肝纖維化無創診斷研究進展

王晶晶，紀　冬，陳國鳳

全球估計超過5億人患有肝臟疾病[1]，肝病的進展通常會導致肝纖維化，肝纖維化最常見的病因是慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B, CHB）、慢性丙型肝炎（chronic hepatitis C, CHC）、非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD）、酒精性肝病和膽汁淤積性肝病，如未及時診治，可逐漸發展為肝硬化并引起相關并發癥。因此，在肝臟疾病的早期階段進行準確可靠的診斷對肝病患者的治療和預后至關重要。

目前肝穿刺活檢仍作為評估肝纖維化程度的“金標準”，但由于肝組織的非均勻性，受取材部位、數量及大小的影響；病理醫生診斷水平有差異；其成本高、有創傷性[2-6]，導致肝穿刺活檢并非肝臟疾病診斷的絕對完美方案。

近年來，無創肝纖維化診斷技術發展迅速，雖然不能像肝穿刺活檢一樣對肝纖維化進行精確分期，但因其無創、簡便、經濟等優勢更容易應用于臨床。目前正在研發的肝纖維化無創診斷方法包括血清生物標志物檢測和物理成像相關技術。常見的血清生物標志物有FIB-4指數（f i brosis index based on 4 factors, FIB-4）、天門冬氨酸氨基轉移酶/血小板比率指數（aspartate aminotransferaseto-platelet ratio index, APRI）、增強肝纖維化測試（enhanced liver fibrosis test, ELF）、NAFLD纖維化評分（NAFLD fi brosis score, NFS）、FibroMeter、FibroTest和HepaScore等。物理成像技術有瞬時彈性成像（transient elastography, TE）技術、聲輻射力脈沖成像（acoustic radiation force impulse imaging, ARFI）技術、剪切波彈性成像（shear wave elastography, SWE）技術、磁共振彈性成像（magnetic resonance elastography, MRE）技術和磁共振波譜（magnetic resonance spectroscopy,MRS）分析技術。

1　非酒精性脂肪性肝炎

NAFLD是一種與胰島素抵抗和遺傳易感密切相關的代謝應激性肝損傷，以彌漫性肝細胞大泡性脂肪變為主要特征的一組臨床病理綜合征，其疾病譜包括單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎、肝纖維化和肝硬化[7-9]。NAFLD是慢性肝病最常見的原因，世界上約25.24%的成年人患有該病[10]。由于肥胖、2型糖尿病及代謝綜合征在全球的流行，NAFLD的發病率和病死率不斷增加，預計在未來幾年將成為肝移植的主要病因[11-12]。因此，在臨床實踐和研究中，開發準確、安全和易操作的無創診斷模型對精確診斷和監測NAFLD患者的肝纖維化程度有著重大的意義。

常用的血清學指標可以預測NALFD的纖維化程度，如血清轉氨酶，當AST/ALT比值＞1時可預測出患者的肝纖維化程度較重[13]。另外，傳統的肝纖維化指標透明質酸、IV型膠原均顯示出與晚期肝纖維化的良好相關性，但須進一步的研究來進行驗證[14]。最新研究發現生長分化因子15與NAFLD肝纖維嚴重程度有明顯相關性，提示其可作為診斷NAFLD晚期纖維化的一種新的生物標志物[15]。

除了生物標志物之外，目前還有很多預測NAFLD患者晚期肝纖維化的無創模型（見表1）。2000年出現的BAAT模型，其特異度可高達100%，但敏感度太低，僅為14%[16]；2004年始于歐洲的肝纖維化評分系統（original european liver fibrosis test, OELF），其特異度、敏感度均較高，但計算公式復雜，臨床可操作性欠佳[17]；2006年FibroTest[18]和2007年NFS[19]的特異度、敏感度均較可，且已被臨床驗證；2008年的BARD評分系統在排除晚期肝纖維化方面顯示出很強的準確性，但是確診疾病的準確性較低[20]；2009年出現的FibroMeter最初用于診斷HCV患者肝纖維化分期，但其在NAFLD中的使用也顯示出其良好的準確性[21]；2010年出現ELF[22]，在OELF基礎上去除了年齡，進行了修改簡化，使計算更方便，且診斷性能仍較高；同時期出現的FIB-4可以預測中晚期肝纖維化，早期已在病毒性肝炎模型中得到驗證，同樣適用于NAFLD[23]；2017年的一項薈萃分析結果顯示NFS和FIB-4檢測晚期肝纖維化的診斷性能最佳，顯著高于APRI及BARD系統的評分，而MRE和SWE的診斷準確性則最好[24]。

表1 常用的預測NAFLD纖維化的無創模型Table 1 Common non-invasive models for predicting NAFLD fibrosis

在物理成像技術方面，TE在鑒別NAFLD患者肝纖維化方面的有效性已被廣泛證實。2016年一項薈萃分析評估TE用于診斷NAFLD纖維化的結果顯示，隨著纖維化程度的增加，其敏感度和特異度也相應提高[25]。同年還有一項研究比較了9種纖維化評分系統（BARD，NFS，FibroMeterNAFLD，APRI，FIB-4，FibroTest，Hepascore，FibroMeterV2G和LSM），確定TE為無創性診斷NAFLD患者肝纖維化的最準確的方法[26]。但是，TE在NAFLD無創診斷上也有其局限性，由于脂肪的影響，LSM可能高估了NAFLD患者的纖維化程度，同時亦有研究證實受控衰減參數值的增加可導致TE高估纖維化程度[27]。另外通過將FibroScan的M探頭改進為XL探頭可提高診斷的準確性[28]。

目前磁共振技術已取得重大進展，MRI和MRE是檢測肝纖維化的高精度診斷工具，且MRE在檢測晚期肝纖維化和肝硬化方面明顯優于多種血清標志物， AUC分別為0.97 vs.（0.53～0.80）和0.98 vs.（0.58～0.80），并且在診斷肝硬化方面優于常規 MRI（AUC：0.98 vs.0.78）[29]。除此之外，2D-MRE可準確檢測經活檢證實的NAFLD患者的晚期肝纖維化和肝硬化程度，比ARFI技術具有更高的診斷準確性[30-31]，且顯著優于TE和肝臟彈性測量技術[32-33]。最新首個關于3D-MRE的前瞻性研究結果顯示，在診斷進展期肝纖維化方面3D-MRE明顯優于2D-MRE[34]。目前MRE評估肝纖維化大多數在NAFLD模型中進行，該方法雖較其他方法更準確，然而MRE在診斷肝纖維化方面仍有其局限性：①多數研究均屬于單中心研究，仍需要多中心研究驗證。②多數屬于橫斷面研究，須要評估肝纖維化變化方面的縱向研究的證據。③雖然MRE的成本低于肝穿刺活檢，但費用仍較昂貴。④被廣泛接受用于評估肝纖維化的2D-MRE在臨床上具有相對較高的失敗率，特別是在鐵超負荷患者中，所以仍須要在不同病因患者的大樣本研究中評價和驗證該技術。

近年來關于腸道微生物的熱點研究在肝病無創診斷中也取得很大進展，研究顯示糞便微生物有望應用于早期脂肪肝、肝纖維化及肝硬化的檢測[35-36]。當然無創診斷也存在其診斷局限性，在患有糖尿病的NAFLD人群中，無創評分系統預測肝硬化和肝臟相關結局方面準確性較低[37]。

2　慢性乙型肝炎

既往常用的血清標志物FIB-4和APRI評分系統大多數均是在HCV模型中得到驗證，不適用于根據Ishak分期評估CHB肝纖維化，特別是在評估治療后肝纖維化的改善方面[38]，因此在HBV模型中須要更進一步的完善與驗證。2018年的一項單中心回顧性研究比較了17種無創診斷模型的準確性，結果顯示鑒別顯著乙型肝炎（乙肝）纖維化最好的3種模型分別是King's score（AUC=0.756），Virahep-C model（AUC=0.756）和GPR（AUC=0.744）；區分乙肝肝硬化最好的3種模型分別是Lok index（AUC=0.832），FI（AUC=0.820）和FIB-4（AUC=0.818），在診斷肝纖維化和肝硬化方面，Virahep-C和GPR模型都有很高的準確性，且GPR明顯優于APRI和FIB-4[39]。另有研究證實FIB-4、AST/ALT指數、APRI和年齡-血小板指數等常見的無創模型對進展期肝纖維化的診斷性能較差[40]。除此之外，評估還應考慮到HBeAg血清狀態，與HBeAg-陰性患者相比，這些模型更適合HBeAg陽性患者。

大多數無創診斷模型僅在排除晚期肝纖維化或肝硬化時具有良好的準確性。最新的研究顯示FibroStage[41]、高爾基體蛋白73聯合肝硬度檢測[42]均是針對中晚期肝纖維化的診斷效果較好，而不適用于肝纖維化的早期階段。因此，對CHB患者而言，迫切須要尋找可以準確預示輕度至中度肝纖維化的無創血清生物標志物。一項驗證性研究顯示定量纖維膠原參數可以提高對CHB患者輕、中度肝纖維化縱向評估的有效性和準確性[43]。除此之外，一種基于抗-HBc定量、血小板和白蛋白與球蛋白比值的新型評分系統PACG[44]，在預測中度至重度肝纖維化方面的性能良好，優于ARPI，FIB-4及LSM。而對于存在腹水、肋間隙過窄的患者，2D-SWE可能是更優的選擇[45]。另外，對于合并肝脂肪變的CHB患者，APRI的肝纖維化診斷效能較差，而LSM、FIB-4、Forns指數診斷效能較好，其中輕度肝脂肪變可能影響Forns指數診斷CHB患者肝纖維化的效能[46]。

近年來許多研究人員將研究重點放在血液中的微小RNA（microRNA, miRNA）上。據報道，肝細胞miRNA-122與HBV復制以及肝纖維化有關，近期一項研究結果顯示較低的血清miRNA-122水平是HBV患者晚期肝纖維化的有用預測指標，同時血清紫花苜蓿凝集素陽性Mac-2結合蛋白可以用于預測HBV患者的肝纖維化，這些標志物的組合可以更準確的評估HBV患者的肝纖維化程度[47]。

3　慢性丙型肝炎

隨著直接抗病毒藥物時代的到來，CHC進入治愈時代[48]。與NAFLD和CHB相比，近兩年來丙型肝炎（丙肝）肝纖維化無創診斷方面的研究熱度明顯下降。在丙肝肝纖維化的無創診斷模型中，既往常用的血清標志物FIB-4與TE、ARFI診斷性能具有顯著一致性，且明顯高于APRI。2017年一項單中心回顧性研究分析顯示，新VAP評分系統可以預測不同階段的肝纖維化，特別是對輕度至中度纖維化患者具有較高的診斷性能，且易于計算[49]，但其在臨床實踐中的有效性仍須要進一步的多中心、前瞻性研究加以證實。FIB-5評分在區分非顯著性和顯著性肝纖維化方面優于FIB-4指數[50]。血管生成指數與其他五項評分系統（King,Goteb?rg University Cirrhosis Index, Lok, FIB-4 和AST/ALT指數）相比，具有較高的診斷性能[51]。血清標志物自分泌運動因子，被認為是與肝損傷有關的一種分泌酶，2017年的一項研究首次提出了性別因素在對HCV患者應用血清標志物預測肝纖維化過程中的影響[52]。肝纖維化受患者基因組學影響，其中一個因素就是miRNA，將miRNA與基線預測因子相結合可作為預測分期HCV相關肝纖維化的新型無創算法，但需要更多的研究來證實這一模型的效能，并測試其在其他病因肝纖維化中的意義[53]。另外血小板/淋巴細胞比值也可用于預測CHC患者是否存在顯著肝纖維化[54]。

4　酒精性肝病

酒精是引起肝硬化和肝臟相關死亡的主要原因之一。目前TE所測量的肝硬度值可以很好地評估酒精性肝纖維化和肝硬化程度[55-56]，但該方法成本較昂貴，在醫療資源有限的地區實施困難，相比之下廉價、方便、簡單易獲得的血清生物標志物更受歡迎，然而，既往對于酒精性肝病的無創診斷研究甚少，尚未形成一個用于鑒別和診斷酒精性肝病的驗證體系。隨著無創檢測技術的發展，近幾年來新發現的一些血清標志物，例如人類軟骨糖蛋白、高爾基體蛋白和血清多花紫藤凝集素陽性巨噬細胞結合蛋白等都可適用于酒精性肝纖維化的診斷[57]。

最新一項前瞻性研究比較了ELF，FibroTest，肝硬度測量和6種間接標記測試在檢測晚期肝纖維化方面的準確性，結果顯示ELF和FibroTest在診斷酒精性肝病患者晚期肝纖維化方面的準確性較高（AUC≥0.90，以活檢為參考），當ELF值＜10.5或FibroTest值＜0.58，可以排除患者患有進展性肝纖維化的可能，而TE聯合血清學指標并沒有提高診斷的準確性[58]。

5　總　結

現在已進入慢性肝病無創診斷的黃金時代。研究者們通過把“血清學”與“物理學”等指標有效整合建立無創診斷模型，大大減少了肝穿刺活檢的臨床應用。雖然現階段肝臟無創檢測尚不能完全取代肝活檢，但其仍在多種肝臟疾病診斷中扮演著非常重要的角色。我們須要更進一步增加慢性肝病無創檢測的診斷準確性和診斷范圍，這將是肝病診斷的發展趨勢。