肝硬化无创诊断技术的研究进展

李佳琪，杨长青，常建兰，魏子白

(1.长治医学院，山西 长治 046000；2.长治医学院附属和平医院，山西 长治 046000)

0 引言

肝硬化的特征是肝脏弥漫性纤维化、假小叶形成及肝内外血管增殖。在失代偿期可导致门静脉高压及严重肝功能减退，并发症严重时可危及生命。可见早期诊断肝硬化及评估疾病预后，并积极采取临床干预治疗是至关重要的。目前，对于肝硬化诊断及分级的金标准仍是依靠肝组织活检。然而，由于存在出血等风险，且存在抽样误差、重复性差等诸多局限性，在临床上难以广泛开展。因此，我们总结了肝硬化无创诊断技术的现状，并对这些非侵入性工具在临床实践中的应用进行了综述。

1 血清学指标

1.1 直接血清学指标

直接血清学指标主要指与细胞外基质相关的血清指标。Ⅲ型前胶原的N端前肽水平在不同肝病和不同程度肝硬化之间有显著差异[1]，是早期肝硬化病变程度的一个很好的指标。IV型胶原在肝硬化期间水平较正常人群增加了14倍，是肝脏中所有胶原中相对增加最多的[2]。血清透明质酸水平因肝硬化严重程度不同存在显著差异[3]。血清层粘连蛋白对于评估不同程度的肝硬化病变具有可靠的灵敏度及特异度[4]。基质金属蛋白酶负责基质蛋白的降解[5]，病理情况下，基质金属蛋白酶及其抑制剂直接参与肝纤维化形成及溶解过程。以上指标的优势在于重复检测可以很好地反映病情的进展情况，联合检测可提高诊断的可靠性和准确性。

1.2 间接血清学标志物

1.2.1 红细胞分布宽度(Red Blood Cell Distribution Width，RDW)

红细胞分布宽度是反映红细胞体积的异质性，用所测RDW的变异系数来表示，能客观地反映红细胞体积不等的程度[6]。北京大学人民医院的一项研究结果显示[7]，肝硬化患者的RDW于其他组患者和健康对照组相比更高，肝硬化患者RDW与总胆红素、Child-Pugh评分呈正相关，有助于区分肝硬化与慢性乙肝患者及乙肝病毒携带者，并可反映其严重程度。RDW还可作为肝脏相关死亡率的独立预测因子[8]。以上结果均表明，肝硬化患者存在红细胞大小不均一性，其水平与肝硬化严重程度和预后有一定关系，可作为判断肝硬化病情及预后的一种简易指标。

1.2.2 生长激素释放肽(Ghrelin)

生长激素释放肽是一种强有力的生长激素促分泌剂，它具有抗炎、调节细胞增殖、调节纤维化反应、保护肝组织等作用[9]。血浆Ghrelin浓度与肝硬化Child-Pugh分级成负相关[10]。因此，血浆Ghrelin水平可作为监测肝硬化患者病情变化的无创生物标志物。此外，在动物模型中，Ghrelin被证实可以预防急性肝损伤，减少氧化应激和炎症[11]，对肝纤维化及肝硬化的治疗有重要意义。

1.2.3 乙型肝炎核心相关抗原(HBcrAg)

乙型肝炎核心相关抗原是一种新的HBV感染生物标志物[12]，由乙型肝炎核心抗原和乙型肝炎e抗原组成，是HBV肝内复制的替代标志物。日本首次报道了HBcrAg与肝硬化之间的关系[13]，通过随访表明，HBcrAg≥3.7logU/mL，与肝硬化风险增加显著相关。并且在HBeAg阴性、ALT水平正常的患者中[14]，较高的HBcrAg水平与肝硬化程度、相关并发症及肝病相关死亡率增加有关。可见基线HBcrAg水平是肝硬化发展的独立危险因素，并且HBcrAg的预测性能与HBVDNA的AUROC相近。

1.2.4 Mac-2结合蛋白糖基化异构体 (Mac-2BindingProtein

Glycosylation Isomer，M2BPGi)

Mac-2结合蛋白糖基化异构体是一种与慢性肝病所致肝纤维化相关的糖蛋白，具有独特的纤维化相关生化反应[15]。M2BPGi是由肝星状细胞合成的，存在于胞浆、组织液及血浆中。M2BPGi可以作为评估肝星状细胞激活的替代标记物[16]。M2BPGi在慢性丙型肝炎患者中已被用作评估肝纤维化的一个有价值的生物标志物[17]。一项对胆道闭锁导致肝硬化患者的研究中[18]，M2BPGi可作为BA合并肝硬化患者的预后指标，并且可以作为失代偿期肝硬化的早期标志物或预后因子，并可用于指导肝移植时机的选择。因此，M2BPGi可作为一种预测肝硬化病变程度及预后的标志物之一，且它的表现优于其他标志物，提示它可能是最可靠的血清生物标志物。

2 血清学诊断模型

2.1 AST/PLT比值(Aminotransferase-to-Platelet Ratio Index，APRI)

APRI是能够以高准确度诊断显著纤维化和肝硬化的最简单的标记物之一。APRI评分＜1.0表示不存在肝硬化，APRI＞2.0分别表示存在肝硬化。对丙型肝炎后肝硬化患者无创诊断工具的荟萃分析结果显示[19]，APRI对肝硬化的预测能力优于对显著纤维化的预测能力，APRI诊断肝硬化的敏感度和特异度分别为93.8%和72.4%。APRI对丙型肝炎肝硬化诊断的AUROC为0.824，诊断乙型肝炎肝硬化的AUROC为0.689[20]。APRI评分应用价值较高，可用于肝硬化的诊断及评估。但有报道提出，APRI对肝硬化的诊断能力在HBV复制状态低的病例中下降[21]，降低临界值，可能会增加准确度。因此，对诊断临界值的确定，有待大量研究证实。

2.2 红细胞分布宽度与血小板计数比值(RDW-to-platelet ratio, RPR)

血小板恢复可能代表病毒根除后肝纤维化的改善[22]，血小板计数是肝纤维化和肝硬化的独立预测因子[23]。对自身免疫性肝病的研究结果表明[24]，与其他无创性检查相比，RPR在预测晚期肝纤维化方面具有最高的准确性，且敏感性和特异性均较高。在Medline，Embase，Cochrane数据库对于2019年进行的荟萃分析中[25]，RPR值对预测慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎、原发性胆汁性肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎等肝病纤维化的AUC被确定为0.71。且近期我国有学者指出[26]，RPR对代偿期乙肝肝硬化的诊断效能明显优于APRI。以上研究均表明，RPR能够良好的预测及评估肝硬化患者的病情变化。

2.3 基于4个因素的纤维化指数(fibrosis index based on 4 factors，FIB-4)

FIB-4最初是由法国学者Sterling RK在2006年提出的[27]，包括血小板计数、年龄、AST和ALT。FIB-4＞3.25诊断肝硬化的特异性为97%。一项慢性肝炎队列研究中[28]，FIB-4＞5.88对肝硬化的阳性预测值为82.5%。最后，在评估FIB-4指数作为肝纤维化过渡指标时需要考虑年龄因素，这增加了高估纤维化程度的可能性。且有报道提出[21]，FIB-4指数对肝硬化的诊断能力在HBV复制状态低的病例中减弱。因此，对FIB-4预测肝硬化的准确性有待进一步研究。

2.4 γ-谷氨酰转肽酶/血小板比率(gamma-glutamyl transpeptidase to platelet ratio，GPR)

GPR是Lemoine等[29]最开始用于预测西非慢性乙型肝炎患者的肝纤维化水平的无创诊断模型，在检测肝纤维化方面，GPR比APRI和FIB-4更准确。在非侵入性试验中，GPR对预测显著纤维化的诊断敏感性最高。GPR能够较好的诊断慢性乙型肝炎患者的重度肝纤维化[30]。以GPR＞0.5为临界值，无论是预测HBeAg阳性还是HBeAg阴性，GPR对不同程度的肝纤维化及肝硬化预测的敏感性及特异性最高[31]。GPR随着肝硬化病变程度的不断加深，评分也不断增加，是一种良好的评估病情变化的无创诊断模型。

其他血清学模型如Forns指数[32]、S指数[33]、FibroTest[34]等，均在多项临床实验中被证实，对肝硬化的诊断及病变程度的评估有较好的敏感性及特异性。以上非侵入性血清学诊断模型虽然不能明确划分肝硬化病理分期诊断，但对于跨越病变分期的某一病变范围内评估其病变程度是可行的[35]。

3 超声影像学检查

3.1 瞬时弹性成像技术(transient elastography，TE)

瞬时弹性成像技术测量通过肝脏传播的低频弹性剪切波的速度，此速度与肝脏硬度直接相关，组织越硬，剪切波传播越快，然后将剪切波速转换为肝脏硬度测量。目前已被多个国家肝病诊治指南推荐为乙型、丙型肝炎病毒相关肝纤维化临床评估的重要手段。TE在诊断肝硬化方面的表现优于大多数非侵入性血清模型[23]。在慢性乙型肝炎患者中，使用FibroScan测量肝脏硬度比血清生物标记物更能预测晚期肝纤维化和肝硬化[36]。然而，TE的结果可能会受到肝脏炎症的影响，还需要考虑的主要混杂因素包括进食、炎症、酒精、肥胖、胆汁淤积、淀粉样变性[37]。因此，需严格避免以上混杂因素的发生。

3.2 声脉冲辐射力成像(acoustic radiation force impulse imaging，ARFI)

APFI是另一种基于超声的用于评估肝纤维化的弹性成像方法[38]，它使用声辐射力来产生声推脉冲，该脉冲产生横波并传播到组织中，从而对肝脏僵硬进行量化；其速度反映了潜在组织僵硬和肝纤维化的严重程度。对于慢性肝病患者，使用ARFI对比SWE的Meta分析报告了对晚期纤维化和肝硬化的诊断准确率分别为89%-91%和92%-93%，其临界值分别为1.55-1.61m/s和1.80-1.87m/s[39]。一项纳入了2103名慢性丙型肝炎患者的单中心前瞻性研究表明[38]，ARFI弹性成像对肝硬化有较好的诊断准确性。且与TE相比，ARFI弹性成像允许在解剖结构的直接可视化上进行多LS测量，并且能够检查腹水患者。ARFI弹性成像优于FIB-4和APRI，可以作为临床诊断及检测肝硬化的有力补充。

3.3 实时二维剪切波弹性成像(two-dimensional shear wave elastography，2D-SWE)

2D-SWE使用常规的二维超声探头，但通过产生聚焦的声束在肝脏内产生横波，肝纤维化的程度反映在该波在肝实质内的速度上，并影响反射波的程度。同样的探头可以跟踪反射波，然后使用机器软件计算肝纤维化程度，可作为FibroScan的替代品[40]，且能够克服肥胖和腹水等影响因素。一项多中心回顾性荟萃分析，报告了对晚期纤维化和肝硬化的诊断准确率分别为91%和95%[41]。Leung等人将SWE结果与肝活检进行比较，SWE诊断肝硬化的灵敏度和特异度分别为97%和93%[42]。

联合多项无创诊断学指标，灵敏度及特异度相比较单独的无创指标大大提高，对肝硬化的诊断效能好，可降低误诊率和漏诊率。世界卫生组织推荐使用超声、APRI、FIB-4及TE作为慢性病毒性肝炎肝纤维化的诊断方法[43]。因此，建议临床医师对于肝硬化的诊断，结合多项指标及影像学结果，提高诊断的正确率，抑制疾病进展，减少并发症发生。

4 总结与展望

各种无创诊断学技术已被应用于国内外肝病治疗指南，无创诊断技术已取得重大进展，但仍需要进一步的研究来评估各项无创诊断技术在更广泛的患者群体中的作用，包括不同人群的病因、饮食、遗传和环境因素不同，应在不同地区进行多中心验证研究，以建立更好的诊断和筛查工具。有效、准确地预测不同程度的肝硬化是为评估疾病预后和制定治疗方案提供依据，减少和避免各种并发症的发生，使肝硬化患者最大获益。