血液生物学标记物在肝纤维化无创诊断中 的应用与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

【摘要】本文较全面地简介和评价了肝纤维化无创检测血液学生物标记物的临床应用，并对其在乙 型肝炎肝纤维化中的诊断价值作简要评述。

【关键词】肝纤维化;生物标记物;无创诊断；乙型肝炎

肝纤维化是肝脏伴随慢性损伤的一种动态结构 改变，具有可逆转性。肝活检因其有创性而不适于频

繁检测，其“金标准”地位因其准确性受到取样误差 和病理学阅片经验影响而逐渐受到质疑；血液生物 学标记物在肝纤维化无创诊断中的应用研究在近 10年日益加强。与肝活检相比，血液生物标记物应

用于肝纤维化评估具有可重复性、高度可应用性、价 格低廉而广泛应用等优点。迄今，应用于肝纤维化无 创诊断的生物标记物包括两类：直接与纤维形成中 的细胞外基质转译改变有关的直接标记物及反映肝 功能的变化但不直接反映细胞外基质代谢的间接标 记物。

一、肝纤维化的直接生物标记物

直接标记物反映肝脏细胞外基质的沉积与清除 过程，包括糖蛋白类透明质酸（hyaluronic acid, HA)、层粘连蛋白（laminin)及YKL-40,胶原家族III 型 N-前胶原肽（procollagen III N-peptide，PlllP)、 IV型胶原，胶原酶类及其抑制物基质金属蛋白酶 (matrix metalloproteinases，MMP)、组织金属蛋白酶 抑制齐¹J (tissue inhibitor of metalloproteinases， TIMP)，细胞因子转化生长因子、肿瘤坏死因子、血 管紧张素丨丨。目前应用的直接标记物通常结合几种 直接生物标记物，或者联合间接标志物，建立肝纤维 化评估模块。

透明质酸:HA水平与慢性丙型肝炎(Chronic Hepatitis C，CHC)肝纤维化程度相关，诊断显著纤 维化(significant fibrosis，SF)、进展性（重度）纤维化 (advanced fibrosis，AF)和肝硬化的受试者操作特征 曲线下面积(Area Under receiver operating charac­teristics Curve，AUC)分别为 0.75、0.82 和 0.89。排除 界值分别为16、25、50 |xg/L [阴性预测值(negative predictive value, NPV)分别为 82%、89%、100%]，诊 断界值分别为121、160、237吨/L [阳性预测值 (positive predictive value, PPV)分别为 94%、100%、 57%]^[1];在HBeAg阴性的慢性乙型肝炎（Chronic Hepatitis B，CHB)患者中，HA是AF的最好预测指 标，界值126.4 |xg/L区别AF的敏感度90.9%、特异 度98.1%^[2];与层粘连蛋白、P III P、V型胶原相比，HA 诊断CHB代偿期肝硬化的AUC最高，界值119.2 ^g/L筛选代偿期肝硬化的灵敏度87.1%，NPV 94.7%^[3]。

基质金属蛋白酶及组织金属蛋白酶抑制剂：是 一组与基质降解控制相关的蛋白。MMP-2与 TIMP-1的诊断优势在于检测肝硬化:在CHC患者 中，MMP-2诊断肝硬化的特异度96% ~ 100%，而 TIMP-1筛选肝硬化的灵敏度100%^[4]。

肝纤维化増强组分（enhanced liver fibrosis, ELF) : ELF由原有的欧洲肝纤维化模块(European Liver Fibrosis Group，ELFG)基础上去除年龄简化而 来，由TIMP-1、HA及PIIIP组成，区分CHC患者

AF 的 Ishak F4-6 及 Metavir F3-4 的 AUC 0.85,但 排除界值9.59的NPV仅90% [阴性似然比(nega­te likelihood ratio, NLR) 0.24]、 诊断界值 10.22 的 PPV 仅 68% [阳性似然比（positive likelihood ratio， PLR) 4.67]，排除及确定诊断证据不足；当排除、诊断 界值分别调整为9.13 (灵敏度95%、NPV 95%、NLR

1.  09)、10.90(特异度 95%、PPV 82%、PLR 10.8)时， 有足够诊断证据，但避免肝活检的患者比例大幅度 减少^[5]。

HepaScore:基于CHC患者建立的诊断模块，由 胆红素、Y—谷氨酰转肽酶(Y—glutamyl transpeptidase， GGT)、HA 和 a2 巨球蛋白（a2 -macroglobulin， A2MG)、年龄和性别构成，诊断SF、AF及肝硬化的 AUC分别为0.85、0.96和0.94,验证组AUC分别为

1.1    82、0.90、0.89;评分0.5诊断SF灵敏度95%、特异 度92%，评分0.84诊断肝硬化灵敏度71%、特异度 84%^[6]。验证研究显示类似诊断SF能力，并提示其 应用优势在于排除AF ^[7]。在CHB患者中，HepaS- core诊断SF、AF及肝硬化的AUC分别为0.765 ~ 0.83、0.818 ~ 0.95、0.780 ~ 0.91^[8-10]，荟萃分析表明诊 断AF及肝硬化的AUC分别为0.75、0.86^[11]。

FibroSpect:由 HA、TIMP-1 和 A2MG 组成，源 于294名CHC患者研究，诊断SF的AUC 0.83,在 发病率50%前提下，诊断界值0.36的PPV及NPV 分别为74.3%、75.8%^[12];腹腔镜活检患者验证诊断 SF、AF 的 AUC 分别为 0.77、0.83，诊断 SF 的 PLR 仅2.6、NLR达0.31，预测能力不足^[13];界值调整为 0.42 时，排除 SF 灵敏度 93%、NLR0.11^[14]。

FibroMeter:由血小板、凝血酶原指数、AST、 A2MG、HA、尿素氮和年龄组成，诊断SF的AUC 0.883,验证组 AUC 0.892^[15]。纳入 1 056 名 CHC 患 者的验证研究预测SF的AUC 0.853^[16]。FibroMeter 诊断CHB的SF、AF、肝硬化能力较强:AUC 0.778 ~ 0.85、0.876 ~ 0.94、0.836^[9，^10]。

二、肝纤维化间接生物标记物

天冬氨酸氨基转移酶/丙氨酸氨基转移酶比值 aspartate aminotransferase/alanine aminotransferase ratio, AAR) : AAR為1诊断CHC肝硬化灵敏度 77.8%、特异度 96.9%、PPV9 3.3%、NPV 88.7%^[17]，但 后续研究未提示类似效能:AUC 0.73 ~ 0.75 ^[18];在 CHB患者中诊断肝硬化AUC仅0.63 ~ 0.729^[19-22]。

天冬氨酸氨基转移酶/血小板比值指数(aspar- tate aminotransferase -platelet ratio index， APRI)： APRI的建立同样基于CHC患者，诊断SF、肝硬化

的AUC分别为0.80、0.89，验证组分别为0.88、 0.94，界值0.5排除SF的灵敏度91%、NPV 86%、 NLR 0.19,界值 1.5 诊断 SF 特异度 95%、PPV 88%、 PLR 8.2;诊断肝硬化时，界值1.0排除诊断的NPV 98%、NLR 0.15，界值2.0诊断肝硬化的PPV 57%、 PLR8.1^[23]_〇

然而，此后的验证研究未能证实上述研究结果。 包含19项研究3 778例CHC患者的荟萃分析表明 APRI诊断SF的AUC 0.76，界值0.5的灵敏度 81%，特异度 50%、估计 NPV 75% (NLR 0.38)，而界 值1.5的特异度91%、灵敏度35%、估计PPV 77% (PLR 3.89)，诊断效能较差；12项CHC研究2 589 例患者的荟萃分析表明预测肝硬化的AUC 0.82,界 值1.0的灵敏度76%，特异度71%、估计NPV 94% (NLR 0.34)，而界值2.0的特异度91%、灵敏度 49%、估计PPV 50% (PLR 5.4)，就诊断肝硬化而言， 上述界值无临床应用价值^[24]。

在CHB患者中，小样本研究显示一定临床价 值：诊断SF、AF及肝硬化的AUC分别为0.71~ 0.78、0.80 ~ 0.82及0.84^[8,^9];但更大样本研究显示其 诊断能力差强人意：诊断AUC 0.693^[25]、肝硬化仅 0.64 ~ 0.751^[19-22]。但一项韩国研究显示APRI可以预 测 CHB 患者 SF(AUC 0.86)^[26]。

API 指数:API (age and platelet index)的建立基 于预测CHC SF，由年龄及血小板评分构成，AUC 0.763，评分6特异度93%、PLR 7.43，验证组AUC 仅0.690^[27];近期验证研究AUC 0.739,评分7特异 度仅 92.7%、PLR6.2^[28]。

CDS 指数：CDS (cirrhosis discriminant score)由

血小板、AAR和凝血酶原国际标准化率(INR)评分 组成，评分范围0 ~ 11分;界值8诊断AF的灵敏度 46%、特异度98%、PLR 23、NLR 0.55,具有确定诊断 意义，但评分< 8则临床意义有限，仍需行组织学检 查^[29]。验证研究提示界值3灵敏度74%、特异度 63%、NLR 0.41^[30]，表明CDS仅适合于确认肝硬化 诊断。

Forns指数:包含4个常见的临床指标:年龄、血 小板、GGT、血清总胆固醇。模型组和验证组诊断SF 的AUC分别为0.86、0.81，指数4.2的灵敏度94%、 NPV 96%、NLR 0.11，指数 6.9 的特异度 95%、PPV 66%、PLR 6,可用于排除 SF^[31]。

FibroTest (FT):包含 A2MG、结合珠蛋白（hap­toglobin) 、GGT、 载脂蛋白 （apolipoprotein) A1 和胆 红素，其建立基于区别SF，FT <0.1排除SF的可能

性 100%，FT 0.6 诊断 SF 的 PPV 90%，46% 的患者 可通过FT确定是否存在SF而免于肝活检^[32]。

一项荟萃分析涉及30项研究6 378病人(包括 3 501例CHC、457例CHB病人），其中3 282例 CHC病例分析发现FT诊断SF的平均标准化AUC 0.84,不同病因肝病的AUC并无统计学差异，但诊 断中间肝纤维化分期能力较差，AUC无统计学差 异：F2 vs F1 0.66、F4 vs F3 0.69、F1 vs F0 0.62^[33]。

在CHB病人中，FT可以预测SF (AUC 0.78 ± 0.04)，减少46%的肝活检并保证92%的准确率， HBeAg阳性患者诊断准确率更高^[34]_;诊断肝硬化的 AUC0.92 ^[8]。拉米夫定治疗前后的肝活检比较表明 FT对CHB患者的诊断价值（AUC 0.74 ~ 0.77)与 CHC病人类似，可以用于治疗随访^[35]。

FIB-4 指数:区分 AF(Ishak4-6)的 AUC 0.737, 界值 1.45 的灵敏度 66.7%、NPV 89.0%、NLR 0.47, 界值 3.25 的特异度 96.6%、PPV 82.6%、PLR 6.8^[36]。 大队列CHC验证诊断AF的AUC 0.85，肝硬化 AUC 0.91，界值 1.45 排除 AF 的 NPV 94.7%、灵敏 度74.3%，界值3.25诊断AF的PPV 82.1%、特异度 98.2%^[37]。

CHB中诊断AF、肝硬化的AUC分别为0.910、 0.926，评分 1.0 (灵敏度 91.2%、NPV90.0%、NLR 0.12)、1.6(灵敏度 88.2%、NPV93.2%、NLR0.14)可

分别应用于排除诊断，而评分2.65 (特异度97.9%、 PPV 94.8%、PLR 18.3)、3.6 (特异度 98.4%、PPV 90.8%、PLR 18.8)则分别应用于确定诊断^[20]。

SHLFG (上海肝纤维化小组）：基于诊断CHB 的SF而建立的模块，包含A2MG、年龄、GGT及 HA，AUC 0.84、验证组 AUC 0.77,界值 3.0 排除 SF 灵敏度94.8%、NPV 86.1%、NLR 0.12 (验证组分别 为98.0%、90.9%、0.01)，界值8.7诊断SF特异度 95.2%、PPV 91.1%、PLR 7.4 (验证组准确性明显下 降，分别为90.4%、84.8%、4.2)，该模块使42%患者 免除肝活检^[38]。小样本验证研究AUC 0.83,诊断界 值PLR 11.75,但排除诊断值NLR达0.27^[9]，诊断效 能有待更大样本研究证实。

HUI指数:CHB患者SF诊断模块，包含体重指 数、胆红素、白蛋白及血小板等常规指标，AUC 0.803、验证组AUC 0.765，界值0.15灵敏度93%、 NPV 95%、NLR 0.14，界值 0.5 特异度 90%、PPV 63%、PLR 4.1，缺乏足够诊断证据，而且验证组中诊 断效能显著下降（排除界值:NPV89%、NLR0.47, 诊断界值PPV 31%、PLR 1.67)，无诊断能力^[39]。但验

证研究显示诊断SF、AF及肝硬化AUC分别高达 0.735、0.872、0.936岡。

CCI 指数（compensated cirrhosis index):由超声

评分、胆红素、白蛋白、血小板及年龄等常规指标构 成，AUC 0.907，评分0.1排除肝硬化的灵敏度 92.8%、NPV 97.1%、NLR 0.10,评分 1.0 诊断肝硬化 特异度 92.5%、PPV 73.9%、PLR 9.3，该模型使 81% 患者得以诊断是否肝硬化而免于肝活检；验证组 AUC有所降低(0.849)，免除肝活检比例60%^[40]。但 近期独立验证研究表明其AUC仅0.81^[19]，其诊断效 能有待更多独立研究证实。

三、乙型肝炎肝纤维化无创诊断展望 鉴于标本不足导致的肝纤维化低估、肝硬化漏 诊及病理学阅片者诊断差异，肝穿刺活检的诊断“金 标准”存在瑕疵，多数专家认为，如果以肝穿刺活检 作为诊断“金标准”，诊断AUC达到0.85 ~ 0.90的 血清纤维化检查效能可与肝穿刺活检媲美。在迄今 应用于CHB患者的肝纤维化无创诊断模块中，绝 大多数源于CHC研究，己在CHB患者中进行验证 研究的诊断模块包括由常规指标构成所的AAR、 APRI、API、FIB-4、Fom 指数、Hui 指数、CCI 及包含 特殊血液指标的 HepaScore、FibroMeter、FibroTest、 SHLFG (表1)。在这些模块中，尚无验证研究结果相 对一致且诊断AUC持续高于0.85者：就诊断肝硬 化而言，API、FIB-4、Fom 指数、HepaScore、HLFG 及Hui指数均有潜在应用价值，但仍需更多验证研 究证实;尽管有研究证实FibroTest诊断AUC达0.9 以上，但近期荟萃分析表明其AUC仅0.83;在诊断 AF 中，FibroMeter、SHLFG、Hui 指数、Forn 指数及 FIB-4验证诊断AUC均高于0.85;血液生物标记物 模块在诊断SF的效能差强人意，其AUC总体上低 于 0.85。

近年在欧亚地区广泛应用的瞬时弹性扫描技术 (transient elastography)通过检测肝脏硬度（liver stiffness measurement)诊断肝纤维化的大量研究结

果表明其临床应用价值优于血液生物标记物，血液 生物标记物模块或许作为其补充诊断手段进一步改 善CHB肝纤维化无创诊断效能。

   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

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