胡志东教授：肝纤维化标志物检测及临床应用

临床实验室

本文刊载于《临床实验室》杂志2022年12月刊“自身免疫性疾病实验诊断” 

专题-「实验室诊断技术导航」版块

作者：陈倩倩，胡志东

单位：天津医科大学总医院

摘   要  

肝纤维化是由病毒性肝炎、酒精性/非酒精性肝病、自身免疫性及胆汁淤积性肝病等慢性疾病发展而来，若不及时干预，晚期可进展为肝硬化甚至肝细胞癌。

肝纤维化是在酒精、药物、病毒及自身免疫等慢性因素作用下，引起的以肝内胶原、蛋白多糖等细胞外基质( extracellular matrix，ECM)成分过度累积，肝星状细胞( hepatic stellate cell，HSC)活化为特征的病理生理过程。目前，肝活检仍是诊断肝纤维化的金标准，但因其侵入性不适于动态观察病情进展。近年来，新型血清学指标成为研究热点。

肝纤维化传统检验指标

1、直接指标

1.1 透明质酸

透明质酸（hyaluronic acid,HA）：肝脏是合成及清除的主要部位。血清HA水平与肝脏损伤严重程度相关。Stickel及其同事表明， HA是检测晚期肝纤维化的良好标志物。此外，Dvorak等也表明，晚期肝纤维化患者的血清HA浓度高于轻度肝纤维化患者。在>25 g/L的临界点，HA可区分F3-F4期患者和无或轻度（F0-F2）患者，敏感性为90%，特异性为84%，具有较高的诊断价值。

1.2 层粘连蛋白

层粘连蛋白（laminin,LN）在生物学功能中具有重要作用，包括细胞粘附、结合胶原蛋白、维持细胞骨架以及参与肝纤维化。据报道，当肝活检不适用于诊断患者病情时，LN可以作为一种临床有用的血清标志物。 

1.3 纤维连接蛋白

纤维连接蛋白（fibronectin,FN）可以参与胶原代谢、肝细胞损伤修复，并可以调节网状内皮系统的功能。血清FN水平随着肝纤维化的进展而升高。Abdelfattah等人报告称血清FN在诊断HCV患者中肝纤维化和非纤维化的AUROC为0.78，敏感性和特异性分别为75%和82%。研究又将FN、APRI和白蛋白的新指数定义为纤维连接蛋白判别分数（FDS）用于预测纤维化，结果显示，对于FDS临界值>0.35的情况，AUROC为0.90，FDS>0.55时AUROC为0.86，具有良好的准确性。

1.4 IV型胶原与III型前胶原N末端前肽

IV型胶原参与胶原纤维、细胞膜受体和细胞的粘附与结合。PIIINP水平增加与III型前胶原合成增加有关，在肝纤维化的早期，III型前胶原的合成活跃的水平与肝炎、坏死和纤维化有关，是肝脏纤维化活动的良好标志。研究发现，PIIINP在T2DM患者中诊断中晚期纤维化AUROC为0.81，晚期纤维化AUROC为 0.88，中晚期纤维化和晚期纤维化的最佳临界值分别为9.7 ng/mL、13.2 ng/mL，研究结果表明，在T2DM患者中使用PIIINP可以恰当地鉴别中晚期和晚期纤维化患者。但在HCV患者的研究中，成人组血清PIIINP水平与晚期纤维化显著相关（AUROC=0.894），儿童组未表现出相关性。

2、间接指标

2.1 APRI

APRI表示AST与血小板比率指数，计算公式为：

APRI=AST(ULN)/PLT(109/L)×100

2003年Wai等人首次报道，结果显示APRI在评估显著纤维化的AUROC为0.8-0.88。一项Meta分析显示，APRI诊断显著纤维化、严重纤维化和肝硬化的AUROC分别为0.77、0.80和0.83。对于显著纤维化，APRI敏感性为77%，特异性为72%。严重纤维化时敏感性为61%，特异性为64%。诊断肝硬化时敏感性为76%，特异性为72%。此外，他们发现，在HIV/HCV合并感染的患者中，APRI对诊断显著纤维化、严重纤维化和肝硬化的准确性较低。  

2.2 FIB-4

FIB-4是四个简单变量AST、ALT、年龄和血小板计数的组合，计算公式为FIB-4=年龄×AST/ PLT计数×√ALT 。FIB-4在诊断HCV患者的晚期纤维化和肝硬化方面的准确性与APRI相当，AUROC约为0.8。Afify等人将血清铁蛋白与肝纤维化五项间接指标联合以评估对肝纤维化和肝硬化的诊断效能，结果显示，与健康对照组相比，随着F1、F2、F3和F4肝纤维化的进展，FIB-4指数显著升高（p<0.01）。F0 ~ F3、F0 ~ F4之间APRI评分升高极显著(p < 0.01)。FIB-4诊断显著纤维化的AUROC为0.85，敏感性和特异性最高，分别为82.4%和80%。

2.3 Fibrotest与Forns指数

Fibrotest是五种血清生化标记物α2巨球蛋白、载脂蛋白A1、结合珠蛋白、γ-谷氨酰转移酶和胆红素的组合，可随肝纤维化而改变，其评分与肝损伤程度相关。对包括1842名患者在内的八项研究进行的Meta分析显示，Fibrotest诊断晚期纤维化的AUROC为0.84，该测试对诊断晚期纤维化和肝硬化有效，但对诊断轻度或中度纤维化无效。但是该评分可能会受到急性炎症的影响，这导致血清α2巨球蛋白和结合珠蛋白水平升高，对结果准确性造成影响。Forns指数包含四个简单变量：血小板计数、胆固醇水平、年龄和γ-谷氨酰转移酶。研究显示，Forns指数中显著纤维化的AUROC为0.76，肝硬化为0.87，与APRI相似，各项指标可以联合应用以提高诊断准确性。    

肝纤维化新型检测指标

1、壳酶蛋白

日本理化研究所牵头推动的国际合作项目FANTOM5 数据库显示壳酶蛋白（chitinase-3-Like protein 1,CHI3L1）是肝脏特异表达的基因。它通过激活星状细胞参与肝纤维化的形成，调节部分细胞反应，促进FN和LN的产生，并参与肝纤维化细胞的发育。

研究发现，未接受治疗的病人，CHI3L1浓度<53.5ng /mL时表示肝脏无纤维化；CHI3L1在53.5～79ng /mL之间表示轻度肝纤维化，此时建议3～6个月复查一次，当CHI3L1>79ng /mL表示中度以上肝纤维化，建议采取病因治疗，并定时监测肝脏情况。Mushtaq等人提出CHI3L1浓度<75 ng/ml，76~90 ng/ml，91~190 ng/ml，>190 ng/ml，分别能够预测F0、F1、F2-F3和F4分期。其他研究称，CHI3L1作为肝纤维化指标的敏感性比III型前胶原、IV型胶原、LN和HA高。CHI3L1显示出比APRI更好的性能。Li等发现血清CHI3L1对肝纤维化分期诊断效率高，血清CHI3L1可作为HBeAg阴性CHB患者肝纤维化的诊断标志物和危险因素。

2、Mac-2结合蛋白

Mac-2结合蛋白（mac-2 binding protein, M2BP）参与免疫防御和调节。在蛋白质水平上， M2BP在HSC中被转录和糖基化，糖基化的M2BP聚糖异构体由活化的HSC分泌，分泌的M2BP聚糖异构体可能被带入库普弗细胞并在纤维化肝患者的血清中循环。一项横断面研究表明，血清M2BP是一种有效的非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的肝纤维化生物标志物。Toshima等人报道， WFA-M2BP的诊断性能优于其他替代标志物。WFA-M2BP也可用于评估非酒精性脂肪性肝病，自身免疫性肝炎，原发性胆汁性肝硬化和胆道闭锁患者的肝纤维化。

3、RNA

微RNA(microRNA,miRNA)已越来越多地被评估为诊断、治疗病毒感染以及包括肝纤维化在内的不同病理学的生物标记物， miRNA在肝纤维化发展过程中调节许多步骤，包括HSC激活、增殖、迁移和凋亡。一些miRNAs，如miR-21、miR-221/222和miR-181b，通过TGF-β或NF-κB通路促进肝脏纤维化。miR-155具有促进制纤维化的双重作用。miR-199在诊断晚期肝纤维化方面表现出较高的灵敏度和特异度。miRNA可以区分早期和晚期纤维化。Wang等表明，在检测中度和晚期肝纤维化方面，miRNA组合比单个miRNA显示出明显更高的准确性。血清miR-138和miR-143水平是肝纤维化后期的特征，因此，miR-138s可能有助于检测早期纤维化。此外，miR122的表达水平在F4和F3、F2和F1疾病分期之间有显著差异，这表明它可以作为一种精确的纤维化分期生物标志物。

环状RNA(circular RNA,circRNA)与miRNA的特异性靶点相结合，相互作用形成信号级联，通过下调miRNA的表达，调控肝纤维化过程。研究发现，circ-pwp2a是TGF-β和脂多糖激活HSC的共同下游反应器，circ-pwp2a又可以与相应miRNA特异性结合，从而促进HSC的活化，调控纤维化。  

结语

目前已有多种检测指标用于纤维化的诊断，但诊断效能不一。需研究更多的无创技术联合检测提高诊断效力，为肝纤维化的临床诊断治疗提供依据。

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题图 | veer.com

排版 | 张宁

审校 | 方研

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