序贯无创检测提高肝纤维化筛查效率

李雨蓉 姚明解 王杰

肝纤维化是指包括胶原、糖蛋白和蛋白多糖等在内的肝脏细胞外基质的弥漫性过度沉积与异常分布,是肝脏对慢性损伤的病理性修复反应,是各种慢性肝病向肝硬化发展的关键步骤和影响慢性肝病预后的重要环节。肝纤维化一般由肝毒性和胆汁淤积性两种类型的慢性肝损伤引起。肝毒性损伤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)诱导的代谢综合征等导致的肝细胞慢性损伤引起的。胆汁淤积性损伤主要是由胆汁流动阻塞引起的,例如原发性(或继发性)胆汁性胆管炎(PBC)、原发性硬化性胆管炎(PSC)和胆道闭锁等。基于METAVIR评分系统,肝纤维化分为五个等级:F0(无纤维化)、F1(轻度纤维化)、F2(中度纤维化)、F3(重度纤维化)和F4(肝硬化)[1]。

进展期肝纤维化导致的肝硬化是全球第11位常见死因,每年导致约200万人死亡。一项基于我国人群的横断面研究显示,中度、重度肝纤维化和肝硬化的患病率分别为8.34%、2.85% 和0.87%,其中NAFLD患者的患病率约为非NAFLD患者的3倍,HBV感染者重度肝纤维化和肝硬化的患病率至少为健康人群的两倍[2]。

一、肝纤维化筛查和诊断方法

肝纤维化的筛查和诊断包括侵入性(有创)和非侵入性(无创)两种方法。侵入性方法主要包括肝活检和肝静脉压力梯度(HVPG)。肝活检是肝纤维化诊断、分级和分期的“金标准”。HVPG与进展期肝纤维化程度相关,是肝硬化门静脉高压诊断和危险分层的金标准。但由于二者均属于创伤性检查,限制了其普遍应用[1]。随着医疗诊断技术的发展,肝病领域正在从对已有病例(通常表现为肝硬化并发症)的偶然诊断转向通过筛查手段主动发现高危人群中晚期肝纤维化的病例。因此,目前需要更加安全、有效和可靠的非侵入性肝纤维化测试(Non-invasive fibrosis tests,NIT)来筛查和诊断肝纤维化,以便对肝纤维化患者进行精准管理。

NIT主要包括影像学检查和血清标志物评估。现有的用于评估肝纤维化相关形态和结构变化的传统影像学检查包括超声、计算机断层扫描(CT)、核磁共振成像(MRI)和分子成像等。超声检查包括传统超声、对比增强超声和超声弹性成像。其中,超声弹性成像有多种类型,包括:应变弹性成像(SE)、瞬时弹性成像(TE)、声辐射力脉冲成像(ARFI)和剪切波弹性成像(SWE)等。在评估肝纤维化的准确性方面,SE、TE、ARFI、SWE水平相当,但在肝纤维化分期方面,SWE更胜一筹,SE、TE、ARFI水平相当,而ARFI更具成本效益[3]。CT检查包括常规CT、CT灌注成像、CT加权平均纤维化分析和CT纹理分析。常规CT可用于评估形态学特征以诊断肝纤维化和肝硬化。CT灌注成像有助于区分慢性肝病患者的轻度和中度纤维化。CT加权平均纤维化分析通过传统CT扫描图像和附加软件对肝脏CT图像进行光学分析。CT图像纹理分析是检测和评估晚期肝纤维化的可靠方法,但在评估轻度肝纤维化方面不太敏感[4]。MRI包括磁敏感加权成像(SWI)、磁共振弥散加权成像(DWI)、磁共振灌注成像(PWI)、磁共振弹性成像(MRE)、磁共振T1弛豫时间(T1)成像、磁共振校正T1弛豫时间(cT1)成像、磁共振旋转坐标系中的质子自旋-晶格弛豫时间(T1ρ)成像和磁共振纹理分析等。其中,MRE是目前评估中晚期肝纤维化最准确的成像技术,但该方法评估轻度肝纤维化的准确性较低,且炎症等因素会影响MRE评估的准确性[5]。cT1成像可以更加准确地量化随纤维化和炎症增加的细胞外水含量,其对于肝纤维化的诊断和预后判断效果优于T1成像[6]。用于评估肝纤维化的分子成像技术包括核成像和分子核磁共振成像,二者均是通过特异性分子探针来评估肝脏中肝星状细胞或细胞外基质的某些成分来获取分子信息。然而,目前临床应用的分子成像技术在评估肝纤维化的准确性方面还有待进一步提高[7]。

除影像学检查外,NIT还包括血清标志物评估,其通过纳入反映肝功能的标记物(间接标记物)和/或测量细胞外基质降解/肝纤维发生的标记物(直接标记物)来评估肝纤维化。血清标志物评估包括简单且成本低的评估指标,如AST/ALT比值、AST与血小板比值指数 (APRI)、纤维化-4指数(FIB-4)和NAFLD纤维化评分(NFS)等,以及较为复杂的评估指标,如增强肝纤维化评分(ELF)、FibroMeter、Fibrotest和Hepascore等。

二、 NIT序贯检测的策略

NIT检测效能常用受试者工作特征曲线下面积(AUROC)评估其检测的敏感性和特异性。对于晚期肝纤维化的诊断,ELF的准确性(AUROC 0.80)优于FIB-4(AUROC 0.78),而影像学方法(TE、SWE和ARFI评估晚期肝纤维化的AUROC分别为0.88、0.94和0.95)优于血清标志物评估[8]。然而,影像学检查通常需要转诊至医院的肝病专科,所需时间和经济成本较高,并且部分检查还具有放射性。NIT序贯检测(序贯无创检测)从广泛可用性和低成本的检测开始,然后转向更专业的检测,逐步将晚期肝纤维化患者从高危人群中筛选出来,进而更加针对性地进行更精确的影像学检查,因此NIT序贯检测可在一定程度上提高肝纤维化的筛查和诊疗效率[9]。

2019年,Ankur等[10]报道了一项关于NAFLD患者的NIT序贯检测的策略,旨在从中识别晚期肝纤维化患者。该策略包括两级NIT:一级NIT为FIB-4评估,FIB-4<1.30的患者处于晚期肝纤维化的风险较低;FIB-4>3.25的患者处于晚期肝纤维化的风险较高,建议转诊至肝病专科机构进行诊疗;对于1.30≤FIB-4<3.25的患者而言,则需进行二级NIT -ELF评估,并建议ELF评分≥9.5的患者转诊至肝病专科机构进行诊疗。该NIT序贯检测策略的应用使得晚期纤维化和肝硬化病例的检出率提高5.2倍,并将不必要的转诊降低81%。此外,对于1.30≤FIB-4<3.25的NAFLD患者,FIB-4和ELF两级NIT可将晚期纤维化的检出率提高4倍,并将不必要的转诊降低88%。

2021年,欧洲肝病学会(EASL)发布的《肝脏疾病严重程度及预后的无创检测指南-2021年更新版》结合影像学检查对NIT序贯检测的策略进行了细化。对于病毒性肝炎及其他因素导致的慢性肝病及进展期肝纤维化患者,建议直接转诊至肝病专科机构进行诊疗。对于具有代谢危险因素和/或有害使用酒精的患者,当FIB-4≥1.30时,需进行TE检查;当TE结果≥8.0 kPa时,则要进行ELF、FibroMeter、Fibrotest等更专业的血清标志物评估;最终,将根据NIT序贯检测的结果决定是否需要进行肝活检[11]。

2023年,美国肝病学会(AASLD)发布的《NAFLD临床评估和管理实践指南》建议有NAFLD风险或已确诊NAFLD的患者接受肝纤维化NIT序贯检测。一级NIT为FIB-4评估。对于1.30≤FIB-4<2.67的患者,建议通过TE或ELF进行二级NIT,而当TE≥8.0 kPa或ELF≥7.7时,建议通过MRE、cT1进行额外风险评估。对于FIB-4≥2.67的患者,建议直接通过MRE、cT1进行额外风险评估(图1)。该NIT序贯检测的策略在上述FIB-4、TE、ELF常规NIT序贯检测的基础上增加了MRE、cT1检测的建议,进而进一步提高了晚期肝纤维化或肝硬化的筛查效率[12]。与Ankur等[10]的报道一致,近期Kjaergaard等[13]报道FIB-4 ≥1.3会导致35%的患者出现假阳性,而在TE之前进行ELF评估可使接受TE检查的转诊人数由单独使用FIB-4的38.4%降低至7.7%,不必要的转诊降低80%。因此,Kjaergaard等建议:对于评估有ALD/NAFLD风险或已确诊ALD/NAFLD的患者而言,首先进行FIB-4评估;对于1.30≤FIB-4<2.67的患者,建议进行ELF评估,当ELF≥7.7时,建议接受TE检查;对于TE≥8.0 kPa的患者,建议考虑进行肝活检(图1)。相比而言,AASLD提出的策略具有更加完善的风险分层和相应的管理手段,且二级NIT增加了MRE、cT1影像学检查,进而有助于降低接受肝活检的患者比例,而Kjaergaard提出的策略进一步完善了一级NIT,有助于降低接受TE检查的患者比例。

注:NIT,非侵入性肝纤维化测试;FIB-4,纤维化-4指数;TE,瞬时弹性成像;ELF,增强肝纤维化评分;T2DM,2型糖尿病;AST,天冬氨酸氨基转移酶;ALT,丙氨酸氨基转移酶;MRE,磁共振弹性成像;cT1,磁共振校正T1弛豫时间成像

由此可见,NIT序贯检测可显著提高肝纤维化的诊断准确性及筛查效率,并显著降低有创检查的患者比例。然而,上述NIT序贯检测也有其局限性。主要表现在:(1)上述NIT序贯检测主要针对具有代谢危险因素和/或有害使用酒精的患者,因此不适用于一般人群的肝纤维化筛查。(2)上述NIT序贯检测缺乏老年人群的临界值。(3)上述NIT序贯检测只对晚期肝纤维化和肝硬化具有较好的诊断效果,但对肝纤维化的早期筛查效果不佳。因此,目前仍需要开发灵敏度高、特异性好的新型肝纤维化生物标志物。

三、新型肝纤维化生物标志物

近年来,陆续发现了多个新型肝纤维化生物标志物。据报道,血清高尔基体蛋白73(GP73)是诊断肝纤维化/肝硬化的可靠指标[14, 15],其可通过辅助传统的血清标志物和影像学检查提高对HBV相关显著肝纤维化的诊断价值,进而降低对肝活检的依赖[16, 17]。另外,血清生长停滞特异性基因6(Gas6)蛋白及其酪氨酸激酶受体家族Tyro3、Axl和MERTK(TAM)的水平可用于评估肝纤维化的进展[18]。包括花生四烯酸(AA)、二十二碳六烯酸(DHA)及其含氧多不饱和脂肪酸(PUFA)衍生物在内的血浆“类二十烷酸”可用于诊断肝纤维化,并可预测NASH肝纤维化的改善[19]。此外,基质细胞糖蛋白血小板反应蛋白-2(TSP-2)可作为诊断NASH和NAFLD患者晚期纤维化的生物标志物[20]。

四、总结和展望

肝活检和HVPG是肝纤维化和肝硬化诊断的金标准,但时间较长、经济成本较高,且均为有创性检查,因此不适用于肝纤维化的常规筛查。为提高肝纤维化筛查的广泛性,一系列NIT被开发出来。NIT主要包括影像学检查和血清标志物评估。影像学检查包括超声、CT、MRI和分子成像等。血清标志物评估主要基于年龄相关的肝细胞损伤标志物(如AST、ALT等)和纤维沉积标志物(如HA和PⅢNP等)计算模型,并根据评分与临界值评估肝纤维化程度。由于影像学检查成本较高,且需要转诊至肝病专科,因此导致肝纤维化的筛查效率较低。NIT序贯检测可逐步将晚期肝纤维化患者从高危人群中筛选出来,进而可更加针对性地进行影像学检查。因此,NIT序贯检测在降低医疗成本的同时,可有效降低不必要的转诊,进而提高肝纤维化的筛查和诊疗效率。

目前,NIT序贯检测的策略仍存在一定缺陷,如不适用于一般人群的测量、缺乏老年人群的临界值和诊断早期肝纤维化效果不佳等。因此,未来开发更加灵敏和特异的肝纤维化生物标志物的同时,可考虑结合新型肝纤维化生物标志物进一步完善NIT序贯检测的策略,进而通过优化肝纤维化序贯无创检测的策略进一步提高肝纤维化的筛查和诊疗效率。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。