] +0.781 xln [GGT (IVL)] +3_467 xln[年龄（岁）] -0. 014 x TCH( mg/dl)。Kayadibi 等^[15]对 2〇² 例接受肝穿刺 活组织检查的HCV感染者进行回顾性分析,其收集整理了 PLT、Fc»m_S指数、APRI、肝组织病理结果等临床资料，肝组织病 理结果发现65. 8%的患者（〃 =133)存在显著的肝纤维化 (F2 ~ F4) ,23. 3%的患者（™ =47)存在肝硬化（F4),在显著肝 纤维化患者中，Foms指数与APRI、PLT计数的AUC分别为 0. 837、0. 814、0. 764,在肝硬化患者中，Fom_S 指数与 APRI、PLT 计数的AUC分别为0. 883、0. 847、0. 827，结果表明在对肝纤维 化或肝硬化的评估效能方面,Fom_S指数优于APRI和PLT计 数。1)_〇哗等〃^6]招募了 81例被诊断为乙型肝炎的受试者，并 通过活组织检查确定肝纤维化程度，同时采集Foms、ARFI和 FibroScan数据，并比对上述结果与肝活组织检查结果是否一 致;该研究又将受试者依据炎症等级的不同（G <2和G&2)分 为2组，探寻炎症反应的程度与F_〇ms、ARFI和肝脏硬度测量 (liver stiffness measurement，LSM)值之间是否存在关联。结果 表明肝纤维化的程度与F_〇rns、ARFI和LSM结果之间显著相 关(r值分别为0. 539、0. 577、0• 629, P值均< 0. 001);联合运

用Fom_S、APRI和FibroScan技术可以提高预测肝纤维化（S身 2)和肝硬化的准确性。炎症反应等级和Fom_S、ARFI和LSM 结果之间存在显著相关性,提示炎症反应的程度可能会影响这 些检测方法的诊断准确性。

3.  APRI 指数 APRI = [AST(U/L)/正常值上限]x 100/ PLT(10⁹/L)是由Wai等^[17]依据270例CHC患者资料建立，其 分析了患者的年龄、性别、种族、酒精摄取量等一般资料及病 毒学资料(获得HCV途径、病程、病毒载量、病毒基因型等）和 多项血清学指标（WBC、PLT 计数、AST、ALT、TBil、Alb、ALP 等)后，通过系统数据分析筛选出具有代表性的肝纤维化独立 预测因子，再联合不同预测因子后，发现AST与PLT的组合是 最简单且精确度最高的，由此建立了诊断模型。刘京等^[18]将 111例CHB患者根据肝穿刺活组织病理分期结果分为3组:无 明显肝纤维化组（S0、S1)40例、明显肝纤维化组（&S2)48例 和早期肝硬化组（S4)23例。对每例患者同期进行APRI、 FIB -4、Fom_S指数评估，研究发现APRI和其他血清学诊断模 型（如Forns指数、：FIB -4)及肝穿刺活组织检查结果具有良好 的一致性。吴方雄等^[19]对69例行肝穿刺活组织检查的CHB 患者的APRI评分进行分析，结果显示不同肝纤维化程度患者 的APRI值之间存在显著差异（P =0.040)，受试者工作特征曲 线分析结果显示其判断纤维化的截断值为〇. 62,当APRI < 0. 62时肝纤维化程度较轻，当APRI>0• 62时则肝纤维化程度 逐步加重，AUC为0.⁷26 [ 9⁵%可信区间（⁹5%CI):0.594 ~ 0.859],表明APRI对CHB患者肝纤维化程度的评估具有良好 的效能。Wu等^[2°^]对78例CHB患者进行研究，肝穿刺病理采 用METAVIR评分:APRI诊断显著肝纤维化（F & 2)的AUC为 0.71(95%CI:0.59~0.83);诊断严重肝纤维化（F>3)的 AUC 为0.80(95%(：1:0.67~0.92),当六?111<0.5时，其诊断显著 肝纤维化的敏感度为0.84,特异度为0.35,当APRI >1.5时， 诊断显著肝纤维化的敏感度为〇. 47，特异度为0. 80，总体诊断 准确率达到67% ,这提示APRI对比较严重的乙型肝炎肝纤维 化患者更具有诊断价值。程捷瑶等^[21]通过总结血清纤维化标 志物在评价肝纤维化水平中的相关病例后认为APRI模型所 包含指标少、计算简单，易用于临床，但准确率相对较低。上述 研究表明APRI指数对诊断肝纤维化具有良好的效能,但实际 应用中其准确性易受多种因素影响，如心肌梗死、肺炎等炎症 反应及一些临床用药影响,故在临床采集血液标本时应注意尽 量避开此类影响因素。

4.  FIB-4 指数 FIB-4 =[年龄（岁）x AST (U/L)]/ [PLT 计数（10⁹/L) x ALT( U/L)^1/2 ],该模型由 Sterling 于 2006 年首先提出，其具有无创伤性、计算简便、结果客观、费用较低 等优点，可较灵敏地反映肝纤维化程度，同时对慢性肝病病情 严重程度及其预后有一定参考价值^[22]。何丽华等^[23]将218 例CHB患者根据肝纤维化程度分为SO ~ S2组（1²〇例）和 S3 ~ S4组（98例），发现S多2时,FIB -4指数的诊断效能明显

优于 APRI 指数（Z = 1. 998，P =0• 046),当 S>3 或 S4 时 FIB - 4指数的诊断效能与APRI指数相当，故FIB -4及APRI指数 均能对CHB患者肝纤维化程度作出评价，其中FIB指数对肝 纤维化早期的评估效能更高。Ahmad等^[24]对157例CHC患 者研究发现Fffi - 4 < 1_45时提示无或轻度纤维化;FIB - 4 >

1.1    25时，提示显著纤维化。当flB-4 <1.45时，排除严重肝 纤维化的敏感度为51%，AUC为0. 732 (95% CI:0.655 ~ 0.809),当FIB-4 >3. 25时，确诊严重纤维化（F3 ~F4)的阳 性预测值达到64. 0% ,特异度达到82. 3%，AUC为0. 545 (95% CI:0.456 ~ 0• 635 )。Abdollahi 等^[25]对 221 例慢性肝炎 患者的临床资料进行回顾性分析，分别计算每位患者的AAR (AST/ALT)、APRI和FIB - 4，并与肝活组织检查结果对比，通 过受试者工作特征曲线分析这些标志物对中晚期肝纤维化的 诊断准确性，结果显示纤维化阶段与FIB -4、APRI和AAR之 间显著相关,FIB - 4 (AUC = 0• 84)和 APRI (AUC = 0. 78 )对中 晚期肝纤维化程度的评估效能均优于AAR，且FIB -4相关性 最佳。Houot等^[26]对2002 - 2014年间的1321篇文章进行Me­ta 分析，数据表明 FIB -4 在诊断 CHB 患 者或同 时感染 HCV 者晚期肝纤维化的效能上优于APRI。以上研究表明FIB -4 与APRI相比对显著肝纤维化的诊断具有更好的效能，在诊断 严重肝纤维化方面两者都有较大的价值。

2瞬时弹性成像检测技术(transient elastography, TE)

TE是以超声技术为基础，通过检测肝硬度，对慢性肝病患 者肝纤维化程度进行定量及分级的一种无创诊断方法。其主 要特点体现在无创性、即时性、客观性、可重复性。目前临床上 常用的TE设备主要有FibroScan和FibroTouch等产品。魏华 等^[27]对90例CHB患者和慢性HBV感染者进行FibroScan检 测对照研究，并以各受试者肝活组织病理学检査结果为参考， CHB患者的LSM均值显著高于慢性HBV携带者（P < 0. 001)，该结果与各受试者肝活组织检查结果有较好的一致 性。Takemoto等™运用FibroScan对44例CHC患者的肝纤维 化程度进行检测，以15.0 kPa为临界值，诊断F英3期肝纤维 化的敏感度为〇. 67，特异度为0• 89,准确度为86.⁴%，结果提 示FibroScan对诊断肝纤维化分期&F3的CHC患者最有价值。 丁红方等^[29]回顾性分析了 195例HBV携带者的多项临床资 料（包括肝功能、HBV DNA、LSM、上腹部彩超、肝组织病理学 结果等），并对其中80例患者行肝穿刺活组织检查。同时将受 试者按照HBV携带时间的长短，分为5个时间段，分别比较各 时间段的LSM、SPT(脾脏厚度）及PVD(门静脉内径），发现 HBV携带时间超过15年以上的病毒携带者LSM值明显高于 病程小于5年者，但SPT及PVD不受HBV携带时间的影响， 提示随着HBV携带时间的增加，虽然肝功能正常，但肝脏的硬 度值却呈上升趋势，故运用FibroScan动态监测肝脏硬度值不 但可以明确肝纤维化的程度，并且有助于判断肝纤维化的进 展，对肝穿刺活组织检查时机的选择也有一定的帮助。Lu

等^[30]对³⁸6例CHB患者分别进行Fibr_〇S_can、APRI、FIB -4数 据分析，发现LSM值对肝纤维化分期的评估能力显著强于 APRI、FIB -4。吴灵芝[”^]对130例同时接受了 FibroTouch和 FibroScan检测的患者进行数据分析，比较这两种技术的AUC 以判断其诊断效能差异，结果显示FibroTouch和FibroScan诊 断為S2期肝纤维化的AUC分别为0.767和0.770,诊断為S3 期肝纤维化的AUC分别为0• 773和0.760,其差异均无统计学 意义,表明^1»_〇1'_〇11(_；1₁对多32期肝纤维化及3=33期肝纤维化 具有良好的诊断效能，FibroScan与FibroTouch对中重度肝纤 维化的诊断效能无明显差异，其结论与吴娜等^[32]所得出的结 论相符合，表明通过FibroScan与FibroTouch技术测得的LSM 值对评估肝纤维化程度具有较好的诊断效能，与此同时TE技 术对肝纤维化的初筛和持续监测也起到十分积极的作用;但 TE技术本身也存在一定的局限性，如在对过度肥胖、腹水、肋 间隙狭窄等患者操作时误差值、失败率较高，有较为严重的肝 脏炎症、肝脏淤血、胆汁淤积和进食等因素均可影响肝脏硬 度结果的准确性。

3小结

目前诊断肝纤维化程度的金指标仍然是肝活组织检查，因 其存在创伤性、样本误差、易引起并发症、费用较高、不易重复 等缺点，不容易被患者所接受。血清标志物及TE技术因其无 创性、即时性特点，患者接受度较高，近年来被广泛地应用于临 床实践中，其可重复性好，有利于动态观察病情发展，联合两种 或两种以上诊断方法可显著提高肝纤维化的诊断准确性，故二 者的联合应用对评估肝纤维化程度有较高的临床价值。非侵 人性肝纤维化检测技术将成为今后诊断肝纤维化的主要研究 方向,在接下来的研究中可通过采集多种非侵人性肝纤维化检 测技术的结果，将获取的各项检测结果结合长期的临床试验和 更多的实验样本，创建一个严谨的评估和诊断慢性肝病肝纤维 化进程的评分标准，从而较为全面、客观、准确地评价肝纤维化 程度，并可以在慢性肝病肝纤维化的预防、诊断、治疗和预后评 估方面发挥重要作用。同时也十分期待新的血清标志物及其 模型和更加实用的非侵人性检测技术的出现。

   成都华西华科研究所研发生产无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断仪

网址:http:// www.qctqct.cn 

手机 : 13072875151传真 :028-65830598

市场部电话 :028-65830598 028-67708638 

在线 QQ:110480527 联系人 : 王先生

邮箱:samwangcn@126.com

地址 : 成都市静康路536号