非酒精性脂肪性肝病肝纤维化无创诊断方法的研究进展

刘志斌，吴雄健

（1. 赣南医学院第一临床医学院；2. 赣南医学院第一附属医院消化科，江西 赣州 341000）

非酒精性脂肪性肝病（Nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）全球患病率为25%[1］。亚洲NAFLD患病率显著增加（1999—2005 年患病率为25.28%，2006—2011 年患病率为28.46%，2012—2017 年患病率为33.90%）[2］。有研究[3］发现，成人NAFLD 全因死亡率随着纤维化分期的增加而增加。肝脏相关死亡率随着纤维化分期的增加呈指数级增加，当肝纤维化进展至2 期及以上，肝脏相关死亡的风险增加[4］。由于NAFLD 和代谢综合征之间联系密切，生活方式的改变可改善肝纤维化[5］。RINELLA M E等[6］使用非侵入性检查（Non-invasive tests，NITs）评估非酒精性脂肪性肝炎（Nonalcoholic steatohepatitis，NASH）患者使用奥贝胆酸改善肝组织学的效果，发现NITs 可能代替肝活检评估NASH 患者治疗后组织学改善情况。早期准确识别NAFLD 患者的肝纤维化程度，尤其是区分出显著肝纤维化患者（F≥2）以确定需要干预人群，以及评估新药改善肝组织学的效果对于指导临床实践具有重要意义。本文对NAFLD 患者肝纤维化无创诊断方法的研究进展进行综述。

1 肝纤维化的弹性成像技术

诊断NAFLD 最常见的影像学方法是超声，但常规超声无法对肝脂肪变及纤维化的程度进行定量分析。常规影像学如B超、CT、磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）主要通过观察肝脏形态，有无门脉高压等并发症诊断肝硬化，对早期肝纤维化诊断的准确性较低，对于晚期肝硬化诊断准确性较高。基于肝弹性成像技术测量肝脏硬度值定量评估肝纤维及肝硬化严重程度是临床研究的热点之一，以下对超声弹性成像及磁共振弹性成像（Magnetic resonance elastogaphy，MRE）进行综述。

1.1 超声弹性成像包括实时剪切波弹性成像（Shear wave elastography，SWE）、声辐射力脉冲技术（Acousticradiation force impulse，ARFI）及目前临床应用最广泛的瞬时弹性成像（Transient elastography，TE）。TE 的原理是通过低频（50 mHz）的切变速度传送对肝脏截面进行测量，再将其转化为肝脏硬度指标（Liver stiffness measurement，LSM）。仪器有国外的Fibro Scan（FS）及国产的Fibro Touch（FT）。当患者皮肤到肝脏被膜的距离（SCD）＜25 mm 时使用M 探头，当SCD≥25 mm 时使用XL 探头。使用XL 探头可测量更深处的波传播，克服NAFLD 患者因肥胖而导致更大胸壁深度的影响。XL 探头的使用提高了NAFLD 超重患者纤维扫描成功率[7-8］。LEE D H等[9］的一项前瞻性单中心研究发现，基于振动控制瞬态弹性成像-肝脏硬度测量（Vibration-controlled transient elastography-liver stiffness measurements,VCTE-LSM）诊断NAFLD 患者显著肝纤维化（≥F2）、进展期肝纤维化（≥F3）和肝硬化（F4）时的ROC曲线下 面 积（Area under curve，AUC）分 别 为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），最佳临界值为6.7 kPa（≥F2）、8.3 kPa（≥F3）和9.8 kPa（F4）。另一研究[10］发现类似结果，VCTE-LSM 诊断F2、F3 和F4 的AUC 分别为0.85、0.94 和0.96。CASSINOTTO C 等[11］研究发现，肝纤维化-4 指数（Fibrosis-4,FIB-4）、振动控制瞬时弹性成像（Vibration-controlled transient elastography，VCTE）和二维超声剪切波弹性成像（Two-dimensional shear-wave elastography with SuperSonic Imagine，2D-SWE-SSI）诊断NAFLD 患者进展期肝纤维化的AUC 分别为0.74、0.82 和0.88，使用相同的临界值，FIB-4联合2D-SWE-SSI与FIB-4联合VCTE的诊断性能可比，FIB-4联合2D-SWE-SSI联合VCTE 的三步策略显著减少了肝活检的需求。BOURSIER J 等[12］研究发现，与肝活检相比，瞬时弹性成像提供了相似的预后准确性，FIB-4 和瞬时弹性成像可对NAFLD患者发生肝脏相关并发症（包括肝癌）风险进行分层。同时有研究[9］发现，在各种无创诊断组合中，顺序使用年龄调整的FIB-4 和LSM组合在诊断肝纤维化程度方面的不确定性最小（5.3%），准确度最高（81%），进一步表明年龄调整的FIB-4 联合VCTE 可能代替肝活检诊断NAFLD 中的进展期肝纤维化及评估肝纤维化相关并发症发生风险。SIDDIQUI M S 等[13］一项多中心、前瞻性研究发现，VCTE-LSM 诊断NAFLD 进展期肝纤维化患者AUC 为0.83（95%CI：0.79～0.87）、肝硬化患者AUC 为0.93（95%CI：0.90～0.97），固定灵敏度为90%，排除进展期纤维化时，LSM 6.5 kPa 阴性预测值为0.91，排除肝硬化时，LSM 12.1 kPa 阴性预测值为0.99；固定特异度为90%，诊断进展期肝纤维化阳性预测值为0.71，肝硬化阳性预测值为0.41，表明VCTE 可区分早期和进展期肝纤维化，VCTE 对于NAFLD患者进展期肝纤维化的诊断效能良好，善于排除进展期肝纤维化及肝硬化，可很好预测包括肝癌在内的肝脏相关并发症发生，对比肝活检具有简单、无创、可重复等优点。VCTE的局限性：⑴LSM的混杂因素包括肥胖、腰围、肋间隙大小、肝脏炎症、丙氨酸氨基转移酶及胆红素水平、腹水、酗酒、心力衰竭、门静脉血栓以及操作者熟练度等。丙氨酸氨基转移酶（Alanine aminotransferase，ALT）会影响慢性乙肝患者LSM 值，而在WONG V W 等[14］研究中，ALT 升高不会影响NAFLD 患者的LSM。有研究[15］发现，炎症活动显著影响NAFLD 中TE 的LSM，但不影响2D-SWE 的LSM，表明使用2D-SWE 评估转氨酶升高的NAFLD 患者肝纤维化程度可能有一定的优势。⑵运用TE 排除进展期肝纤维化及诊断肝硬化的诊断效能高，可减少肝穿刺活检需要，能帮助临床医师确定需长期随访肝硬化的患者，但目前尚无诊断NAFLAD 肝纤维化各个分期一致的最佳临界值，需更多以肝活检为对照的大样本、多中心的临床试验进一步确定。

1.2 MRE近年来肝脏MRE 越来越多地用于评估肝纤维化，MRE 可将肝脏形态、肝纤维化的程度与门静脉高压的间接体征相结合评估肝纤维化及肝硬化。MRE 在评估肝纤维化方面比TE 具有更高的诊断准确性[16］。PARKC C 等[17］进行了一项以肝活检为对照比较104 例NAFLAD 患 者TE 和MRE 诊断效能的横断面研究，发现MRE诊断肝纤维化AUC为0.82（95%CI：0.74～0.91），显著高于TE[0.67（95%CI：0.56～0.78）］。MRE 诊断2 期、3 期、4 期纤维化AUC 值分别为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 分别为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］研究发现，中心1 分析师、中心2 分析师和自动分析区分纤维化0 与≥1 时AUC 分别为0.834、0.833和0.847，区分纤维化≤2与≥3时AUC 分别为0.939、0.947和0.940，表明不同中心手动测量及自动分析得到的MRE-LSM 可重复性高，且区分成人NAFLD肝纤维化分期的诊断准确性高，但该研究缺乏肝纤维化2 期及4 期样本。有研究[19］表明，MRE 是预测肝硬化未来发展的重要指标，可以指导无创监测的时间，预测失代偿或死亡。一项荟萃分析[20］显示，MRE 诊断进展期肝纤维化AUC 值为0.96，与上述研究结果一致，表明MRE 对NAFLD 患者肝纤维化分期的诊断尤其是进展期纤维化诊断效能高。MRE 优点是与血清学及TE 相比不受年龄、腹水、肥胖、抽样误差、肝炎炎症活动程度和操作者的影响。局限性：⑴门静脉压力、胆道梗阻和肝内铁沉积对肝硬度值影响；⑵费用高昂，技术要求高，检查耗时长，尚未明确诊断各肝纤维化分期弹性值的最佳临界值，在临床实践中开展困难。

2 肝纤维化的血清学诊断

2.1 直接血清标志物直接血清标志物是反映细胞外基质（Extracellular matrix，ECM）沉积与降解的血清学指标，包括透明质酸（Hyaluronan，HA）、Ⅲ型前胶原氨基端肽（Procollagen Ⅲ amino terminal propetide，PⅢNP）、血清层粘连蛋白（Laminin）、基质金属蛋白酶类（Prognostic significance of matrix metalloproteinases， MMPs）及其组织抑制物（Tissue inhibitors of matrix metalloprotemases，TIMP） 。SUZUKI A 等[21］发现，血清透明质酸诊断NAFLD 患者肝纤维化（各阶段）、≥中度纤维化、≥重度纤维化、肝硬化AUC 分别为0.67、0.87、0.89、0.92，血清透明质酸以临界值46.1 µg·L-1诊断严重纤维化，敏感度为85%，特异度为80%，表明肝纤维化越严重其诊断效能越高。但单用一个血清标志物其敏感度及特异度较低[22］。PⅢNP 水平与NAFLD 患者纤维化程度相关性尚不明确，可联合其他标志物使用[23］。有研究[24］发现，层粘连蛋白值＞282 ng·mL-1对肝纤维化具有最好的诊断性能，准确率为87%。也有研究[25-26］发现，TIMP1、TIMP2 的诊断准确性较高。直接血清标志物对于NAFLD 患者纤维化诊断准确性较高，但其价格昂贵，在临床中应用受限。

2.2 间接血清标志物临床上常用血生化指标组合而成的模型。如谷丙转氨酶/血小板比率指数（Aspartate aminotransferase to platelet ratio index,APRI）和FIB-4，分别是针对丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus，HCV）、丙型肝炎病毒/人类免疫缺陷病毒（Hepatitis C virus/Human immunodeficiency virus,HCV/HIV）合并感染患者开发的。价格便宜，操作简单，可中等准确度识别丙型肝炎相关纤维化，尤其是进展期肝纤维化，但其诊断NAFLD 患者纤维化的 准 确 性 较 差[27］。FIB-4 和NAFLD 纤 维 化 评 分（NAFLD fibrosis score，NFS）被建议作为简单、低成本的一线筛查方法[28］，但使用FIB-4 和NFS 作为一线筛查工具需注意其假阴性和假阳性。XIAO G Q等[20］的一项荟萃分析发现，FIB-4 和NAFLD 评分诊断NAFLD 患者进展期肝纤维化AUC 值均为0.84。这与开发这个标志物的研究[29］结果相似。FIB-4 阈值为2.67 和3.25 时，诊断进展期肝纤维化合并的敏感度为26.6% 和31.8%、特异度为96.5% 和96.0%，FIB-4 敏感度低。当NFS 临界值为-1.455时，合并的敏感度和特异度为0.72 和0.70。SIDDIQUI M S 等[30］对两项大型研究数据进行分析，在横断面研究中发现，FIB-4 和NFS在诊断进展期肝纤维化方面优于APRI，FIB-4 的C 统计量为0.80，NFS 的C 统计量为0.78；在纵向研究中，对216 例非进展期肝纤维化患者中位随访2.6 年后有35 例发展为进展期纤维化，提示APRI、FIB-4和NFS的变化与纤维化的变化显著相关，表明FIB-4、APRI 和NFS可以诊断NAFLD 患者进展期肝纤维化以及评估纤维化进展。但BALKHED W 等[31］研究发现，FIB-4、NFS、APRI 的变化与NAFLD的疾病进展仅有微弱的相关性，不支持重复测量这些NITs监测NAFLD的发展进程。在EASL 临床实践指南[32］中建议对早期NAFLD 患 者 每3 年 重 复 测 量1 次NITs，对 晚 期NAFLD患者每年重复测量1次NITs。间接标志物同样具有局限性：⑴准确性较其他无创诊断方法差。⑵易受多种因素影响，比如炎症、胆汁淤积、年龄等。MCPHERSON S 等[33］研究发现，使用AST/ALT、NFS及FIB-4 评分诊断年龄≤35 岁NAFLD 患者是否为进展期纤维化的诊断效能低（AUC 分别为0.52、0.52和0.60），年龄＞35 岁时，NFS 和FIB-4 评分准确度相似，当患者年龄≥65 岁时，NFS 和FIB-4 评分诊断的特异性差，假阳性高，需根据年龄确定新的截断值。

2.3 新型肝纤维化血清标志物近年来凝血酶敏感蛋白2（Thrombospondin 2，TSP2）作为新型肝纤维化血清学标志物成为研究热点之一，血清TSP2水平与进展期纤维化（F≥3）的存在和发展相关，且可能是NAFLD 患者肝纤维化进展潜在有用的预后生物标志物[34］。血清基质金属蛋白酶7（Serum matrix metalloproteinase 7，MMP7）由肝细胞、胆管上皮细胞和库普弗细胞表达，而MMP7 表达增加与肝硬化相关，但其特异性差，与肺纤维化也相关。研究表明，血清MMP7 水平与NAFLD 患者显著纤维化独立相关[35］，但该研究没有以肝活检结果作为金标准，而是以弹性成像的硬度值作为参考标准。许多基因多态性与NAFLD 发生及其严重性相关，miR-122 诊断纤维化的AUC 为0.61，特别是甲基化DNA 可为发现肝纤维化的生物标志物开辟新的途径[5］。有研究[36］表明，脂质组学、蛋白质组学和肠道微生物组谱以及microRNA 是未来评估纤维化的重要方法，有待进一步研究。

3 无创诊断模型

单一血清学标志物评估肝纤维化程度诊断效能较低，准确度不高，单一影像学弹性成像技术易受混杂因素影响。因此有研究人员将多种指标联合起来形成诊断模型，对其诊断效能、灵敏度、特异度等进行评价。最近研究的模型有增强肝纤维化评分（Enhanced liver fibrosis，ELF）、磁共振弹性成像（MRE）和Fibrosis-4（FIB-4）的组合（Magnetic resonance elastography plus FIB-4，MEFIB）、振动控制瞬态弹性成像-肝脏硬度测量及控制衰减参数和天冬氨酸氨基转移酶（Aspartate aminotransferase，AST）组合（FibroScan-AST，FAST）。

3.1 ELFELF 由纤维形成与溶解相关的3 个直接标志物（Ⅲ型前胶原氨基端肽、透明质酸和基质金属蛋白酶组织抑制剂1）组成，纤维化分期与ELF评分显著相关（r=0.483，P＜0.001）。一项前瞻性试验[37］发现，ELF≥9.8时诊断NAFLD 进展期肝纤维化具有良好的敏感度（86.7%；95%CI：0.69～1.04）和高特异度（92.5%；95%CI：0.86～0.99），阳性预测值为72%，阴性预测值为97%。有研究[38］发现，以肝活检为对照，ELF 诊断NAFLD 进展期肝纤维化AUC为0.81（95%CI：0.77～0.85），ELF≥7.2 分且FIB-4≥0.74 时，排除进展期肝纤维化阴性预测值为95.1%（95%CI：91.8%～98.4%），灵敏度为92.5%（95%CI：87.4%～97.5%），可排除NAFLD 进展期纤维化。当ELF≥9.8 分且FIB-4≥2.9 时诊断进展期肝纤维化阳性预测值为95.0%（95%CI：85.5%～100%），特异度为99.7%（95%CI：99.1%～100%），可 用 于 诊 断NAFLD进展期肝纤维化。

3.2 MEFIB、FASTINADA K 等[39］评估MEFIB（MRE≥3.3 kPa 且FIB-4≥2.1）诊断NAFLD 患者显著肝纤维化（≥F2）的准确性发现，MEFIB的AUC为0.84，高于各单项指标（MRE≥3.3 kPa：0.76，FIB-4≥2.1：0.77）。TAMAKI N 等[40］在一项前瞻性队列研究中比较MEFIB 和FAST 诊断显著纤维化的准确度发现，在其中一队列中，MEFIB 诊断显著肝纤维化NAFLD 患者AUC 为0.860，显著高于FAST（0.757）（P=0.005）；在另一个研究队列发现相似结果（MEFIB AUC：0.899 vs FAST AUC：0.724；P＜0.001）。诊断显著纤维化时以MRE≥3.3 kPa 且FIB-4≥1.6 为临界值，MEFIB 阳性预测值为91.2%～96.0%，当FAST≥0.67 为临界值时，FAST 阳性预测值为74.2%～89.2%。排除显著纤维化时，以MRE＜3.3 kPa 且FIB-4＜1.6 为临界值，MEFIB 阴性预测值为85.6%～92.8%，以FAST≤0.35 为临界值时，FAST 阴性预测值为57.8%～88.3%。研究表明，MEFIB诊断或排除NAFLD显著肝纤维化与FAST相比准确度更高[40］。

3.3 其他组合MÓZES F E 等[41］评估无创性试验对NAFLD患者进展期肝纤维化的诊断准确性，纳入37项原始研究进行荟萃分析发现，LSM-VCTE、FIB-4及NFS 诊断NAFLD 患者进展期肝纤维化的AUC 分别为0.85、0.76 及0.73。按顺序以FIB-4 临界值（＜1.3；≥2.67）及以LSM-VCTE 临界值（＜8.0 kPa；≥10.0 kPa）的组合诊断或排除进展期肝纤维化（F3～4）的敏感度为66%（95%CI：63～68），特异度为86%（95%CI：84～87），其中33%需活检。而按顺序以FIB-4 临界值（＜1.3；≥3.48）和LSM-VCTE 临界值（＜8.0 kPa；≥20.0 kPa）排除进展期肝纤维化或诊断肝硬化的敏感度为38%（95%CI：37～39），特异度为90%（95%CI：89～91），其中19%需活检。说明顺序使用FIB-4及VCTE-LSM 联合诊断NAFLD 患者进展期肝纤维化可减少肝脏活检的需求，最佳临界值尚需更多研究验证。也有研究[11］发现，FIB-4、VCTE 及2D-SWE 组合的诊断模型也显著减少肝活检的需求。

4 小结与展望

非酒精性脂肪性肝病在全球的患病率逐年升高，部分患者可进展至终末期肝病。肝纤维化是NAFLD 患者肝脏相关不良预后的重要危险因素。早期诊断或排除显著肝纤维化、进展期肝纤维化及肝硬化，对改善患者预后有重要意义。肝穿刺活检仍是肝纤维化诊断的金标准，目前有经皮肝穿刺及经颈内静脉肝穿刺，是有创性操作，患者接受度低，因此，寻找无创、简单、可靠、重复性及准确度高的方法评估NAFLD纤维化分期至关重要。目前，已研究开发出多种无创评估肝纤维化的方法，有的已在临床上广泛使用，包括常规生化指标、血清标志物、弹性成像技术以及几种生化指标联合或血清标志物联合弹性硬度值形成诊断模型等。各种无创诊断方法有其优势及局限性，单一血清学指标诊断肝纤维化的作用有限，特异度和敏感度低，但因简单、可重复特点可作为肝纤维化的初筛。超声弹性成像随肝纤维程度越高诊断效能越高，尤其应用于进展期肝纤维化的筛查，但其混杂因素多，目前尚无诊断或排除各纤维化分期可靠的最佳临界值。磁共振弹性成像诊断肝纤维化准确度高，诊断性能好，被认为是一种“影像触诊”，但费用贵，检查耗时，临床普及困难。无创诊断模型建立及验证是近年来的热点之一，研究开发了多种纤维化诊断评分，减少肝活检需求，目前尚处于研究阶段，应用不广泛。目前任何一个无创诊断肝纤维化的方法都存在局限性，如何通过无创诊断筛选出需要肝活检的患者仍需进一步研究。通过无创诊断方法预测肝癌发生风险、评估肝纤维化逆转可能是未来研究的热点。