非酒精性脂肪性肝病肝纖維化無創診斷方法的研究進展

劉志斌，吳雄健

（1. 贛南醫學院第一臨床醫學院；2. 贛南醫學院第一附屬醫院消化科，江西 贛州 341000）

非酒精性脂肪性肝病（Nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）全球患病率為25%[1］。亞洲NAFLD患病率顯著增加（1999—2005 年患病率為25.28%，2006—2011 年患病率為28.46%，2012—2017 年患病率為33.90%）[2］。有研究[3］發現，成人NAFLD 全因死亡率隨著纖維化分期的增加而增加。肝臟相關死亡率隨著纖維化分期的增加呈指數級增加，當肝纖維化進展至2 期及以上，肝臟相關死亡的風險增加[4］。由于NAFLD 和代謝綜合征之間聯系密切，生活方式的改變可改善肝纖維化[5］。RINELLA M E等[6］使用非侵入性檢查（Non-invasive tests，NITs）評估非酒精性脂肪性肝炎（Nonalcoholic steatohepatitis，NASH）患者使用奧貝膽酸改善肝組織學的效果，發現NITs 可能代替肝活檢評估NASH 患者治療后組織學改善情況。早期準確識別NAFLD 患者的肝纖維化程度，尤其是區分出顯著肝纖維化患者（F≥2）以確定需要干預人群，以及評估新藥改善肝組織學的效果對于指導臨床實踐具有重要意義。本文對NAFLD 患者肝纖維化無創診斷方法的研究進展進行綜述。

1 肝纖維化的彈性成像技術

診斷NAFLD 最常見的影像學方法是超聲，但常規超聲無法對肝脂肪變及纖維化的程度進行定量分析。常規影像學如B超、CT、磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）主要通過觀察肝臟形態，有無門脈高壓等并發癥診斷肝硬化，對早期肝纖維化診斷的準確性較低，對于晚期肝硬化診斷準確性較高。基于肝彈性成像技術測量肝臟硬度值定量評估肝纖維及肝硬化嚴重程度是臨床研究的熱點之一，以下對超聲彈性成像及磁共振彈性成像（Magnetic resonance elastogaphy，MRE）進行綜述。

1.1 超聲彈性成像包括實時剪切波彈性成像（Shear wave elastography，SWE）、聲輻射力脈沖技術（Acousticradiation force impulse，ARFI）及目前臨床應用最廣泛的瞬時彈性成像（Transient elastography，TE）。TE 的原理是通過低頻（50 mHz）的切變速度傳送對肝臟截面進行測量，再將其轉化為肝臟硬度指標（Liver stiffness measurement，LSM）。儀器有國外的Fibro Scan（FS）及國產的Fibro Touch（FT）。當患者皮膚到肝臟被膜的距離（SCD）＜25 mm 時使用M 探頭，當SCD≥25 mm 時使用XL 探頭。使用XL 探頭可測量更深處的波傳播，克服NAFLD 患者因肥胖而導致更大胸壁深度的影響。XL 探頭的使用提高了NAFLD 超重患者纖維掃描成功率[7-8］。LEE D H等[9］的一項前瞻性單中心研究發現，基于振動控制瞬態彈性成像-肝臟硬度測量（Vibration-controlled transient elastography-liver stiffness measurements,VCTE-LSM）診斷NAFLD 患者顯著肝纖維化（≥F2）、進展期肝纖維化（≥F3）和肝硬化（F4）時的ROC曲線下 面 積（Area under curve，AUC）分 別 為0.82（95%CI：0.78～0.85）、0.92（95%CI：0.89～0.94）和0.95（95%CI：0.93～0.97），最佳臨界值為6.7 kPa（≥F2）、8.3 kPa（≥F3）和9.8 kPa（F4）。另一研究[10］發現類似結果，VCTE-LSM 診斷F2、F3 和F4 的AUC 分別為0.85、0.94 和0.96。CASSINOTTO C 等[11］研究發現，肝纖維化-4 指數（Fibrosis-4,FIB-4）、振動控制瞬時彈性成像（Vibration-controlled transient elastography，VCTE）和二維超聲剪切波彈性成像（Two-dimensional shear-wave elastography with SuperSonic Imagine，2D-SWE-SSI）診斷NAFLD 患者進展期肝纖維化的AUC 分別為0.74、0.82 和0.88，使用相同的臨界值，FIB-4聯合2D-SWE-SSI與FIB-4聯合VCTE的診斷性能可比，FIB-4聯合2D-SWE-SSI聯合VCTE 的三步策略顯著減少了肝活檢的需求。BOURSIER J 等[12］研究發現，與肝活檢相比，瞬時彈性成像提供了相似的預后準確性，FIB-4 和瞬時彈性成像可對NAFLD患者發生肝臟相關并發癥（包括肝癌）風險進行分層。同時有研究[9］發現，在各種無創診斷組合中，順序使用年齡調整的FIB-4 和LSM組合在診斷肝纖維化程度方面的不確定性最小（5.3%），準確度最高（81%），進一步表明年齡調整的FIB-4 聯合VCTE 可能代替肝活檢診斷NAFLD 中的進展期肝纖維化及評估肝纖維化相關并發癥發生風險。SIDDIQUI M S 等[13］一項多中心、前瞻性研究發現，VCTE-LSM 診斷NAFLD 進展期肝纖維化患者AUC 為0.83（95%CI：0.79～0.87）、肝硬化患者AUC 為0.93（95%CI：0.90～0.97），固定靈敏度為90%，排除進展期纖維化時，LSM 6.5 kPa 陰性預測值為0.91，排除肝硬化時，LSM 12.1 kPa 陰性預測值為0.99；固定特異度為90%，診斷進展期肝纖維化陽性預測值為0.71，肝硬化陽性預測值為0.41，表明VCTE 可區分早期和進展期肝纖維化，VCTE 對于NAFLD患者進展期肝纖維化的診斷效能良好，善于排除進展期肝纖維化及肝硬化，可很好預測包括肝癌在內的肝臟相關并發癥發生，對比肝活檢具有簡單、無創、可重復等優點。VCTE的局限性：⑴LSM的混雜因素包括肥胖、腰圍、肋間隙大小、肝臟炎癥、丙氨酸氨基轉移酶及膽紅素水平、腹水、酗酒、心力衰竭、門靜脈血栓以及操作者熟練度等。丙氨酸氨基轉移酶（Alanine aminotransferase，ALT）會影響慢性乙肝患者LSM 值，而在WONG V W 等[14］研究中，ALT 升高不會影響NAFLD 患者的LSM。有研究[15］發現，炎癥活動顯著影響NAFLD 中TE 的LSM，但不影響2D-SWE 的LSM，表明使用2D-SWE 評估轉氨酶升高的NAFLD 患者肝纖維化程度可能有一定的優勢。⑵運用TE 排除進展期肝纖維化及診斷肝硬化的診斷效能高，可減少肝穿刺活檢需要，能幫助臨床醫師確定需長期隨訪肝硬化的患者，但目前尚無診斷NAFLAD 肝纖維化各個分期一致的最佳臨界值，需更多以肝活檢為對照的大樣本、多中心的臨床試驗進一步確定。

1.2 MRE近年來肝臟MRE 越來越多地用于評估肝纖維化，MRE 可將肝臟形態、肝纖維化的程度與門靜脈高壓的間接體征相結合評估肝纖維化及肝硬化。MRE 在評估肝纖維化方面比TE 具有更高的診斷準確性[16］。PARKC C 等[17］進行了一項以肝活檢為對照比較104 例NAFLAD 患 者TE 和MRE 診斷效能的橫斷面研究，發現MRE診斷肝纖維化AUC為0.82（95%CI：0.74～0.91），顯著高于TE[0.67（95%CI：0.56～0.78）］。MRE 診斷2 期、3 期、4 期纖維化AUC 值分別為0.89（95%CI：0.83～0.96）、0.87（95%CI：0.78～0.96）和0.87（95%CI：0.71～1.00），TE 分別為0.86（95%CI：0.77～0.95）、0.80（95%CI：0.67～0.93）和0.69（95%CI：0.45～0.94）。TANG A等[18］研究發現，中心1 分析師、中心2 分析師和自動分析區分纖維化0 與≥1 時AUC 分別為0.834、0.833和0.847，區分纖維化≤2與≥3時AUC 分別為0.939、0.947和0.940，表明不同中心手動測量及自動分析得到的MRE-LSM 可重復性高，且區分成人NAFLD肝纖維化分期的診斷準確性高，但該研究缺乏肝纖維化2 期及4 期樣本。有研究[19］表明，MRE 是預測肝硬化未來發展的重要指標，可以指導無創監測的時間，預測失代償或死亡。一項薈萃分析[20］顯示，MRE 診斷進展期肝纖維化AUC 值為0.96，與上述研究結果一致，表明MRE 對NAFLD 患者肝纖維化分期的診斷尤其是進展期纖維化診斷效能高。MRE 優點是與血清學及TE 相比不受年齡、腹水、肥胖、抽樣誤差、肝炎炎癥活動程度和操作者的影響。局限性：⑴門靜脈壓力、膽道梗阻和肝內鐵沉積對肝硬度值影響；⑵費用高昂，技術要求高，檢查耗時長，尚未明確診斷各肝纖維化分期彈性值的最佳臨界值，在臨床實踐中開展困難。

2 肝纖維化的血清學診斷

2.1 直接血清標志物直接血清標志物是反映細胞外基質（Extracellular matrix，ECM）沉積與降解的血清學指標，包括透明質酸（Hyaluronan，HA）、Ⅲ型前膠原氨基端肽（Procollagen Ⅲ amino terminal propetide，PⅢNP）、血清層粘連蛋白（Laminin）、基質金屬蛋白酶類（Prognostic significance of matrix metalloproteinases， MMPs）及其組織抑制物（Tissue inhibitors of matrix metalloprotemases，TIMP） 。SUZUKI A 等[21］發現，血清透明質酸診斷NAFLD 患者肝纖維化（各階段）、≥中度纖維化、≥重度纖維化、肝硬化AUC 分別為0.67、0.87、0.89、0.92，血清透明質酸以臨界值46.1 μg·L-1診斷嚴重纖維化，敏感度為85%，特異度為80%，表明肝纖維化越嚴重其診斷效能越高。但單用一個血清標志物其敏感度及特異度較低[22］。PⅢNP 水平與NAFLD 患者纖維化程度相關性尚不明確，可聯合其他標志物使用[23］。有研究[24］發現，層粘連蛋白值＞282 ng·mL-1對肝纖維化具有最好的診斷性能，準確率為87%。也有研究[25-26］發現，TIMP1、TIMP2 的診斷準確性較高。直接血清標志物對于NAFLD 患者纖維化診斷準確性較高，但其價格昂貴，在臨床中應用受限。

2.2 間接血清標志物臨床上常用血生化指標組合而成的模型。如谷丙轉氨酶/血小板比率指數（Aspartate aminotransferase to platelet ratio index,APRI）和FIB-4，分別是針對丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus，HCV）、丙型肝炎病毒/人類免疫缺陷病毒（Hepatitis C virus/Human immunodeficiency virus,HCV/HIV）合并感染患者開發的。價格便宜，操作簡單，可中等準確度識別丙型肝炎相關纖維化，尤其是進展期肝纖維化，但其診斷NAFLD 患者纖維化的 準 確 性 較 差[27］。FIB-4 和NAFLD 纖 維 化 評 分（NAFLD fibrosis score，NFS）被建議作為簡單、低成本的一線篩查方法[28］，但使用FIB-4 和NFS 作為一線篩查工具需注意其假陰性和假陽性。XIAO G Q等[20］的一項薈萃分析發現，FIB-4 和NAFLD 評分診斷NAFLD 患者進展期肝纖維化AUC 值均為0.84。這與開發這個標志物的研究[29］結果相似。FIB-4 閾值為2.67 和3.25 時，診斷進展期肝纖維化合并的敏感度為26.6% 和31.8%、特異度為96.5% 和96.0%，FIB-4 敏感度低。當NFS 臨界值為-1.455時，合并的敏感度和特異度為0.72 和0.70。SIDDIQUI M S 等[30］對兩項大型研究數據進行分析，在橫斷面研究中發現，FIB-4 和NFS在診斷進展期肝纖維化方面優于APRI，FIB-4 的C 統計量為0.80，NFS 的C 統計量為0.78；在縱向研究中，對216 例非進展期肝纖維化患者中位隨訪2.6 年后有35 例發展為進展期纖維化，提示APRI、FIB-4和NFS的變化與纖維化的變化顯著相關，表明FIB-4、APRI 和NFS可以診斷NAFLD 患者進展期肝纖維化以及評估纖維化進展。但BALKHED W 等[31］研究發現，FIB-4、NFS、APRI 的變化與NAFLD的疾病進展僅有微弱的相關性，不支持重復測量這些NITs監測NAFLD的發展進程。在EASL 臨床實踐指南[32］中建議對早期NAFLD 患 者 每3 年 重 復 測 量1 次NITs，對 晚 期NAFLD患者每年重復測量1次NITs。間接標志物同樣具有局限性：⑴準確性較其他無創診斷方法差。⑵易受多種因素影響，比如炎癥、膽汁淤積、年齡等。MCPHERSON S 等[33］研究發現，使用AST/ALT、NFS及FIB-4 評分診斷年齡≤35 歲NAFLD 患者是否為進展期纖維化的診斷效能低（AUC 分別為0.52、0.52和0.60），年齡＞35 歲時，NFS 和FIB-4 評分準確度相似，當患者年齡≥65 歲時，NFS 和FIB-4 評分診斷的特異性差，假陽性高，需根據年齡確定新的截斷值。

2.3 新型肝纖維化血清標志物近年來凝血酶敏感蛋白2（Thrombospondin 2，TSP2）作為新型肝纖維化血清學標志物成為研究熱點之一，血清TSP2水平與進展期纖維化（F≥3）的存在和發展相關，且可能是NAFLD 患者肝纖維化進展潛在有用的預后生物標志物[34］。血清基質金屬蛋白酶7（Serum matrix metalloproteinase 7，MMP7）由肝細胞、膽管上皮細胞和庫普弗細胞表達，而MMP7 表達增加與肝硬化相關，但其特異性差，與肺纖維化也相關。研究表明，血清MMP7 水平與NAFLD 患者顯著纖維化獨立相關[35］，但該研究沒有以肝活檢結果作為金標準，而是以彈性成像的硬度值作為參考標準。許多基因多態性與NAFLD 發生及其嚴重性相關，miR-122 診斷纖維化的AUC 為0.61，特別是甲基化DNA 可為發現肝纖維化的生物標志物開辟新的途徑[5］。有研究[36］表明，脂質組學、蛋白質組學和腸道微生物組譜以及microRNA 是未來評估纖維化的重要方法，有待進一步研究。

3 無創診斷模型

單一血清學標志物評估肝纖維化程度診斷效能較低，準確度不高，單一影像學彈性成像技術易受混雜因素影響。因此有研究人員將多種指標聯合起來形成診斷模型，對其診斷效能、靈敏度、特異度等進行評價。最近研究的模型有增強肝纖維化評分（Enhanced liver fibrosis，ELF）、磁共振彈性成像（MRE）和Fibrosis-4（FIB-4）的組合（Magnetic resonance elastography plus FIB-4，MEFIB）、振動控制瞬態彈性成像-肝臟硬度測量及控制衰減參數和天冬氨酸氨基轉移酶（Aspartate aminotransferase，AST）組合（FibroScan-AST，FAST）。

3.1 ELFELF 由纖維形成與溶解相關的3 個直接標志物（Ⅲ型前膠原氨基端肽、透明質酸和基質金屬蛋白酶組織抑制劑1）組成，纖維化分期與ELF評分顯著相關（r=0.483，P＜0.001）。一項前瞻性試驗[37］發現，ELF≥9.8時診斷NAFLD 進展期肝纖維化具有良好的敏感度（86.7%；95%CI：0.69～1.04）和高特異度（92.5%；95%CI：0.86～0.99），陽性預測值為72%，陰性預測值為97%。有研究[38］發現，以肝活檢為對照，ELF 診斷NAFLD 進展期肝纖維化AUC為0.81（95%CI：0.77～0.85），ELF≥7.2 分且FIB-4≥0.74 時，排除進展期肝纖維化陰性預測值為95.1%（95%CI：91.8%～98.4%），靈敏度為92.5%（95%CI：87.4%～97.5%），可排除NAFLD 進展期纖維化。當ELF≥9.8 分且FIB-4≥2.9 時診斷進展期肝纖維化陽性預測值為95.0%（95%CI：85.5%～100%），特異度為99.7%（95%CI：99.1%～100%），可 用 于 診 斷NAFLD進展期肝纖維化。

3.2 MEFIB、FASTINADA K 等[39］評估MEFIB（MRE≥3.3 kPa 且FIB-4≥2.1）診斷NAFLD 患者顯著肝纖維化（≥F2）的準確性發現，MEFIB的AUC為0.84，高于各單項指標（MRE≥3.3 kPa：0.76，FIB-4≥2.1：0.77）。TAMAKI N 等[40］在一項前瞻性隊列研究中比較MEFIB 和FAST 診斷顯著纖維化的準確度發現，在其中一隊列中，MEFIB 診斷顯著肝纖維化NAFLD 患者AUC 為0.860，顯著高于FAST（0.757）（P=0.005）；在另一個研究隊列發現相似結果（MEFIB AUC：0.899 vs FAST AUC：0.724；P＜0.001）。診斷顯著纖維化時以MRE≥3.3 kPa 且FIB-4≥1.6 為臨界值，MEFIB 陽性預測值為91.2%～96.0%，當FAST≥0.67 為臨界值時，FAST 陽性預測值為74.2%～89.2%。排除顯著纖維化時，以MRE＜3.3 kPa 且FIB-4＜1.6 為臨界值，MEFIB 陰性預測值為85.6%～92.8%，以FAST≤0.35 為臨界值時，FAST 陰性預測值為57.8%～88.3%。研究表明，MEFIB診斷或排除NAFLD顯著肝纖維化與FAST相比準確度更高[40］。

3.3 其他組合MóZES F E 等[41］評估無創性試驗對NAFLD患者進展期肝纖維化的診斷準確性，納入37項原始研究進行薈萃分析發現，LSM-VCTE、FIB-4及NFS 診斷NAFLD 患者進展期肝纖維化的AUC 分別為0.85、0.76 及0.73。按順序以FIB-4 臨界值（＜1.3；≥2.67）及以LSM-VCTE 臨界值（＜8.0 kPa；≥10.0 kPa）的組合診斷或排除進展期肝纖維化（F3～4）的敏感度為66%（95%CI：63～68），特異度為86%（95%CI：84～87），其中33%需活檢。而按順序以FIB-4 臨界值（＜1.3；≥3.48）和LSM-VCTE 臨界值（＜8.0 kPa；≥20.0 kPa）排除進展期肝纖維化或診斷肝硬化的敏感度為38%（95%CI：37～39），特異度為90%（95%CI：89～91），其中19%需活檢。說明順序使用FIB-4及VCTE-LSM 聯合診斷NAFLD 患者進展期肝纖維化可減少肝臟活檢的需求，最佳臨界值尚需更多研究驗證。也有研究[11］發現，FIB-4、VCTE 及2D-SWE 組合的診斷模型也顯著減少肝活檢的需求。

4 小結與展望

非酒精性脂肪性肝病在全球的患病率逐年升高，部分患者可進展至終末期肝病。肝纖維化是NAFLD 患者肝臟相關不良預后的重要危險因素。早期診斷或排除顯著肝纖維化、進展期肝纖維化及肝硬化，對改善患者預后有重要意義。肝穿刺活檢仍是肝纖維化診斷的金標準，目前有經皮肝穿刺及經頸內靜脈肝穿刺，是有創性操作，患者接受度低，因此，尋找無創、簡單、可靠、重復性及準確度高的方法評估NAFLD纖維化分期至關重要。目前，已研究開發出多種無創評估肝纖維化的方法，有的已在臨床上廣泛使用，包括常規生化指標、血清標志物、彈性成像技術以及幾種生化指標聯合或血清標志物聯合彈性硬度值形成診斷模型等。各種無創診斷方法有其優勢及局限性，單一血清學指標診斷肝纖維化的作用有限，特異度和敏感度低，但因簡單、可重復特點可作為肝纖維化的初篩。超聲彈性成像隨肝纖維程度越高診斷效能越高，尤其應用于進展期肝纖維化的篩查，但其混雜因素多，目前尚無診斷或排除各纖維化分期可靠的最佳臨界值。磁共振彈性成像診斷肝纖維化準確度高，診斷性能好，被認為是一種“影像觸診”，但費用貴，檢查耗時，臨床普及困難。無創診斷模型建立及驗證是近年來的熱點之一，研究開發了多種纖維化診斷評分，減少肝活檢需求，目前尚處于研究階段，應用不廣泛。目前任何一個無創診斷肝纖維化的方法都存在局限性，如何通過無創診斷篩選出需要肝活檢的患者仍需進一步研究。通過無創診斷方法預測肝癌發生風險、評估肝纖維化逆轉可能是未來研究的熱點。