肝纤维化非创伤性诊断研究进展与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

成都华西华科研究所研究肝纤维化(HF)是各种致病因子引起的肝脏损伤及炎症 所导致的细胞外基质(ECM)在肝脏的过度沉积，这个阶段的 病理过程是可逆的^m。肝纤维化进一步发展恶化，最终成为 肝硬化而出现肝功能的衰竭，甚至有演变为肝细胞癌的可能 性^[2]。因此早期诊断及评估肝纤维化程度对于避免病情发展 恶化至关重要。肝活检组织病理学检查是诊断肝纤维化的 “金标准”，但因其存在有创性，且受取样误差及观察变异等 影响，使其临床应用受到限制^[2]。在临床上应用血清学检测、 影像学检查等无创性诊断方法早期诊断评估肝纤维化显得 尤为迫切和需要。

1肝纤维化的血清学诊断 1.1肝功能指标

肝功能指标检测可以反映肝脏损伤、肝脏代谢及储备功 能。依据其与病理分级分期的相关性，可将肝功能指标分为2 大类①反映坏死炎症活动的指标：天门冬氨酸氨基转移 酶(AST)、血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、血小板(PLT)计数、 7-谷氨酰基转移酶(GGT)、胆碱酯酶(CHE)、白蛋白（ALB) 等;②与纤维化程度相关的指标：AST7ALT、APRI指数、PGA 指数、CHE等。

1.1.1反映坏死炎症活动的指标:ALT主要存在于肝细胞质 内，而AST和谷氨酸脱氢酶(GLDH)主要存在于肝细胞线粒 体中。二者均反映肝脏炎症活动程度，是监测病毒性肝炎的 敏感指标。而ALT活性增高常提示肝细胞破坏、细胞膜通透 性增强;AST活性增高常提示线粒体损伤。AST和血清球蛋 白(GLB)升高，常表示肝内多已形成一定程度纤维化。当肝脏 损伤时，功能性肝细胞数量减少，必然影响到蛋白质、凝血因 子的生成及胆红素的代谢与排泄，相关肝功能指标可作为肝 病严重程度的指标。其中血清CHE、ALB与肝纤维化有明显 相关性，其水平随纤维化分期程度的增加而降低，提示肝纤 维化程度增加时伴肝脏储备能力的降低；总胆红素（TBiL)、 _r-GGT水平随纤维化分期程度增加而升高，提示肝纤维化程 度增加时肝脏亦存在明显炎性活动W。甲胎蛋白(AFP)是检 测肝癌的常用指标，与肝功能指标联合检测有利于观察慢性 肝病、肝纤维化向肝硬化、肝癌发展的过程，以指导临床治 疗。

1.1.2与纤维化程度相关的肝功能指标:AST/ALT比值对肝

脏纤维化程度的判断有一定的临床指导意义，尤其是晚期肝 纤维化可能有一定的参考价值W。因血小板损伤、血小板生成 减少等原因，PLT计数降低。利用AST和PLT的比值，计算所 得APRI指数，可用于间接评价肝纤维化程度，灵敏度和特异 度分别为71.64%和77.07%[⁶]。此外由凝血酶原时间(PT)与 7-GGT、载脂蛋白AI(A_P〇AI)组成的综合指数，即PGA指数， 能较好地反映酒精性肝病患者的肝纤维化程度。其与肝纤维 化指标联合检测能明显提高诊断的准确性，且花费少、实用 价值高。因此可将PGA指数的测定作为检测慢性肝病患者肝 内炎症活动度和肝纤维化的常规指标^[71。单胺氧化酶(MA0) 主要存在于肝细胞线粒体内，促进胶原分子内及分子间的交 联,形成稳定的胶原纤维，其活性能反映肝纤维化的生化过 程，诊断肝纤维化阳性率可达80%。

单个标记评估肝纤维化的灵敏度及特异度较低，国内外 建立了多个由直接或间接标记组成的诊断模型。肝纤维化模 型诊断肝纤维化或肝硬化的准确性高于单个指标^[8]。目前有 FibroTest、FibroSpect、Fibormeter、Foms 指数和纤维化概率指 数(FPI)等诸多模型。其中FibroTest模型研究较多且在欧洲 得到广泛应用，所需指标为a₂-巨球蛋白（a₂M)、结合珠蛋白 (HP)、r-GGT、TBiL和ApoAI,再根据年龄和性别运用模型进 行调整计算，可得FT数值。Myers等W对慢性乙型肝炎患者的 研究表明FibroTest区别F0~F1与F2~F4的价值最大，可使 46%的患者避免肝活检,并保证92%的准确率。此外FT加测 ALT,即FT-AT模型，对于慢性丙型肝炎患者肝纤维化诊断 准确性较高，其阳性及阴性预测值均接近90%。

1.2血清肝纤维化标志物

目前尚无真正含义上的血清肝纤维化标志物，仅作为肝 纤维化辅助诊断的相关指标，有助于预测或监测肝脏炎症和 纤维化、肝脏纤维生成或降解反应。国内外研究较多且临床 较有实用价值的主要包括ECM代谢成分、ECM代谢相关酶、 纤维化形成相关细胞因子、整合素/黏附分子4大类。

1.2.1 ECM代谢成分:ECM的合成和降解失衡是肝纤维化形 成的中心环节。利用其相关成分及裂解物水平的动态变化来 判断和观察肝纤维形成及转变有重要意义。临床上达成共识 的常用组合:透明质酸(HA)、层黏连蛋白（LN)、m型前胶原 (PCffl )、W型胶原(CIV)，称为4项肝纤维化检查。HA由肝内 间质细胞合成，可较灵敏地反映肝内已形成的纤维量及肝细 胞受损状况。血中HA在肝纤维化早期即见显著增加，在LN、 PCDKCIV中对肝纤维化的诊断价值最大™。PCM反映肝内 DI型胶原合成，与肝纤维化程度呈显著正相关，但无特异性，

其他器官纤维化时,PC IE也升高。此外PC m持续升高，患者 易于向肝硬化发展，当其水平降低预示病情缓解。因此，rcm 不仅反映活动性肝纤维化，而且对肝病的预后也有一定指导 意义。LN是ECM糖蛋白成分，是细胞外骨架的支撑结构，并 对ECM其他成分有黏附作用，血清LN值反映了基底膜的更 新率，可反映肝窦的毛细血管化和汇管区纤维化的范围，其 水平至慢性肝病中期后升高明显，对中晚期肝纤维化诊断有 帮助。C1V主要存在于Disse腔及汇管区小血管周围，是基底 膜的主要成分。近年研究报道,血清中IV型胶原主要是从基 底膜降解而来，而不是因胶原合成而产生。因此，IV型胶原主 要是反映胶原降解的指标。

研究发现肝纤维化4项检查与反映肝脏合成功能的 CHE、ALB、PT呈负相关、与反映肝脏损伤和炎性反应的 TBiL、总胆汁酸(TBA)、AST呈正相关，并随Child-Pugh评 分增加呈递增的总体趋势，不仅是诊断肝纤维化有意义的血 清学指标，而且与临床病情有良好的相关性，可间接提示病 变肝细胞数量和功能。

1.2.2 ECM代谢相关的酶:基质金属蛋白酶(MMPs)是一类 与细胞间基质蛋白代谢相关的酶，是最重要的胶原降解酶。 人体中最早被发现且研究较清楚的MMP是MMP-1,称为间 质性胶原酶，其主要作用底物是I、m型胶原，所以MMP-1 与肝纤维化关系十分密切。基质金属蛋白酶抑制物(TIMPs) 通过抑制MMPs阻止ECM的降解，其家族中TIMP-1主要由 激活的肝星状细胞产生。通过研究TIMP-1的表达与I、1型 胶原含量变化的相关分析提示^[12]，在肝纤维化的发生、发展 过程中，TIMP-1不断增高,MMP-1的活性被逐渐抑制，降解 胶原的作用明显减弱，从而导致了 I、m型胶原的不断沉积， 形成纤维化。能否通过对MMPs及TIMPs的测定来反映肝纤 维化的分级分期有待进一步研究。

1.2.3纤维化形成相关细胞因子:转化生长因子p^TGF-p,) 是目前已知的最为重要的促肝纤维化形成的细胞因子之一。 在肝星状细胞(HSC)活化早期,TGF-(31刺激ECM的合成与 沉积，主要包括I型胶原、]D型胶原及IV型胶原^[13]。研究表明 血清TGF-P,与PCIE、LN、HA呈明显正相关，且与肝组织病 理改变呈一致性。因此临床通过检测血清TGF-&水平可直 接了解肝纤维化程度。血小板源性生长因子(PDGF)主要由单 核/巨噬细胞合成，能诱导HSC合成TGF-队。肝脏受损时巨 噬细胞、血小板、炎症细胞、受损的内皮细胞以及HSC均可以 合成和分泌PDGF,以旁分泌、自分泌的方式发挥作用M。其 家族中PDGF-BB在肝纤维化的作用比较突出。文献[15]报 道PDGF-BB与TGF-p,呈正相关，两者在促进肝纤维化进展 过程中有协同作用，且较之TGF-p,能更早反映肝纤维化。 1.2.4整合素/黏附分子:细胞间黏附分子(ICAM)-l是一种 免疫球蛋白超家族成员,sICAM-1是ICAM-1溶解形式。郭继 忠等M测定肝硬化患者sICAM-1及CIV、LN等相关指标。发 现肝硬化患者上述指标明显升高，血清sICAM-1与ALB呈 显著负相关，与ALT、TBiL、ClV、LN呈显著正相关，与肝功能 Child分级呈显著回归关系。认为血清sICAM-1与肝纤维化

形成存在一定关系，因此通过检测sICAM能反映肝纤维化进程。

1.2.5胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs):是胰岛素样生 长因子(IGF)家族成员之一。IGFBPs的结构已基本清楚，大 量研究表明IGFBPs与肝纤维化的发生密切相关。IGFBPs主 要由肝脏非实质细胞生成，其在慢性肝病患者血中下降水平 与肝功能严重程度呈正相关，因此成为对估计肝硬化患者肝 细胞生物合成能力有价值的临床生物标记。刘立新等™研究 发现胰岛素样生长因子结合蛋白相关蛋白l(IGFBPrPl)可能 是肝纤维化发生机制中新的重要致病因子。在IGFBPrPl处 理的体外HSC-T6中，可见I型胶原表达显著增加，提示 IGFBPrPl可引起HSC大量合成与分泌胶原纤维，有促肝纤 维化的作用^[18]。IGFBPs与肝纤维化及肝硬化的作用机制及其 途径尚不完全清楚。随着研究的深人,检测其相关指标在肝 纤维化的诊断中可能会成为新的具有重要意i的标志物。

2肝纤维化影像学检查

评估肝纤维化的影像学技术,如超声、彩色多普勒血流 影成像、CT及磁共振成像等，多是对肝脏形态学变化的观察， 敏感性不高，只能在肝纤维化晚期以后检测到肝硬化结构的 变化，对诊断早期肝纤维化仍有一定局限性。

2.1超声检查:就目前来看，作为肝纤维化的影像学诊断仍 以B超较为常见。超声检查结果可分为定性指标和定量指 标。定性指标中，肝表面回声、肝实质光点形态和分布异常等 指标都与肝纤维化分期和炎症分级有相关性，但对具体患者 的诊断判断变异很大^[19]。陈永鹏等^[20]研究定量指标中采用门 静脉和脾静脉内径来检查早期肝硬化，诊断特异性较高达到 88.3%,但敏感度不高。其他定量指标如脾脏长径、门静脉最 大流速等都与肝纤维化分期呈显著相关。

利用超声多普勒测量肝内血管血流动力学参数对肝纤 维化程度的评估日益增多，但对其诊断价值一直存在争议。 有文献报道肝动脉和门静脉流速之比为判断肝纤维化程度 的独立预测因子。但也有研究认为肝血流频谱的改变虽提示 肝实质病变存在，却与肝纤维化程度无必然联系。相对来说， 超声多普勒检查结果差异较大，可能与个体变异、仪器性能、 检查时患者的状况使血流检测结果不够恒定有一定关系。

2.2 CT、磁共振成像检查：通过CT测量患者肝脏、脾脏体 积，对于评估肝硬化程度和判断预后具有一定作用。有研究 应用经动脉CT门静脉成像技术研究肝实质增强的不均匀 性，以平均CT值的标准差量化表示，发现肝纤维化分期越高 则肝脏不均质强化间比例越高。磁共振成像成像的时间更 快、影响质量更高。磁共振成像图像出现非瘤性高信号强度 可预示肝纤维化的存在。有研究采用磁共振成像增强造影可 反映肝纤维化时因肝窦毛细血管化所引起的微循环改变，且 肝脏胶原含量与高相对分子质量造影剂的分布容积呈负相 关。尽管CT、磁共振成像对肝纤维化、早期肝硬化的诊断价值 不及超声高，但合理选用及相互对照验证，将有助于动态观 察肝纤维化病情变化。

2.3单维瞬变弹性图(FibroScan):肝脏弹性(硬度)测量是近

年开始受到重视的肝纤维化无创性诊断方法。法国学者 Sandrin根据声波传导速率与组织硬度相关的原理，测量了 106例慢性丙型肝炎患者的肝脏硬度，发现硬度值与肝纤维 化分期呈显著相关。HbroScan是一种新型的肝纤维化检测仪 器，建立在超声诊断基础上，快速便捷、可重复性好、无创^[21]。 其基本原理是测量通过肝组织的低频低幅弹性剪切波的传 播速度，将其换算成肝组织弹性值。肝组织越硬，剪切波传播 越快，得出的弹性值越高。肝纤维化各期硬度指标临界值的 确定对肝纤维化诊断评估十分重要，也是目前研究的热点。 大量文献表明FibroScan对F3及F4期肝纤维化诊断临界值 更为明确，诊断敏感性和特异性较F1和F2期更高。随着对 FibmScan认识的加深拓展，专家学者对其在各种原因导致 的病理性肝组织硬度评价的应用，也有了更广泛的研究。例 如FibroScan可用于一般人群肝纤维化存在状态的筛选;肝脏 硬度测定可提示肝硬化患者是否患有重度食管静脉曲张，有 助于选择可进行内镜检查的患者;对门静脉高压的诊断也有 一定意义等。然而FibroScan的应用也有其局限性，如对肥胖、 腹腔积液和肋间隙狭窄患者的肝脏硬度值不易获得。最新研 制开发的磁共振弹性成像(MRE)是建立在磁共振成像基础 上，通过得到完整的三维位移向量显示肝脏弹性值，较Fi- broScan有更多技术优势，且有较高的成功率和可重复性，有 很好的应用前景。

3展 望

关于肝纤维化无创性诊断方法层出不穷，但至今没有某 单项指标能敏感、准确地反应肝纤维化程度。大多数生化标 记评估肝纤维化的R0C曲线下面积为0.8~0.85,而肝活检的 准确度为80%，提示生化标记检测并不比肝活检有更高的诊 断价值^[22]。但在判别明显肝纤维化和肝硬化，进行动态评估 方面，无创性诊断技术却具有明显的优势。Castem等W利用 FibroScan与Fibrotest联合检测诊断肝纤维化，诊断价值得到 很大提髙，诊断F2、F3和F4的R0C曲线下面积分别为 0.88、0.95和0.95,可使大部分肝病患者避免肝脏穿刺。因此， 目前倾向于多项临床、生化指标及影像学联合应用，为早期 肝纤维化的诊断提供可靠依据。寻找真正意义上血清肝纤维 化标志物以及多项指标、多种诊断模型联合检测是肝纤维化 无仓诊断研究的趋势所在。

 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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