序貫無創檢測提高肝纖維化篩查效率

李雨蓉 姚明解 王杰

肝纖維化是指包括膠原、糖蛋白和蛋白多糖等在內的肝臟細胞外基質的彌漫性過度沉積與異常分布,是肝臟對慢性損傷的病理性修復反應,是各種慢性肝病向肝硬化發展的關鍵步驟和影響慢性肝病預后的重要環節。肝纖維化一般由肝毒性和膽汁淤積性兩種類型的慢性肝損傷引起。肝毒性損傷主要由乙型肝炎病毒(HBV)和/或丙型肝炎病毒(HCV)感染、酒精性肝病(ALD)、非酒精性脂肪肝(NAFLD)誘導的代謝綜合征等導致的肝細胞慢性損傷引起的。膽汁淤積性損傷主要是由膽汁流動阻塞引起的,例如原發性(或繼發性)膽汁性膽管炎(PBC)、原發性硬化性膽管炎(PSC)和膽道閉鎖等。基于METAVIR評分系統,肝纖維化分為五個等級:F0(無纖維化)、F1(輕度纖維化)、F2(中度纖維化)、F3(重度纖維化)和F4(肝硬化)[1]。

進展期肝纖維化導致的肝硬化是全球第11位常見死因,每年導致約200萬人死亡。一項基于我國人群的橫斷面研究顯示,中度、重度肝纖維化和肝硬化的患病率分別為8.34%、2.85% 和0.87%,其中NAFLD患者的患病率約為非NAFLD患者的3倍,HBV感染者重度肝纖維化和肝硬化的患病率至少為健康人群的兩倍[2]。

一、肝纖維化篩查和診斷方法

肝纖維化的篩查和診斷包括侵入性(有創)和非侵入性(無創)兩種方法。侵入性方法主要包括肝活檢和肝靜脈壓力梯度(HVPG)。肝活檢是肝纖維化診斷、分級和分期的“金標準”。HVPG與進展期肝纖維化程度相關,是肝硬化門靜脈高壓診斷和危險分層的金標準。但由于二者均屬于創傷性檢查,限制了其普遍應用[1]。隨著醫療診斷技術的發展,肝病領域正在從對已有病例(通常表現為肝硬化并發癥)的偶然診斷轉向通過篩查手段主動發現高危人群中晚期肝纖維化的病例。因此,目前需要更加安全、有效和可靠的非侵入性肝纖維化測試(Non-invasive fibrosis tests,NIT)來篩查和診斷肝纖維化,以便對肝纖維化患者進行精準管理。

NIT主要包括影像學檢查和血清標志物評估。現有的用于評估肝纖維化相關形態和結構變化的傳統影像學檢查包括超聲、計算機斷層掃描(CT)、核磁共振成像(MRI)和分子成像等。超聲檢查包括傳統超聲、對比增強超聲和超聲彈性成像。其中,超聲彈性成像有多種類型,包括:應變彈性成像(SE)、瞬時彈性成像(TE)、聲輻射力脈沖成像(ARFI)和剪切波彈性成像(SWE)等。在評估肝纖維化的準確性方面,SE、TE、ARFI、SWE水平相當,但在肝纖維化分期方面,SWE更勝一籌,SE、TE、ARFI水平相當,而ARFI更具成本效益[3]。CT檢查包括常規CT、CT灌注成像、CT加權平均纖維化分析和CT紋理分析。常規CT可用于評估形態學特征以診斷肝纖維化和肝硬化。CT灌注成像有助于區分慢性肝病患者的輕度和中度纖維化。CT加權平均纖維化分析通過傳統CT掃描圖像和附加軟件對肝臟CT圖像進行光學分析。CT圖像紋理分析是檢測和評估晚期肝纖維化的可靠方法,但在評估輕度肝纖維化方面不太敏感[4]。MRI包括磁敏感加權成像(SWI)、磁共振彌散加權成像(DWI)、磁共振灌注成像(PWI)、磁共振彈性成像(MRE)、磁共振T1弛豫時間(T1)成像、磁共振校正T1弛豫時間(cT1)成像、磁共振旋轉坐標系中的質子自旋-晶格弛豫時間(T1ρ)成像和磁共振紋理分析等。其中,MRE是目前評估中晚期肝纖維化最準確的成像技術,但該方法評估輕度肝纖維化的準確性較低,且炎癥等因素會影響MRE評估的準確性[5]。cT1成像可以更加準確地量化隨纖維化和炎癥增加的細胞外水含量,其對于肝纖維化的診斷和預后判斷效果優于T1成像[6]。用于評估肝纖維化的分子成像技術包括核成像和分子核磁共振成像,二者均是通過特異性分子探針來評估肝臟中肝星狀細胞或細胞外基質的某些成分來獲取分子信息。然而,目前臨床應用的分子成像技術在評估肝纖維化的準確性方面還有待進一步提高[7]。

除影像學檢查外,NIT還包括血清標志物評估,其通過納入反映肝功能的標記物(間接標記物)和/或測量細胞外基質降解/肝纖維發生的標記物(直接標記物)來評估肝纖維化。血清標志物評估包括簡單且成本低的評估指標,如AST/ALT比值、AST與血小板比值指數 (APRI)、纖維化-4指數(FIB-4)和NAFLD纖維化評分(NFS)等,以及較為復雜的評估指標,如增強肝纖維化評分(ELF)、FibroMeter、Fibrotest和Hepascore等。

二、 NIT序貫檢測的策略

NIT檢測效能常用受試者工作特征曲線下面積(AUROC)評估其檢測的敏感性和特異性。對于晚期肝纖維化的診斷,ELF的準確性(AUROC 0.80)優于FIB-4(AUROC 0.78),而影像學方法(TE、SWE和ARFI評估晚期肝纖維化的AUROC分別為0.88、0.94和0.95)優于血清標志物評估[8]。然而,影像學檢查通常需要轉診至醫院的肝病專科,所需時間和經濟成本較高,并且部分檢查還具有放射性。NIT序貫檢測(序貫無創檢測)從廣泛可用性和低成本的檢測開始,然后轉向更專業的檢測,逐步將晚期肝纖維化患者從高危人群中篩選出來,進而更加針對性地進行更精確的影像學檢查,因此NIT序貫檢測可在一定程度上提高肝纖維化的篩查和診療效率[9]。

2019年,Ankur等[10]報道了一項關于NAFLD患者的NIT序貫檢測的策略,旨在從中識別晚期肝纖維化患者。該策略包括兩級NIT:一級NIT為FIB-4評估,FIB-4<1.30的患者處于晚期肝纖維化的風險較低;FIB-4>3.25的患者處于晚期肝纖維化的風險較高,建議轉診至肝病專科機構進行診療;對于1.30≤FIB-4<3.25的患者而言,則需進行二級NIT -ELF評估,并建議ELF評分≥9.5的患者轉診至肝病專科機構進行診療。該NIT序貫檢測策略的應用使得晚期纖維化和肝硬化病例的檢出率提高5.2倍,并將不必要的轉診降低81%。此外,對于1.30≤FIB-4<3.25的NAFLD患者,FIB-4和ELF兩級NIT可將晚期纖維化的檢出率提高4倍,并將不必要的轉診降低88%。

2021年,歐洲肝病學會(EASL)發布的《肝臟疾病嚴重程度及預后的無創檢測指南-2021年更新版》結合影像學檢查對NIT序貫檢測的策略進行了細化。對于病毒性肝炎及其他因素導致的慢性肝病及進展期肝纖維化患者,建議直接轉診至肝病專科機構進行診療。對于具有代謝危險因素和/或有害使用酒精的患者,當FIB-4≥1.30時,需進行TE檢查;當TE結果≥8.0 kPa時,則要進行ELF、FibroMeter、Fibrotest等更專業的血清標志物評估;最終,將根據NIT序貫檢測的結果決定是否需要進行肝活檢[11]。

2023年,美國肝病學會(AASLD)發布的《NAFLD臨床評估和管理實踐指南》建議有NAFLD風險或已確診NAFLD的患者接受肝纖維化NIT序貫檢測。一級NIT為FIB-4評估。對于1.30≤FIB-4<2.67的患者,建議通過TE或ELF進行二級NIT,而當TE≥8.0 kPa或ELF≥7.7時,建議通過MRE、cT1進行額外風險評估。對于FIB-4≥2.67的患者,建議直接通過MRE、cT1進行額外風險評估(圖1)。該NIT序貫檢測的策略在上述FIB-4、TE、ELF常規NIT序貫檢測的基礎上增加了MRE、cT1檢測的建議,進而進一步提高了晚期肝纖維化或肝硬化的篩查效率[12]。與Ankur等[10]的報道一致,近期Kjaergaard等[13]報道FIB-4 ≥1.3會導致35%的患者出現假陽性,而在TE之前進行ELF評估可使接受TE檢查的轉診人數由單獨使用FIB-4的38.4%降低至7.7%,不必要的轉診降低80%。因此,Kjaergaard等建議:對于評估有ALD/NAFLD風險或已確診ALD/NAFLD的患者而言,首先進行FIB-4評估;對于1.30≤FIB-4<2.67的患者,建議進行ELF評估,當ELF≥7.7時,建議接受TE檢查;對于TE≥8.0 kPa的患者,建議考慮進行肝活檢(圖1)。相比而言,AASLD提出的策略具有更加完善的風險分層和相應的管理手段,且二級NIT增加了MRE、cT1影像學檢查,進而有助于降低接受肝活檢的患者比例,而Kjaergaard提出的策略進一步完善了一級NIT,有助于降低接受TE檢查的患者比例。

注:NIT,非侵入性肝纖維化測試;FIB-4,纖維化-4指數;TE,瞬時彈性成像;ELF,增強肝纖維化評分;T2DM,2型糖尿病;AST,天冬氨酸氨基轉移酶;ALT,丙氨酸氨基轉移酶;MRE,磁共振彈性成像;cT1,磁共振校正T1弛豫時間成像

由此可見,NIT序貫檢測可顯著提高肝纖維化的診斷準確性及篩查效率,并顯著降低有創檢查的患者比例。然而,上述NIT序貫檢測也有其局限性。主要表現在:(1)上述NIT序貫檢測主要針對具有代謝危險因素和/或有害使用酒精的患者,因此不適用于一般人群的肝纖維化篩查。(2)上述NIT序貫檢測缺乏老年人群的臨界值。(3)上述NIT序貫檢測只對晚期肝纖維化和肝硬化具有較好的診斷效果,但對肝纖維化的早期篩查效果不佳。因此,目前仍需要開發靈敏度高、特異性好的新型肝纖維化生物標志物。

三、新型肝纖維化生物標志物

近年來,陸續發現了多個新型肝纖維化生物標志物。據報道,血清高爾基體蛋白73(GP73)是診斷肝纖維化/肝硬化的可靠指標[14, 15],其可通過輔助傳統的血清標志物和影像學檢查提高對HBV相關顯著肝纖維化的診斷價值,進而降低對肝活檢的依賴[16, 17]。另外,血清生長停滯特異性基因6(Gas6)蛋白及其酪氨酸激酶受體家族Tyro3、Axl和MERTK(TAM)的水平可用于評估肝纖維化的進展[18]。包括花生四烯酸(AA)、二十二碳六烯酸(DHA)及其含氧多不飽和脂肪酸(PUFA)衍生物在內的血漿“類二十烷酸”可用于診斷肝纖維化,并可預測NASH肝纖維化的改善[19]。此外,基質細胞糖蛋白血小板反應蛋白-2(TSP-2)可作為診斷NASH和NAFLD患者晚期纖維化的生物標志物[20]。

四、總結和展望

肝活檢和HVPG是肝纖維化和肝硬化診斷的金標準,但時間較長、經濟成本較高,且均為有創性檢查,因此不適用于肝纖維化的常規篩查。為提高肝纖維化篩查的廣泛性,一系列NIT被開發出來。NIT主要包括影像學檢查和血清標志物評估。影像學檢查包括超聲、CT、MRI和分子成像等。血清標志物評估主要基于年齡相關的肝細胞損傷標志物(如AST、ALT等)和纖維沉積標志物(如HA和PⅢNP等)計算模型,并根據評分與臨界值評估肝纖維化程度。由于影像學檢查成本較高,且需要轉診至肝病專科,因此導致肝纖維化的篩查效率較低。NIT序貫檢測可逐步將晚期肝纖維化患者從高危人群中篩選出來,進而可更加針對性地進行影像學檢查。因此,NIT序貫檢測在降低醫療成本的同時,可有效降低不必要的轉診,進而提高肝纖維化的篩查和診療效率。

目前,NIT序貫檢測的策略仍存在一定缺陷,如不適用于一般人群的測量、缺乏老年人群的臨界值和診斷早期肝纖維化效果不佳等。因此,未來開發更加靈敏和特異的肝纖維化生物標志物的同時,可考慮結合新型肝纖維化生物標志物進一步完善NIT序貫檢測的策略,進而通過優化肝纖維化序貫無創檢測的策略進一步提高肝纖維化的篩查和診療效率。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。