肝纤维化诊断方法研究

刘雅静（综述），夏金荣（审校）

（东南大学附属中大医院消化内科，江苏南京210009）

·综 述·

肝纤维化诊断方法研究

刘雅静（综述），夏金荣*（审校）

（东南大学附属中大医院消化内科，江苏南京210009）

肝硬化；肝纤维化：诊断

在各种致病因子（病毒感染、酒精中毒、胆汁郁积、循环障碍、免疫紊乱、代谢障碍和寄生虫感染等）作用下，受损的肝细胞、库普弗细胞和内皮细胞等释放大量的炎性因子，激活肝星状细胞，使其向肌成纤维细胞转化和增殖，合成和分泌大量细胞外基质，并沉积于肝脏，最终导致肝纤维化（hepatic fibrosis，HF）的形成［1-3］。HF继续进展导致肝小叶结构和血液循环改建，炎症迁延不愈，进而发生弥漫性、结节性增生，形成假小叶而发展成为肝硬化（liver cirrhosis，LC）。一旦形成LC，其过程是不可逆的。有研究［4］表明，在HF阶段进行适当干预，可以减缓甚至逆转HF。因此，早期发现HF，预防LC的发生，减缓HF向LC转变的进程，有效保护肝脏的功能，提高患者的生存质量，是临床诊断和治疗HF及LC的主要目的。本文就近年来有关HF诊断方法的研究新进展综述如下。

1 组织病理学检查

1.1 活检组织常规病理学检查：目前经皮肝组织穿刺病理学检查仍是诊断HF及LC的可靠方法和“金标准”［5-6］。此外，广义的组织学检查还包括以下几个方面。①胶原特殊染色；②组织生化检查；③细胞生物学检查；④免疫组织化学检查；⑤分子生物学检查；⑥相关病因学检查。常规病理学检查与后几种方法结合则更有助于HF病因、病情和疗效的判断。尽管如此，仍有以下不足之处。①由于病理活检为有创检查，患者有发生出血、感染等并发症的风险；②活检标本仅占肝脏极小部分，取样存在局限性，不能反映整体肝脏病变状况，存在漏诊可能；③HF是一个动态的发展过程，单次活检结果参考价值有限，但若多次复查，多数患者依从性差。

1.2 Masson染色：Masson三色法是胶原的一种特殊染色方法，能辅助组织标本HE染色准确判断纤维化程度。

1.3 炎症活动度分级和纤维化程度分期：一般采用Scheuer改良评分系统［7］进行分级和分期。分级是根据坏死和炎症的程度，评估病变的活动程度；分期是根据纤维化的程度和有无LC的形成，评估病情的进展情况。

2 血清纤维化生物标志物

与肝组织活检相比，血清标志物的检测费用低，创伤小，无操作相关并发症及取样误差和观察误差，可反复进行，能用来动态监测纤维化程度的变化。

2.1 透明质酸（hyaluronic acid，HA）：HA是一种糖胺多糖，与胶原结构蛋白、蛋白多糖等一起构成结缔组织的主要组成成分，主要是由肝星状细胞合成，后经血液循环至肝窦内皮细胞中降解。在各种病因所致的慢性肝病向HF和LC发展的过程中，血清HA水平可随着HF程度的增加而逐渐升高，并在LC时达到最高水平，可作为肝脏受损和纤维化程度的早期诊断指标［8］。

2.2 三型前胶原肽（procollagenⅢN-terminal peptide，PⅢNP）：在HF和LC早期，PⅢNP是肝内胶原蛋白增加的主要成分，并可随着HF程度的增加而增高，尤以LC时最高。因此，PⅢNP可作为HF活动性的指标［9］，但其无特异性，肢端肥大症、其他器官纤维化、慢性胰腺炎和类风湿疾病患者，PⅢNP也同样升高［10-11］。

2.3 Ⅳ型胶原（typeⅣcollagen，Ⅳ-C）：Ⅳ-C是最早增生的纤维，也是HF过度增生时基底膜的主要成分，且随着HF程度的加重而逐渐升高，其血清含量与HF肝内炎症反应、坏死程度及肝窦壁Ⅳ-C免疫组织化学染色反应程度显著相关［11-12］。因此，血清Ⅳ-C不仅是HF诊断的重要指标，而且能反映肝窦毛细血管化的程度。

2.4 层黏连蛋白（laminin，LN）：LN是一种肝星状细胞合成的非胶原性结构蛋白，肝脏中正常含量很低，主要分布于血管、淋巴管及胆管的管壁，起到细胞间黏连的作用，并且对于细胞分化和基因表达也有较为重要的意义。HF或LC时，血清LN增高并在肝窦沉积，形成肝窦毛细血管化，且与纤维化程度和门脉高压呈正相关［13］。因此，血清LN水平是反映肝损害严重程度、判断有无活动性HF的指标之一。

2.5 基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）：是一类介导细胞外基质和基底膜降解的蛋白水解酶家族，其中3种最常见的酶是MMP-2、MMP-3和MMP-9。MMP-2由活化的肝星状细胞分泌，在各种慢性肝病均升高，在HF形成阶段，MMP-2表达显著增高，但其预测HF的能力目前仍然存在争议。MMP-9主要用于对肝细胞癌的辅助诊断。

2.6 基质金属蛋白酶组织抑制因子（tissue inhibitor of matrix metalloproteinase，TIMPs）：TIMPs是一类调节MMP活性和功能的蛋白，TIMP-1能调控大多数MMP的活性，而TIMP-2仅能抑制MMP-2，慢性肝病时，TIMPs水平升高，TIMPs抑制细胞外基质的降解可能促进了HF的发生［14］。

2.7 转化生化因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）：TGF-β是组织生长、分化和细胞外基质产生及与免疫反应密切相关的多效能细胞因子，其有3种亚型，但仅TGF-β1与HF的形成有关。在各种病原引起的肝病至HF的过程中，其表达均上调，其与纤维化之间的相关性已得到公认。

2.8 结缔组织生长因子（connective tissue growth factor，CTGF）：CTGF是在致纤维化因子TGF-β1作用下、由肝星状细胞和库普弗细胞共同合成的与纤维化程度密切相关的细胞因子，但在终末期肝病反而下降［15］。

3 酶学检查

3.1 腺苷脱氨酶（adenosine deaminase，ADA）：ADA的活性可随着HF程度的加重而递增，其水平的升高与HF程度一致，可在一定程度上作为HF和早期LC诊断的敏感性指标。

3.2 N-乙酰β-葡萄糖醛酸苷酸（N-acetyl-βglucuronidase acid，β-NAG）：LC患者的β-NAG明显高于正常人群，能很好地反映HF的程度。

3.3 单胺氧化酶（Monoamine oxidase，MAO）、脯氨酰羟化酶（Prolyl hydroxylase，PH）：血清MAO、PH水平与HF程度呈正相关，目前认为可作为初步估计HF程度的指标。

4 蛋白组学和糖组学

近年来的研究［16］表明，血清中蛋白质组学和糖组学对于区分HF各个阶段有较为理想的诊断灵敏度和特异度，对这些模型的进一步研究有助于深入了解HF发生的机制，并发现新的血清学标志物。

4.1 蛋白组学：Poon等［17］利用表面增强激光解析电离飞行时间蛋白质序列构建的蛋白质组指纹模型对纤维化进行评估，得出的实验结果，当诊断纤维化（Ishak评分＞3）时其曲线下面积为90.6％，而诊断肝硬化（Ishak评分＞5）时曲线下面积则为92.1％。Morra等［18］通过将蛋白质组和多个高峰模型联合起来的方法进行实验得到的进展期HF的曲线下面积为88％，而这明显高于FibroTest实验所得到的81％。Gobel等［19］运用表面增强激光解析离子化时间飞行质谱技术对F1～F2级和F3～F4级HF进行比较后发现，5个蛋白质谱峰诊断重度HF的灵敏度和特异度分别为67％、80％。Cao等［20］利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry，MALDI-TOF-MS）及LC-NB、LC-MLP 2种分级器，针对乙型肝炎后肝硬化进行研究发现，其对乙型肝炎后肝硬化诊断的灵敏度为86.4％～90.9％，特异度为94.9％～96.6％。而Bozdayi等［21］基于MALDI-TOF-MS的研究结果提示F0、F1、F2三级之间蛋白质谱峰值之间差异无统计学意义，在F4级以及其他各种阶段的肝硬化患者中峰值大于30可差异有统计学意义。以上研究对评估HF及LC具有积极意义。

4.2 糖组学：Callewaert等［22］通过以DNA序列/片段分析为基础的临床糖组学分析对肝病患者进行临床研究，获得了血清蛋白N-聚糖的剖面图（称为lycoCirrhoTest），由此可快速区分LC患者与非LC患者，其灵敏度和特异度分别为79％和86％（对失代偿期LC的诊断灵敏度和特异度均可达到100％）。如果同时利用lycoCirrhoTest与FibroTest 2种方法，对代偿期LC诊断的特异度会更高。

但因蛋白质组学和糖组学目前仍处于起步阶段，检测方法复杂、费用高，现主要用于实验研究，确定这些新技术的临床应用价值还需要大量的前瞻性研究。

5 影像学检查

5.1 超声检查：包括常规二维超声（type-B ultrasonic，BUS）、高频超声、超声组织定征（ultrasound tissue characterization，UTC）、瞬时弹性成像、三维超声成像和超声造影。

5.1.1 BUS：HF常规BUS检查主要表现肝实质回声点状增粗。LC常规BUS检查主要表现为肝包膜欠光滑，肝实质回声不均匀、粗糙甚至呈结节样改变，门静脉增宽，肝静脉变细变窄和脾脏肿大。常规BUS诊断HF的灵敏度和准确率分别为53.3％和76.7％。

5.1.2 高频超声：高频超声具有更高的分辨率，对于慢性肝病纤维化进程中的细微差别进行区分。高频超声可观察到肝表面被膜形态的异常，并对其进行程度评价以及半定量化分级，由此灵敏地反映HF和LC病理学的异常改变，对提高HF和早期LC的诊断有参考价值。

5.1.3 UTC：UTC通过对组织结构的声学特征和超声表现二者之间的关系进行研究，定量评价组织细微结构变化的声学特征，由此反映组织和病灶的性质，对肝脏弥漫性病变的诊断及评价有重要的意义，为临床诊断HF提供了一种新的定量指标。常用的方法有背向散射积分和视频法，前者定量分析组织散射射频信号的声学密度，反映组织结构的超微变化，对组织病理变化类型及程度进行诊断评价，随着HF程度的增加，背向散射值也相应增高；后者则为测定的肝脏灰度值，研究肝脏灰阶分级水平和分布情况。

5.1.4 瞬时弹性成像：弹性成像系统是近年来研究出的一种新的评价HF的方法，其原理是根据肝脏的瞬时弹性变化来评价HF的程度。瞬时成像检查以超声为基础，收集肝脏组织受外加机械振动而发生变形反应的某时间段内的各个片段信号，用自相关法综合分析，对肝脏硬度进行定量分级，达到测量肝硬度的目的［23］。肝脏的弹性模量与HF不同阶段（F0，F1，F2，F3，F4）有很好的相关性，因而瞬时弹性成像是一种无创、快速、价廉、可重复性高的定量检测HF的方法，对于病情判断、早期干预治疗和随访疗效有重要意义［24］。吴小霞等［25］证实，肝脏瞬时弹性值与HF分期呈正相关关系，即HF化程度增加，瞬时弹性值随之增长。

5.1.5 三维超声成像：三维超声成像技术是将一系列按照一定规律采集的图像利用计算机技术进行三维重建，较传统二维超声图像更为直观，具有精确测量结构参数、定位病变部位等优点。其对于肝脏表面形态、边缘、分辨率和肝内血管的连续性及周围血管的关系等方面的显示均优于二维超声成像。

5.1.6 超声造影：超声造影剂经外周静脉注射后经循环进入肝脏，造影剂微泡在超声作用下发生振动，增强超声背向散射信号，其明显高于正常肝组织的反射信号，从而达到超声增强的目的。因造影剂存在于血循环中，故肝组织中微泡的多少也可以反映其血流灌注状况，血供越丰富，进入的微泡就越多，超声信号也就越强。弥漫性肝病的纤维化程度加重，肝窦毛细血管化越重，门脉压力增大，肝血流减少，故而肝静脉通过时间（hepatic vein transit time，HVTT）和颈动脉延迟时间（carotid delay time，CDT）缩短。因此，可应用超声造影通过检测肝脏HVTT和CDT对肝脏供血进行评估。

5.2 CT检查：包括常规CT检查和CT灌注成像（CT perfusionimaging，CTP）。

5.2.1 常规CT：常规CT检查仅能发现肝包膜和脾脏体积与HF有关，不能衡量HF的程度和分期。

5.2.2 CTP：CTP技术是指对比剂经静脉团注后，对选定的层面行动态扫描，获得该层面每一像素的时间-密度曲线，依据该曲线，同时应用不同数学模型来计算出各种灌注参数，进而对组织及器官灌注状态作出评价。吴苾等［26］证实，CTP能在无形态改变的情况下较早地发现。但CTP仍具有一些不足，如显示不够全面、放射性损伤、受呼吸影响大易产生伪影等缺陷。因此，CTP还需要进一步的研究拓展。

5.3 磁共振检查：包括常规磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、磁共振弹性成像（magnetic resonance elastography，MRE）和磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）。

5.3.1 常规MRI：常规MRI扫描技术主要是通过肝脏形态学的改变来诊断HF和LC，因此，评价HF及LC的意义不大。

5.3.2 MRE：MRE与超声瞬时弹性成像具有相类似的原理，在常规MRI基础上，加入一针对成像部位的剪切波，对剪切波图像进行评价分析，从而评估肝脏组织的弹性和硬度。MRE对肝脏多个截面进行研究，收集的组织黏弹性参数三维信息较为完整，并且似乎MRE对纤维化的程度的判定不受个体体质和体质量的影响。有研究［27］发现，MRE结果在HF早期（F0、F1、F2）变化不大，且各期之间有重叠；但在中晚期HF（F2、F3、F4）之间差别很大，且各期之间无重叠，即具有评估HF程度的意义。Yin等［28］在对慢性肝病患者与正常对照组的MRE的研究中发现，其区别轻度和中重度HF的灵敏度为85％，而特异度则为86％。

5.3.3 DWI：是一种全新的、对组织内水分子的运动具有高灵敏度的MRI技术。其在HF诊断中的意义主要为利用表观扩散系数的变化对肝脏弥漫性病变进行评价。Guan等［29］通过对建立大鼠HF模型的研究发现，随着HF不断进展，表观扩散系数值出现持续减低。因此，可以有效地区分正常的肝组织与HF，并且评估HF的程度。

6 结 论

综上所述，在当前条件下肝穿刺活检诊断LC仍然是金标准；无论是血清学检查还是影像学技术，对HF的诊断主要集中在中晚期，对HF的预测及早期诊断，其意义尚不明确。寻求灵敏度和特异度高、能早期诊断、便捷、无创、可重复的HF诊断指标以及诊断标准仍是目前亟待解决的问题。肝脏蛋白质组学及糖组学鉴定，对于明确肝病患者具体情况有重要的意义，将是今后研究的重点领域。

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（本文编辑：刘斯静）

R575.29

A

1007-3205（2013）08-0982-05

2013-04-06；

2013-07-19

江苏省自然科学基金资助项目（BK2009284）

刘雅静（1988-），女，天津人，东南大学附属中大医院医学硕士研究生，从事肝纤维化发生机制研究。

*通讯作者。E-mail：xjr049540@163.com

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.08.052