基质金属蛋白酶抑制剂-1在肝纤维化诊断中的临床应用

史玉岭

基质金属蛋白酶抑制剂-1在肝纤维化诊断中的临床应用

史玉岭①

目的：评估血清基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)在肝纤维化诊断中的临床价值。方法：285例慢性乙型肝炎(CHB)患者，根据肝穿刺病理诊断结果分为无明显纤维化组(S0～S1)和明显纤维化组(S2～S4)。将病理诊断结果作为金标准，使用ROC曲线评估TIMP-1诊断肝纤维化的敏感度、特异性和符合率，并和肝纤维化标记物HA、PCⅢ、CⅣ、LN比较其诊断性能。结果：对照组、S0～S1组、S2～S4组TIMP-1血清浓度分别为(146.6±29.2)、(161.2±43.2)、(221.6±93.8)μg/L，对照组和S2～S4组及S0～S1组和S2～S4组间比较差异均有统计学意义(t分别为5.32、4.98，P<0.01)。TIMP-1区分慢性乙肝明显纤维化和轻度纤维化的ROC曲线下面积(AUC)为0.801(95%CI：0.762～0.940)，TIMP-1在临界值为170.3 μg/L时，其敏感度、特异度分别为88.5%、80.4%，高于HA(79.6%、72.5%)，PCⅢ(72.5%、78.5%)，CⅣ(63.6%、78.4%)和LN(78.5%、64.7%)。结论：血清TIMP-1诊断肝纤维化有较高的敏感度和特异性，血清TIMP-1可能是预测肝纤维化分期一个较好的指标。

基质金属蛋白酶抑制剂-1； 慢性乙型肝炎； 肝纤维化； 诊断； 酶联免疫吸附测定

有研究发现，血清基质金属蛋白酶组织抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinases-1，TIMP-1)在肝纤维化发生发展中有重要作用[1]。为了评估血清TIMP-1在肝纤维化中的诊断价值，笔者测定了肝纤维化患者血清中TIMP-1的含量，将肝穿刺病理学检查作为金标准，使用ROC曲线分析TIMP-1诊断明显纤维化的临床价值，并和肝纤维化标记物HA、PCⅢ、CⅣ、LN比较其诊断性能。

1 材料与方法

1.1 标本来源 正常对照组(NC)158例(男88例，女70例，年龄18～45岁)来自体检正常的健康人，285例慢性肝炎患者(男175例，女110例，年龄17～65岁)均来自本院诊断明确的住院患者，诊断符合2000年(西安)全国传染病及寄生虫病会议制定的诊断标准[2]。285例慢性肝炎患者均进行肝穿刺组织病理学检查，根据病理诊断结果分为无明显纤维化组(S0～S1)和明显纤维化组(S2～S4)。所有受试者均于穿刺当天空腹采集血液标本，及时分离血清置-80 ℃保存，集中测定，所有参与本研究的患者均签署知情同意书。

1.2 试剂与仪器 血清TIMP-1定量ELISA试剂盒来自美国Invitrogen公司。 BIO-RAD Model 680酶标仪，购自美国Bio-Rad公司。γ计数仪由上海日环仪器厂提供，RC-5B低温高速离心机(德国Sovall 公司)。

1.3 方法

1.3.1 实验方法 血清TIMP-1的检测采用双抗体夹心法，操作步骤按照试剂盒说明书，通过相关标准品曲线计算相应标本中待检测物质含量。采用放射免疫法测定HA、PCⅢ、CⅣ、LN，试剂盒由上海海研医学生物技术中心提供，均按厂家说明书操作。HA、PCⅢ、CⅣ、LN的参考范围分别2～110、0～120、0～84、0～130 μg/L。

1.3.2 活体肝穿刺组织病理学检查 采用16号穿刺针行快速穿刺法，肝组织长度超过1.5 cm为合格标本。由病理医师作出肝组织病理学诊断。肝纤维化程度的评估根据2000年(西安)全国传染病及寄生虫病会议制定的诊断标准[2]，纤维化分期(S0～S4)按照文献[3]报道转化为二分类变量：明显纤维化(S2～S4)和不明显纤维化(S0～S1)。285例慢性肝炎患者的纤维化诊断结果如下：纤维化分期为不明显纤维化(S0～S1)的有175例，其中S0有81例(16.8%)，S1有94例(23.8%)；明显纤维化(S2～S4)的有110例，其中S2有45例(24%)，S3有34例(18.4%)，S4有31例(16.8%)。

1.4 统计学处理 采用SPSS 11.5统计软件包进行数据处理。资料分布状态采用P-P概率图检验。计量资料如呈正态分别以(±s)表示，如呈偏态分布以中位数(95%可信区间，95%CI)表示。正态分布的样本均数的比较用t检验，非正态分布的样本均数间的比较使用Kruskal-Wallis检验。标记物诊断性能的评价采用ROC曲线进行分析，计算相应曲线下的面积(AUC)，当AUC<0.5则此项指标没有诊断价值。相关分析采用Spearman等级相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 285 例患者和158例正常对照六项肝纤维化指标检测结果 显著纤维化组的TIMP-1、HA、PCⅢ、CⅣ、LN血清含量均明显高于正常对照组(t分别为5.32、7.16、6.54、6.77、7.83，P<0.01))和不显著纤维化组(t分别为4.98、5.89、4.32、4.11、4.75，P<0.01)。见表1。

表1 285例慢性肝炎患者和158例正常对照六项指标检测结果 ng/ml

2.2 TIMP-1、HA、PCⅢ、LN和CⅣ的ROC曲线分析结果 经ROC曲线分析比较，285例慢性乙肝患者TIMP-1及相关肝纤维化指标的诊断性能显示，TIMP-1区分轻度肝纤维化(S0～S1)和明显肝纤维化组(S2～S4)的AUC为0.801(95%CI: 0.762～0.940)，高于HA的0.787(95%CI:0.723～0.881)、PCⅢ的0.767(95%CI: 0.679～0.863)、LN的0.727(95%CI: 0.620～0.823)和CⅣ的0.744(95%CI: 0.643～0.845)，见图2。

图2 五项肝纤维化血清学指标ROC曲线分析

2.3 五项血清学指标的ROC分析结果 ROC分析显示，血清TIMP-1取cutoff值170.3 μg/L时，有最大的曲线下面积[0.801(95%CI: 0.762～0.940]和诊断敏感性(88.5%)及特异性(80.4%)。见表2。

表2 血清纤维化指标ROC分析结果

3 讨论

肝穿刺是目前诊断肝纤维化的金标准，但作为一种有创性操作，肝穿刺病理学检查很难在临床中广泛推广，因此亟需肝纤维化无创性诊断方法。血清学方法由于取样方便，易于动态监测，是目前研究最多的肝纤维化非侵入性诊断方法。HA、PCⅢ、LN和CⅣ作为肝纤维化的血清学标志物，动物实验和临床研究均证实这些指标与肝纤维化程度良好的相关性[3]，本研究中该四项指标诊断肝纤维化有较高的敏感度和特异度，印证了这些指标诊断肝纤维化的临床应用价值。

肝纤维化的发生是由多种肝内细胞和细胞外基质参与的复杂生化过程，这一过程的最终结果既是ECM合成过多，更大程度上尤其后期是由于降解的减少引起的。在肝内参与ECM的降解主要是基质金属蛋白(matrix metalloproteinases，MMPs)及其特异性抑制物，即金属蛋白酶组织抑制因子(tissue inhibitor ofmetalloproteinases，TIMPs)。MMPs和TIMPs两者参与涵盖了肝纤维化形成和降解恢复的全过程。现已证实，TIMP- 1增加和(或)MMP- 1减少，可使细胞间质降解减少，特别是胶原降解减慢，导致组织纤维化发生，反之，导致组织细胞外间质发生破坏性重建[4-5]。笔者的研究发现，在肝纤维化分期为明显纤维化组的患者血清中TIMP-1水平明显高于健康对照组，也高于无明显纤维化的患者。慢性乙型肝炎时肝脏TIMP-1表达增多，MMP-1减少，这种改变导致细胞外间质降解减慢，从而参与肝纤维化的发生、发展过程。已有实验证实，肝组织中MMPs/TIMPs系统失衡是乙肝病毒导致肝纤维化的重要因素[6]。本研究中慢性乙型肝炎患者，随着纤维化分级加重，血清TIMP-1与肝纤维化程度及血清纤维化指标成正相关，通过ROC分析发现，血清TIMP-1在诊断明显肝纤维化上有较高的敏感度和特异度，其区分明显纤维化和轻度纤维化的曲线下面积0.801(95%CI: 0.762～0.940)，高于HA的0.787(95%CI:0.723～0.881)、PCⅢ的0.767(95%CI: 0.679～0.863)、LN的 0.727(95%CI: 0.620～0.823)和 CⅣ 的0.744(95%CI: 0.643～0.845)，说明血清TIMP- 1水平可反映肝纤维化的程度，可以用来诊断慢性乙肝患者是否为明显纤维化。

本研究结果显示，慢性乙型肝炎时血TIMP- 1与肝纤维化程度关系密切，可从细胞外间质合成和降解两方面反映肝纤维化程度，为寻找临床肝纤维化判断指标提供新实验佐证和新的方向。

[1] Nie Q H， Cheng Y Q， Xie Y M， et al. Methodological research onTIMP-1， TIMP-2 detection as a new diagnostic index forhepatic fibrosis and its significance[J].World J Gastroenterol， 2002，25(8): 282-287.

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[3] Guechot J， Laudat A， Loria A， et al. Diagnostic accuracy of hyaluronan and type III procollagen mino-terminal peptide serum assays as markers of liver fibrosis in chronic viral hepatitis C evaluated by ROC curve analysis[J].Clin Chem，1996，42(35):558-563.

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Clinical Application of Tissue Inhibitor of Metalloproteinases-1 in Assessment of Liver Fibrosis

SHI Yu-ling

Objective：To evaluate the clinical value of TIMP-1 for diagnosis liver fibrosis. Method: CHB patients were divided into mild liver fibrosis group (S0-S1) and significant liver fibrosis group (S2-S4)， according to pathological diagnosis. The diagnostic capacity of CTGF was assessed by comparing the area under receiver operating characteristic (AUC) with a panel of fibrosis markers.Result：Serum level of TIMP-1 in control group，S0-S1，S2-S4 was(146.6±29.2)，(161.2±43.2)，(221.6±93.8)μg/L，respectively. The level of TIMP-1 in S2-S4 group was significantly higher than that of S0-S1 group (t=5.32，P<0.01) and that of control group (t=4.98，P<0.01). The area ROC of TIMP-1 was 0.801 (95% confidence interval，0.762-0.940) in distinguishing mild fibrosis from significant fibrosis， which was highest among five markers. When cutoff value of TIMP-1 is 170.3μg/L，the sensitivity and specification is 88.5%，80.4 %，which were higher than that of HA(79.6%，72.5%)，PCⅢ(72.5%，78.5%)，CⅣ(63.6%，78.4%)，LN(78.5%，64.7%) for assessing liver fibrosis. Conclusion:Serum TIMP-1 has higher sensitivity， specificity in assessment of liver fibrosis， which may be a valuable marker for assessing liver fibrosis.

Tissue inhibitor of metalloproteinases-1; Chronic hepatitis B; Liver cirrhosis; Diagnosis; Enzyme-linked immunosorbent assay

The First People Hospital of Xiangcheng ， Xiangcheng 466200，China

Medical Innovation of China，2012，9(23):087-089

10.3969/j.issn.1674-4985.2012.23.056

①河南省项城市第一人民医院 河南 项城 466200

史玉岭

2012-05-02) (本文编辑：陈丹云)