血清學診斷非酒精性脂肪性肝病的研究進展

郭 滔， 胡 波， 易為民， 鐘振東， 劉蘇來， 孫增鵬， 彭 創

湖南師范大學附屬第一醫院， 湖南省人民醫院 肝膽外科， 長沙 410005

隨著糖尿病(diabetes mellitus, DM)和肥胖癥患病率的增加，非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)也越來越普遍。據估計，全世界約有10億人患有NAFLD[1]。其疾病譜包括非酒精性脂肪肝(NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝硬化，部分患者進展為肝細胞癌[2]。NAFLD不僅可導致肝病相關的殘疾與死亡，還參與2型糖尿病(T2DM)和心血管疾病等代謝相關疾病的發生、發展[3]。通常肝病的不良結局與纖維化嚴重程度相關，而肝脂肪變性的嚴重程度與代謝綜合征的發生、發展關系密切[4]。因此診斷肝脂肪變性、NASH及評估肝纖維化程度對于判斷其預后及確定干預的時機和策略具有非常重要的臨床意義。目前臨床上應用診斷NAFLD的方法主要分為有創和無創兩種。無創診斷方法包括血清學標志物、影像學和綜合診斷，有創性診斷方法主要是肝組織病理學檢查。到目前為止，肝活檢仍是診斷NAFLD的“金標準”，但其臨床應用受到諸多因素的制約。近年來，血清學標志物或模型由于具有無創、費用低、操作簡單、可重復性強及對操作者水平要求低等優點，引起臨床廣泛關注。目前診斷NAFLD的血清方法主要分為2類，一類是直接的血清學標志物，另外一類是由幾個簡單易測的血清學指標構成的模型。為后續臨床研究和應用提供參考和依據，現就NAFLD血清學診斷的研究進展予以綜述。

1 肝脂肪變性的診斷

目前國內外指南已基本達成共識，NAFLD的定義為存在肝細胞脂肪變性>5%的影像學或組織學依據，并能排除其他可致肝脂肪變性的明確病因。

1.1 脂肪肝指數(fat liver index，FLI) FLI主要以BMI、腰圍(WC)、TG及GGT為主要參數進行計算，總評分為0～100。用于診斷NAFLD的受試者工作特征曲線下面積(AUC)為0.84。其對NAFLD的初步篩查有重要價值，當FLI<30可排除NAFLD，當FLI>60可診斷NAFLD[5]。

1.2 肝脂肪變性指數(hepatic steatosis index，HSI) HSI是由BMI、DM和ALT/AST比值組成。在建模隊列與驗證隊列中用于診斷NAFLD的AUC分別為0.81和0.82[6]。然而，對于肥胖兒童患者，其準確性下降[7]。

1.3 ZJU指數 ZJU指數包含BMI、空腹血糖(FPG)、TG及ALT/AST比值4個參數。在建模隊列中和驗證隊列中用于診斷NAFLD的AUC分別為0.82和0.83[8]。另一項研究顯示，其診斷NAFLD的AUC為0.925，準確性優于FLI、HSI[9]。

1.4 Steato Test Steato Test結合BMI、血清膽固醇、TG、血糖以及校正后的年齡和性別等指標可成功診斷肝臟脂肪變的程度，其AUC為0.80[10]。但其能否區分NAFLD與健康人仍需進一步的研究驗證，同時生化指標多且部分指標臨床不常用，檢測費用稍高，故在一定程度上限制了臨床應用。

目前血清學模型診斷NAFLD肝脂肪變性的準確性良好(表1)。但由于除了Steato Test，上述研究均是依靠超聲診斷肝脂肪變性，而不是肝活檢，且很少有獨立的外部隊列進行驗證，因此這些模型尚不能在臨床全面推廣應用。

2 NASH的診斷

2.1 血清生物標志物

2.1.1 與細胞凋亡和修復相關的因子 主要包括角蛋白-18(CK18)和Fas配體等。CKl8與肝細胞凋亡相關，是一種重要的肝細胞中間絲蛋白，包括CK18-M30和CK18-M65。有薈萃分析[11]表明，M30和M65診斷NASH的AUC分別為0.82和0.80，敏感度和特異度分別為75%和77%，以及71%和77%。CK18通常與其他血清生物標志物一起用于診斷NASH。將CK18和ALT組合使用診斷NASH的AUC為0.88，高于單獨使用CK18(AUC為0.74)[12]。將CK18、IL-6和脂聯素三重組合可使診斷NASH的AUC達0.90，敏感度和特異度分別為84.5%和85.7%[13]。Fas配體是肝內跨膜蛋白，Fas/Fas配體是調節細胞凋亡的主導調控系統之一，可誘導下游外源性和內源性細胞凋亡信號通路同時激活，使肝細胞凋亡，導致肝臟炎癥及纖維化的發生和進展。NASH患者的Fas及Fas配體水平明顯高于NAFL患者，且Fas配體較Fas診斷NASH的準確性更高，但其單獨使用用于診斷NASH的效能有限，故仍需聯合其他血清學標志物提高準確性[14]。

2.1.2 炎癥因子 炎性細胞因子主要包括TNFα、IL-8、超敏C反應蛋白(hs-CRP)、穿透素3(PTX3)、CXCL10等。TNFα和IL-8診斷NASH的AUC分別為0.74和0.66，敏感度和特異度分別為72%和76%，以及65%和68%[15]。將這兩種標志物與焦谷氨酸鹽結合使用時，可使AUC達0.86，敏感度和特異度分別達到91%和87%[15]。hs-CRP區分NASH和NAFL的AUC為0.83[16]。PTX3診斷NASH的AUC為0.96，敏感度及特異度分別為91.1%和71.4%[17]。CXCL10是涉及DM和肥胖癥的促炎細胞因子，區分NASH和NAFL的AUC為0.68，具有中等的準確性[18]。

2.1.3 脂肪細胞因子 脂肪細胞因子包括成纖維細胞生長因子21(fibroblast growth factor 21，FGF21)、脂聯素、瘦素、抵抗素和視黃醇結合蛋白4等。肝臟分泌的FGF21是診斷NASH的一種潛在生物標志物。FGF21診斷NASH的AUC為0.62，敏感度和特異度分別為54%和72%[19]。脂聯素診斷NASH的AUC為0.71[20]，將其與CK18-M65和IL-8聯合使用時，AUC可達到0.90[13]。其他脂肪細胞因子，如瘦素、抵抗素和視黃醇結合蛋白4，目前與NAFLD的關系尚存在爭議，可能是診斷NASH的潛在標志物，但仍需更多研究進一步驗證。

2.1.4 血清鐵蛋白 血清鐵蛋白是一種常見的與氧自由基相關的蛋白，可導致壞死性炎癥和纖維化。在日本的一項研究[21]中，血清鐵蛋白診斷NASH的AUC為0.73。有研究[22]證實，血清鐵蛋白升高大于正常值上限的1.5倍與NASH和晚期纖維化的診斷有關。另一項研究[23]建立了一個結合血清鐵蛋白、IV型膠原蛋白7S和空腹胰島素的評分系統用于預測NASH。

2.1.5 細胞外游離微小RNA(microRNA，miRNA) miRNA-34a診斷NASH的AUC為0.78[24]。miRNA-122用于區分NASH和NAFL的AUC為0.64～0.70[25]。miRNA-122、miRNA-192和miRNA-21與CK18-Asp396的組合在診斷NASH時的AUC為0.83[26]。

表1 用于診斷NAFLD脂肪變性的血清學模型

2.2 血清學診斷模型

2.2.1 NASH Test 根據Kleiner的標準，NASH Test結合了13個參數，即人口學特征(年齡、性別和BMI)、血清學參數(轉氨酶和血脂)和α2巨球蛋白、載脂蛋白A1和結合珠蛋白。一項包含257例NAFLD患者的橫斷面研究[27]顯示，其診斷NASH的AUC為0.69～0.79，敏感度和特異度分別為33%和94%。一項針對257例肝活檢患者的研究[28]顯示，其診斷NASH、可疑NASH、非NASH的AUC分別為0.79、0.69、0.77。目前，關于NASH Test診斷NASH的相關研究較少，故該模型的診斷價值仍有待進一步驗證。

2.2.2 NASH ClinLipMet評分 NASH Clin評分是由AST、空腹胰島素和PNPLA3基因型構建。在384例組織學診斷的患者中，其診斷NASH的AUC為0.79，敏感度和特異度分別為77%和71%[29]。為了提高準確性，Zhou等[29]將基于代謝綜合征的因素添加到NASH Clin評分中，并將其命名為“NASH ClinLipMet評分”，其診斷NASH的AUC為0.87，敏感度和特異度分別為86%和72%。

血清生物標志物診斷NASH是一個很熱門的研究領域。大多數生物標志物在診斷NASH方面的表現良好，但相關研究還太少，其診斷效能有待更大樣本量研究加以驗證。還有一部分血清標志物與NAFLD的關系尚存在較大爭議，需更多臨床試驗證實。

3 肝纖維化的診斷

根據美國NASH臨床研究工作網絡推薦,NAFLD的纖維化程度分為5期(F0～F4期)：F0期即無纖維化,F1期為輕度纖維化,≥F2期為顯著纖維化,≥F3期為晚期纖維化或進展期纖維化,F4期即肝硬化。

3.1 血清生物標志物

3.1.1 C3蛋白前體(Pro-C3) 血清中Pro-C3(一種Ⅲ型前膠原氨基端肽)水平的增加與肝纖維化的發生相關。其診斷F3、F4的AUC分別為0.79和0.76[30-31]。將其與CK18、乙酰高遷移率族蛋白和帕他汀樣磷脂酶結構域蛋白3相結合后的AUC為0.87，敏感度和特異度分別為71%和87%，顯著提高了肝纖維化的診斷效能[32]。

3.1.2 Ⅲ型膠原的前膠原(PⅢNP) 血清PⅢNP是纖維化過程中常見的纖維化標志物。其診斷F2的AUC為0.81[33]，診斷F3的AUC為0.84[34]。

3.1.3 透明質酸(HA) HA是細胞外基質的重要元素。其診斷F2、F3、F4的AUC分別為0.87、0.89和0.92[35]。

3.1.4 基質金屬蛋白酶組織抑制因子1(tissue inhibitor of metalloproteinases 1，TIMP1) TIMP1是一種反映組織基質重塑的纖維化生物標志物，其診斷肝纖維化的AUC為0.97，敏感度和特異度分別為97%和100%[36]。增強肝纖維化測試(enhanced liver fibrosis test, ELF)結合了HA、PⅢNP和TIMP-1，其診斷F2的AUC為0.82，F3的AUC為0.90[37]。

3.2 血清學診斷模型

3.2.1 AST/PLT比值(APRI) APRI最初是用于診斷慢性丙型肝炎的纖維化嚴重程度的一種較簡單的計算方法。薈萃分析[38]表明，其診斷F2、F3、F4的AUC分別為0.70、0.75和0.75。

3.2.2 基于4因子的纖維化指數(FIB-4) FIB-4最早建立是用于評估慢性丙型肝炎合并人類免疫缺陷病毒感染者的肝纖維化程度，包括年齡、PLT、AST和ALT。薈萃分析[38]表明，其診斷F2、F3、F4期的AUC分別為0.75、0.80和0.85。

3.2.3 NAFLD纖維化評分(NFS) NFS包括年齡、高血糖(FPG異常或DM)、BMI、PLT、白蛋白和AST/ALT比值。最早是基于一項針對733例患者的多中心研究而建立，使用該模型可減少75%的肝活檢需求，其診斷F4期的AUC為0.82[39]。薈萃分析[38]表明，其診斷F2、F3、F4期的AUC分別為0.72、0.73和0.83。

3.2.4 BARD評分 BARD評分是一種用于評估纖維化嚴重程度的評分系統，包含BMI、AST/ALT比值及是否存在DM。薈萃分析[38]表明，其診斷F2、F3、F4期的AUC分別為0.64、0.73和0.70。

3.2.5 Hepascore Hepascore最初是針對慢性丙型肝炎而開發的，包括六個變量(年齡、性別、α2巨球蛋白、HA、膽紅素、GGT)，其診斷F3和F4的AUC分別為0.81和0.91[40]。然而，對于病因不明的肝酶升高患者，其準確性降低。

3.2.6 FibroTest FibroTest通過使用5種生物標志物(珠蛋白、α2巨球蛋白、載脂蛋白A1、總膽紅素、GGT)預測肝纖維化。其診斷F2的AUC為0.81，F3為0.88[41]。然而，對于吉爾伯特綜合征、膽汁淤積和急性炎癥患者，其診斷效能下降。

3.3 血清學診斷模型聯合 張意蘭等[42]納入了96例經肝組織學檢查證實的NAFLD患者，發現NFS聯合APRI的AUC為0.640，明顯高于單獨使用NFS(AUC=0.432)和APRI(AUC為=0.580)。敏感度和特異度分別為11%和90%，其敏感度較單一的NFS明顯上升(2%)，而特異度并未明顯下降(100%)。BARD聯合BAAT的敏感度和特異度分別為76.4%和10.3%，其敏感度較單一的BARD明顯提高(64%)，但其特異度較BARD(17%)有一定程度的下降。

血清學標志物評估纖維化程度的效能有限，尚不推薦單獨用于肝纖維化程度的評估。而大部分血清學模型在評估肝纖維化嚴重程度方面具有良好的效能(表2)，且NFS、FIB-4已經在不同NAFLD人群中多次被驗證。2017年美國肝病學會NAFLD診療指南[43]推薦NFS和FIB-4用于判斷脂肪性肝炎或進展期肝纖維化的風險。在《非酒精性脂肪性肝病防治指南(2018年更新版)》[44]中也提及NFS對于評估NAFLD患者的肝纖維化程度的準確性可能最高。此外，聯合血清學診斷模型可在一定程度上提高診斷肝纖維化的敏感度和特異度。

4 結論

基于各血清標志物診斷NASH和評估肝纖維化程度的敏感度與特異度差異較大，真正應用于臨床的價值有限，目前尚沒有被推薦使用。其中CK18是診斷NASH相對有效的無創方法之一，可用于NAFLD患者的篩查。另外，CK18與其他生物標志物聯合使用診斷NAFLD具有較好的應用前景。單個血清學指標無論是診斷NASH還是評估纖維化嚴重程度，診斷效能和業內共識度都低于血清標志物模型。無創血清標志物模型在NAFLD脂肪變性及纖維化程度的診斷和初步篩查方面有較好的應用價值。其中ZJU指數在肝脂肪變性方面的診斷效能良好，而FLI可作為肝脂肪變性的初步篩查工具。NFS和FIB-4在診斷肝纖維化方面具有良好效能，被推薦用于需要肝活檢評估纖維化分期患者的常規無創評估。考慮到NFS和FIB-4能準確地排除F3期患者，在臨床實踐中可作為常規應用的篩查工具。雖然目前尚無血清學診斷方法能完全代替肝穿刺活組織檢查，但聯合不同血清學模型可以提高NAFLD診斷的準確度。相信日后會建立一種更經濟、有效及準確的血清學模型。

表2 用于診斷肝纖維化的血清學模型

作者貢獻聲明：易為民負責擬定寫作思路，指導撰寫；郭滔負責資料查證及原稿撰寫；胡波參與修改論文；鐘振東、劉蘇來、孫增鵬、彭創參與指導撰寫。