非酒精性脂肪性肝病和非酒精性脂肪性肝炎的無創性診斷

Leon A ADAMS* Ariel E FELDSTEIN

*School of Medicine and Pharmacology,University of Western Australia,Sir Charles Gairdner Hospital Unit,Nedlands,Western Australia,Australia;and?Department of Cell Biology and?Pediatric Gastroenterology,Cleveland Clinic,Cleveland,Ohio,USA

引言

非酒精性脂肪性肝炎（NASH）指不是由于過量飲酒引起的肝脂肪變性、炎癥、肝細胞損傷等組織學改變。過量飲酒的定義一般指女性飲酒>20 g/d，男性飲酒>30 g/d。NASH常伴有基礎的胰島素抵抗，因此常發生于超重、肥胖或2型糖尿病患者。NASH為非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的組織學表現之一，NAFLD尚包括無肝損傷和炎癥的單純性脂肪肝（肝脂肪變性）。NASH和肝脂肪變性共累及發展中國家和發達國家9%～30%的人群，使NAFLD成為全球范圍內最常見的肝臟疾病。肝脂肪變性被認為是一種相對良性的疾病，而NASH則可能進一步發展甚至致死。

NAFLD診斷的建立：肝脂肪變性與NASH

NASH的診斷需要臨床與病理相結合，由肝活檢證實存在肝脂肪變性伴炎癥和肝損傷，由臨床問診排除過量飲酒。盡管影像學檢查（超聲、CT或MRI）能發現肝脂肪變性，但目前尚無影像學方法可檢出炎癥和氣球樣變性的細微組織學變化，因而難以鑒別肝脂肪變性與NASH。脂肪肝患者應排除肝脂肪變性的繼發性因素，如藥物（如潑尼松龍、他莫昔芬、胺碘酮、甲氨蝶呤）、毒物（如氯乙烯）、全胃腸外營養、惡病質、腸旁路手術、病毒（如HCV3、HIV）和脂肪營養障礙。慢性血清肝酶升高者應根據臨床病史和實驗室檢查排除其他原因，如病毒性肝炎、自身免疫性肝病和藥物性肝中毒。在轉診中心見到的慢性肝酶升高但實驗室評價陰性的患者中，約33%患有NASH，其他診斷包括肝脂肪變性（27%）、非特異性肝炎（9%）、結節狀再生性增生（2%）和肉芽腫性肝病（1%）。

肝活檢診斷NASH的能力受病理醫師之間觀察者間和觀察者內變異的影響。對脂肪變性的分級較為可靠，觀察者內和觀察者間變異的一致性檢驗Kappa值分別為0.74～0.98和0.79。纖維化分期觀察者內和觀察者間變異的Kappa值亦相對較高，分別為0.68～0.85和0.84。而肝小葉炎癥、氣球樣變性的觀察者內和觀察者間變異較大，Kappa值分別為0.37～0.60和0.45、0.62～0.66和0.56。 診斷 NASH的總體觀察者間和觀察者內一致性屬中至高等，Kappa值分別為0.66～0.90和0.61～0.62。

由于肝活檢只能取到約0.00002%的肝組織，取樣誤差將影響肝活檢診斷組織學上可能呈斑片狀改變的NASH的能力。配對肝活檢研究表明，多達24%的NASH病例可能被漏診，22%～37%肝纖維化病例的分期與實際不符。

NASH的生化預測指標

肝酶：ALT和AST水平升高可反映肝脂肪變性、炎癥或纖維化的存在，但很少超過正常上限4倍。盡管NAFLD患者的ALT水平傾向于高于非NAFLD患者，人群隊列研究表明近80%的脂肪肝患者ALT水平在正常范圍內。即使肝纖維化處于進展狀態，轉氨酶水平仍傾向于隨肝脂肪變性和炎癥的改善而降低。進展期肝纖維化可能出現ALT/AST比值倒置。

數項對行肝活檢的肝病科患者以及行減肥手術的肥胖癥患者的研究發現，NASH患者的ALT水平高于單純肝脂肪變性患者，但尚未對此現象作廣泛觀察。此外，一些系列研究報道ALT水平升高者與正常者的組織學改變范圍相似。采用ROC曲線進行分析，ALT在139例NAFLD患者中檢出NASH的準確性僅為0.58（95%CI:0.49～0.68）。土耳其一項納入54例NAFLD患者的研究同樣發現ALT和AST的診斷準確性較差，兩者鑒別NASH與單純肝脂肪變性的AUC均僅為0.61。一項研究檢驗了不同ALT界值在233例行減肥手術的女性患者中診斷NASH的準確性。將ALT界值從30 IU/L降低至19 IU/L，診斷NASH的敏感性從42%提高至72%，但特異性從80%降低至42%。ALT水平較高的NAFLD患者更可能患NASH，但ALT水平正常不能排除NASH和進展期肝纖維化。

細胞死亡標記物：肝細胞凋亡被認為是NASH患者肝損傷和細胞死亡的關鍵通路之一。與單純肝脂肪變性相比，NASH時肝細胞凋亡水平升高，可通過檢測血漿細胞角蛋白-18（CK-18）片段評估凋亡水平。CK-18是肝內主要的中間絲蛋白，在凋亡過程中被caspases裂解。NASH患者的CK-18片段水平高于單純肝脂肪變性者，行減肥手術后可隨體質量的減輕而降低。不同研究小組應用ROC曲線分析了CK-18片段檢出NASH的準確性，AUC在0.71到0.93之間（見表1）。除檢測CK-18片段外，Younossi等評估了可反映肝細胞壞死和凋亡的總CK-18水平的預測價值。在101例肥胖癥患者中，總CK-18水平的AUC與CK-18片段相比略有升高（0.81對0.71），但差異無統計學意義。然而在一組包括83例臨床NAFLD患者的隊列中，總CK-18水平鑒別NASH與單純肝脂肪變性的準確性與CK-18片段相比無明顯差異（AUC 0.81對0.83）。

細胞因子和脂肪因子：脂聯素、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白細胞介素-6（IL-6）是 NASH 時在介導肝脂肪變性、胰島素抵抗和炎癥反應中起關鍵作用的細胞因子。脂聯素是一種胰島素敏感性抗炎脂肪細胞因子，在肥胖、糖尿病等胰島素抵抗狀態下其水平降低。NAFLD患者的脂聯素水平與肝脂肪變性程度呈負相關，關于脂聯素是否與NASH或壞死-炎癥活動性獨立相關的研究結果存在爭議。TNF-α是肝內主要的促炎細胞因子，亦能由脂肪組織分泌，可拮抗脂聯素的作用。在中國和挪威的NASH患者中，TNF-α與NASH和壞死-炎癥等級相關，在澳大利亞患者隊列中則未觀察到此相關性。IL-6是另一個肝內關鍵的促炎細胞因子，參與了胰島素抵抗的發病機制。NASH患者的肝內和全身性IL-6水平升高，此種關聯可以用胰島素抵抗和體重指數（BMI）加以解釋。最近發現由脂肪細胞和巨噬細胞分泌的脂肪細胞脂肪酸結合蛋白（AFBP）與NAFLD患者的胰島素抵抗和壞死-炎癥獨立相關。AFBP可能參與了脂多糖刺激引起的胰島素抵抗和炎癥反應，其在NAFLD發病機制中的作用尚不清楚。

血清氨酰基脯氨酸二肽酶活性（SPEA）：SPEA參與了膠原的裂解，被認為是肝纖維化的無創性標記物。一項納入54例患者的小樣本研究發現，SPEA與肝小葉炎癥、NAFLD活動性評分和纖維化相關，其鑒別NASH與單純肝脂肪變性的AUC為0.85（見表1）。目前尚不清楚SPEA預測NASH的能力是否獨立于肝纖維化分期，有待進一步驗證。

可溶性晚期糖基化終產物受體（sRAGE）：晚期糖基化終產物參與了炎癥反應和胰島素抵抗的發生。其血漿可溶性受體易于測定，并與多個代謝綜合征參數相關。Yilmaz等對57例NAFLD患者的研究表明，sRAGE與ALT水平呈負相關，預測NASH的AUC為 0.77（見表 1）。sRAGE與 NASH的相關性與年齡、性別、胰島素抵抗、BMI和轉氨酶水平無關。

氧化應激標記物：肝臟氧化應激被認為是引起肝細胞損傷和導致NASH發生的關鍵因素。脂肪酸氧化增加可導致自由基和隨后脂質過氧化產物的產生。與單純肝脂肪變性相比，NASH時可見肝內脂質過氧化水平升高，但全身性脂質過氧化產物水平與肝內壞死-炎癥活動性的關系尚存在爭議。一項納入51例NAFLD患者的研究顯示，患者的血漿丙二醛水平高于對照組，但與壞死-炎癥活動性無關。NASH患者（n=74）源自脂質過氧化產物修飾蛋白，如人血清白蛋白-丙二醛加合物、過氧羥基花生四烯酸（AAHP）、心磷脂氧化物的IgG抗體滴度與單純肝脂肪變性患者（n=79）相比無明顯差異，但與纖維化相關。與年齡、性別、BMI匹配的對照組相比，NASH患者脂質過氧化標記物硫代巴比妥酸反應底物和氧化修飾低密度脂蛋白的血漿水平升高，然而其水平與肝組織學改變無關，可能僅反映胰島素抵抗。NASH患者的血漿脂質過氧化水平和總抗氧化反應與無肝病的對照組存在差異，但不清楚其是否能鑒別單純肝脂肪變性與NASH。另一些研究小組檢測了抗氧化物如輔酶Q10、鋅-銅超氧化物歧化酶水平，其與組織學壞死-炎癥活動性是否相關尚存在爭議。一些氧化反應通路，包括酶和自由基介導的過程可能參與了NASH時脂質過氧化產物的過度產生。每一條通路產生不同的氧化產物，對這些產物可作定量分析。這些不同通路在NASH發生過程中的作用有待進一步研究。

表1 NASH生化預測指標的準確性

NASH的預測模型

由于單個臨床或生化標記物不足以準確預測NASH的存在，應使用多個參數組合成數學模型，產生診斷算法（見表2）。最早的模型之一來源于101例行減肥手術的患者隊列，參數包括HOMA-IR（homeostasis model assessment of insulin resistance）、ALT和高血壓，該模型在這一隊列中的AUC為0.90，預測NASH的敏感性和特異性分別為80%和89%。其后，其他來源于減肥手術患者隊列并使用類似參數的預測模型的AUC在0.76到0.82之間。這些簡單評分在廣泛使用前，須在非肥胖癥患者中進行獨立驗證。

結合臨床和血清生化標記物的模型用于肝纖維化的預測已得到廣泛驗證。Poynard等采用此種方法建立的模型（NASHTest）結合了13種變量，包括年齡、性別、身高、體質量以及血清三酰甘油、膽固醇、α2巨球蛋白、載脂蛋白A1、觸珠蛋白、GGT、ALT、AST和總膽紅素水平（見表2）。該模型來源于160例NAFLD患者，隨后在來自不同中心的另97例NAFLD患者中進行了驗證。以NAFLD活動性評分>4為NASH診斷標準，兩組患者的AUC均為0.79。以資深病理醫師作出的NASH診斷為標準，NASHTest在訓練集和驗證集中的AUC分別為0.78和0.69。一項較小規模的研究在80例NAFLD患者中建立了一個基于AST、BMI、AST/ALT比值、透明質酸和年齡的評分系統（見表2）。該研究得出的AUC準確性為中等（0.76），但未作驗證隊列研究。

Younossi等以行減肥手術的患者為樣本建立了兩個應用CK-18測定與脂肪細胞因子組合的模型（見表2）。使用裂解和完整CK-18水平、脂聯素和抵抗素組合的模型（NASH diagnostics）來源于含101例患者的隊列，AUC在0.73到0.91之間。隨后在另一個含79例患者的樣本中對該模型作了再評估，得到的AUC相對較低（0.70），由此促成了另一個模型（NASH diagnostic panel）的建立，該模型包括糖尿病、性別、BMI、三酰甘油、CK-18片段和總CK-18水平。這一新模型的AUC水平高于NASH diagnostics或單獨應用CK-18片段水平，但尚未在獨立樣本中進行驗證。

表2 組合模型預測NASH的準確性

最近一項研究應用高敏感性液相色譜-質譜測定技術確定了NASH患者循環中生物活性脂質過氧化產物的特征性參數，并基于該結果在一個大型臨床NAFLD患者隊列中建立了NASH風險評分系統（oxNASH，包括 13-羥基-十八碳烯酸/亞油酸比值、年齡、BMI和AST）。在獨立驗證隊列中，該評分系統對于鑒別NASH與單純肝脂肪變性具有較高的診斷準確性。事實上，oxNASH評分升高者（上1/3）患NASH的可能性是低評分者（下1/3）的9.7倍（P<0.0001）。這一簡單的風險評分對于確定疾病的存在及其嚴重程度似具有臨床實用性，值得進一步研究。

診斷策略

在多數病例中，根據影像學檢查發現肝脂肪變性的證據和臨床排除繼發性因素后，通常可直接作出NAFLD的診斷。應對所有患者嘗試行NAFLD嚴重程度分級和分期。NASH患者更可能合并更嚴重的代謝性危險因素，如糖尿病、代謝綜合征和（或）嚴重肥胖癥。盡管這些因素無一足以可靠地預測NASH，這些因素不存在時NASH并不常見。轉氨酶水平顯著升高提示NASH或其他診斷，但ALT和AST水平正常并不能排除進展期疾病。在預測NASH的可用生化標記物中，僅CK-18片段得到獨立驗證，但該指標不屬于常規檢查。目前尚無得到充分驗證的生化標記物和模型可取代肝活檢用于診斷NASH，但這些指標可能改變行肝活檢的指征。

在決定行肝活檢確診NASH之前，須權衡雖小但確實存在的損傷風險，包括出血和極少發生的死亡。歐洲肝臟研究學會建議疑有進展期肝纖維化的患者行肝活檢，而可能通過調整生活方式減輕體質量和改善潛在的胰島素抵抗、ALT和其他無創性標記物的患者應避免行肝活檢。一些評論者建議，當NASH常見的無創性預測指標為陰性時，對具有進展期肝纖維化危險因素，包括年齡、糖尿病、嚴重肥胖和代謝綜合征者行肝活檢是合理的。

概要和結論

NAFLD是一個嚴重的公共衛生問題。本文復習了關于這一全球性問題臨床影響的一些關鍵因素，以及現有診斷工具的局限和挑戰。約7000萬美國人受NAFLD困擾，因此迫切需要發現和驗證有潛在價值的新的無創性標記物以檢出NASH患者。現已采取多種不同手段開發相關檢查，隨著對NAFLD疾病進展病理生理學機制認識的不斷深入，已開發出一些基于發病機制、靶向參與肝損傷和疾病進展至NASH的特異性通路的生物標記物。這些發現有可能在臨床實踐中為NAFLD的診斷和分期開創一個新紀元。

（略）

譯自Adams LA,Feldstein AE.Non-invasive diagnosis of nonalcoholic fatty liver and nonalcoholic steatohepatitis.J Dig Dis,2011,12(1):10-16.