慢性乙型病毒性肝炎肝组织炎症活动度无创诊断模型的研究

温小凤,蒋忠胜,陈 念,张 鹏,柯 柳,覃 川,李敏基,韦静彬,莫胜林

乙型肝炎病毒 (HBV)感染是一个严重的公共卫生问题,根据 1992—1995年全国病毒性肝炎血清流行病学调查显示,我国 HBV感染率为57.6%,HBV携带率为 9.75%,推算全国有 6.9亿人曾感染过 HBV,其中 1.2亿人长期携带 HBV,据专家估计,目前中国有现患慢性乙型病毒性肝炎 (CHB)患者 2 000万人[1]。CHB治疗的关键是抗病毒治疗,其适应证是血清丙氨酸氨基转移酶 (ALT)达到正常值上限 (ULN)2倍以上;对于 ALT低于 2倍 ULN的患者,如肝组织病理检查提示肝组织炎症活动度≥G2,也是抗病毒治疗的对象[2]。然而肝活检术是有创检查,有潜在的并发症,不易被患者接受,临床应用受到限制[3]。对于这些 ALT未达标又不愿意接受肝活检术的 CHB患者来说,其抗病毒治疗的时机应如何选择是目前临床急需解决的问题。人们希望能通过某些无创检测指标来推测肝组织的炎症活动度,进而通过这些指标来指导临床抗病毒治疗。本研究探讨从 CHB患者临床、血清生化、影像学等非创伤性指标中筛选出与肝组织炎症活动度相关的独立危险因素,并建立相应的无创诊断模型。

本文要点

用高密度脂蛋白 (HDL)、碱性磷酸酶 (AKP)、天门冬氨酸氨基转移酶 (AST)和肝中静脉 (MHV)内径建立肝组织炎症活动度无创诊断模型 (NDMGLTI)。NDMGLTI=6.599-0.611×logeHDL+0.758×logeAST+0.963×logeAKP-1.098×logeMHV,应用 NDMGLTI评分评估慢性乙型病毒性肝炎患者的肝组织炎症程度具有较好的准确度和可重复性。

1 资料与方法

1.1 病例纳入标准 入选标准:CHB患者,诊断标准符合2000年西安会议制定的 《病毒性肝炎防治方案》[4]。排除标准:(1)合并有人类免疫缺陷病毒感染者;(2)合并有甲型、丙型、丁型、戊型肝炎病毒及其他嗜肝病毒感染者;(3)肝组织活检前 6个月接受过干扰素、核苷 (酸)类似物抗病毒治疗者;(4)1周内进行过血液透析、腹膜透析、输血者,或应用血制品、服用影响凝血功能的药物者;(5)有肝组织活检禁忌证者。

1.2 一般资料 选择 2007年 7月—2009年 10月在我院住院的 CHB患者 294例,均接受肝活检术,均符合上述病例纳入标准。其中,男 217例,女 77例;年龄 16～65岁,平均(34.5±9.7)岁,血小板计数 (PLT)为 (183.7±60.9) ×109/L,单核细胞 (M)占 (8.2±2.4)%,中性粒细胞 (N)占 (54.6±10.1)%,凝血酶原活动度 (PTA)为 (85.5±12.8)%,总胆固醇 (TC)为 (3.8±0.6)mmol/L,三酰甘油 (TG)为 (1.04±0.24)mmol/L,高密度脂蛋白 (HDL)为 (1.19±0.14)mmol/L,低密度脂蛋白 (LDL)为 (2.37±0.55)mmol/L,载脂蛋白 A1(apoA1)为 (1.54±0.27)g/L,总胆红素 (TB)为 (20.1±13.9)μmol/L,清蛋白(A)为 (48.1±5.5)g/L,球蛋白 (G)为 (31.1±3.4)g/L,ALT为 (88±120)U/L,天门冬氨酸氨基转移酶(AST)为 (61±66)U/L,γ-谷氨酰转肽酶 (GGT)为 (74±84)U/L,碱性磷酸酶 (AKP)为 (71±47)U/L,乙型肝炎病毒脱氧核糖核酸 (HBVDNA)为 (6.3±1.7)Log10U/ml,门静脉 (PV)内径为 (11.0±1.6)mm,肝中静脉 (MHV)内径为 (6.3±1.8)mm,脾静脉 (SPV)内径为 (5.5±1.6)mm。肝组织炎症活动度分级:G0有 2例,G1有 73例,G2有 92例 ,G3有 102例 ,G4有 25例。

1.3 方法 用 SPSS 13.0软件从 294例患者中随机抽取约25%的病例作为验模组 (70例),其他病例作为建模组 (224例)。把肝组织炎症活动度划分为 2个研究终点,即无或轻度炎症 (G0～G1)和显著炎症 (G2～G4)。建模组患者中,G0级 2例 ,G1级 52例 ,G2级 65例 ,G3级 88例 ,G4级 17例 ;无或轻度炎症 54例,显著炎症 170例,对两者进行单因素分析和多因素 Logistic回归分析,筛选出与研究终点相关的独立危险因素,在此基础上构建肝组织炎症活动度无创诊断模型,最后用验模组的相关指标验证模型的诊断效率。

1.3.1 相关指标的检测 患者均在行肝活检当天或前 1天空腹抽取静脉血检测血常规 〔包括 PLT、M比例和 N比例〕、PTA、血脂 〔包括 TC、 TG、 HDL、 LDL和 apoA1〕、肝功能〔包括 TB、ALT、AST、A、 G、AKP和 GGT〕、HBVDNA 17项血清学指标和 3项超声检测指标 〔包括 PV、SPV、MHV内径〕。血常规的检测采用全自动血细胞分析仪,凝血功能的检测采用全自动血凝仪,肝功能和血脂的检测采用全自动生化分析仪,HBVDNA的检测采用荧光定量 PCR,超声检测采用飞利浦 HD11型 B型超声仪,探头频率为 3.5 MHz。

1.3.2 肝活检术和肝组织病理检查 在多普勒超声定位引导下进行肝脏穿刺,用普通肝脏穿刺针进行常规 1 s穿刺活检法抽吸活检,要求取材肝组织长度 ＞1.5 cm,然后用 10%甲醛固定,肝组织经固定、脱水、石蜡包埋、切片后按常规操作进行苏木精 -伊红染色,由 2位病理专科医生用显微镜盲法阅片。肝组织的炎症活动度分为 5级,即 G0、G1、G2、G3和G4[5],病理诊断标准见表 1。

表 1 肝组织炎症活动度的病理诊断标准Tab le 1 The pathological diagnosis criteria of gradesof liver tissue inflammation

2 结果

2.1 模型的建立 在建模组,将血常规、PTA、血脂、肝功能、HBVDNA、超声检测结果等 20项非创伤性指标先行单因素分析,筛选出组间差异有统计学意义的 14个变量,即 PLT、PTA、TC、TG、HDL、LDL、 apoA1、TB、ALT、AST、 GGT、AKP、MHV和 SPV。因为肝组织炎症活动度在 2级 (G2)以上是抗病毒治疗的指征[2],所以本研究以 G0～G1和 G2～G4为界建立二值 Logistic回归分析,把这 14个变量进入 Logistic回归分析 (前向逐步法,引入:P＜0.10;剔除:P＞0.20),最终确定了 4项与研究终点相关的独立预测指标——HDL、AST、AKP和 MHV(见表 2)。根据这 4个变量的回归系数组成比例危险度模型 (proportionalhazardmodel,PHM),PHM=-3.401-0.611×logeHDL+0.758×logeAST+0.963×logeAKP-1.098×logeMHV。由于部分患者的 PHM值为负值,对 PHM值做相应的变换,即加上基数 10,最后形成非创伤肝组织炎症活动度诊断模型 (non-invasive diagnosismodel of grade of liver tissue inflammation,NDMGLTI),NDMGLTI=6.599-0.611×logeHDL+0.758×logeAST+0.963×logeAKP-1.098×logeMHV。

表 2 建模组的多因素 Logistic回归分析结果Tab le 2 The result ofmultiple factor Logistic regression analysis in the estimation group

2.2 NDMGLTI诊断价值的分析 建模组中,G0～G4级的患者 NDMGLTI评分分别为 (10.20±0.85)分、(10.66±0.86)分、(11.22±1.05)分、(11.80±0.99)和 (13.05±1.13)分,差异有统计学意义 (F=23.577,P＜0.01)。Spearman等级相关分析表明 NDMGLTI评分与肝组织炎症活动度分级呈正相关 (rs=0.515,P＜0.01)。ROC分析显示,在建模组 NDMGLTI诊断显著炎症的 AUC为 0.770,最佳诊断值为 10.98,其诊断的 SN、SP、AC、PPV、NPV和 Youden指数分别为76.47%、64.81%、73.66%、87.25%、46.67%和 41.28%。将 NDMGLTI应用于验证组,其诊断显著炎症的 AUC为0.849,其诊断的 SN、 SP、AC、PPV、NPV和 Youden指数分别 为 83.67%、76.19%、81.43%、89.13%、66.67%和59.86%。

3 讨论

临床及生化检查是判断 CHB病情轻重的重要依据,目前的研究显示 CHB患者肝组织的炎症与多项指标相关,如肝功能、血脂、凝血功能、肝纤维化指标、13C-乙酰胺甲氧基苯呼气试验 (MBT)、血常规、淋巴细胞亚群、一氧化氮 (NO)、超声影像学等,这些指标均为非创伤性指标,但这些单项指标的临床价值均有限,不能兼顾敏感度和特异度,联合多项非创伤性指标建立相应的诊断模型可使有潜在价值的非创伤性指标的鉴别能力得到提高,从而提高其评估肝组织内炎症活动度的能力。国内外学者在这方面做了有益的尝试,如法国的 ActiT-est模型,包括 α2-巨球蛋白、 TB、GGT、apoA1、肝结合珠蛋白和 ALT 6项血清学指标[7];国内桂红莲等[8]对 ActiTest模型进行了验证,发现其对显著炎症 (G2～G4)的 AUC达到0.833,最佳诊断值为 0.33,他们认为 ActiTest模型可较准确地评估 CHB患者肝组织的炎症程度,但由于其要求的指标如α2-巨球蛋白和肝结合珠蛋白等在基层医院很少检测,故很难在临床得到广泛应用;国内朱月永等[9]发现 PLT2/MN比值与肝组织炎症分级呈负相关,他们认为 PLT2/MN比值能较好地反映 CHB患者肝组织的炎症活动度;国内游绍莉等[10]提出了肝功能指数 (AAPea指数),包括了 ALT、AST、PTA、蛋白电泳 (EP)和 ALB,AAPea指数与慢性肝炎肝组织炎症活动程度的相关系数为 0.559(P＜0.0001),他们认为 AAPea指数对评估慢性肝炎肝组织炎症活动程度有一定的临床价值;国内沈宏辉等[11]于 2009年提出了由 ALT、AST、胆碱酯酶(CHE)、GGT、总胆汁酸 (TBA)等指标组成的评分系统,应用于 ＞12岁患者的符合率、SN、SP、PPV分别达到 86.7%、88.0%、84.7%和 90.6%,他们认为该评分系统能初步评估CHB患者 (尤其是 ＞12岁)的肝组织炎症活动度。因为国内这些模型均未经过独立样本的验证,到目前为止,在国内还没有一个得到广泛公认的判断肝组织炎症活动度的无创诊断模型[12-13]。

本研究从 CHB患者临床常用的非创伤性指标 (血常规、凝血功能、肝功能、血脂、HBVDNA及超声检测结果)中经多因素分析筛选出 4项与研究终点相关的独立危险因素(MHV、AKP、AST和 HDL),并建立了 NDMGLTI。统计分析显示不同肝组织炎症活动度患者的 NDMGLTI评分间有显著差异,NDMGLTI评分与肝组织炎症活动度分级呈正相关,这说明 NDMGLTI评分与肝组织炎症活动度分级有很好的相关性;建模组 NDMGLTI评分诊断显著炎症的 AUC为 0.770,最佳诊断值为 10.98,其诊断的 SN达到近 80%,PPV达到近 90%,Youden指数为 41.28%。将 NDMGLTI评分应用于验证组,其诊断显著炎症的 AUC为 0.849,其诊断的 SN超过 80%,SP为 76.19%,PPV为 89.13%,Youden指数为 59.86%。建模组和验模组的诊断效率总体上相近,表明模型的应用能较好地判定患者肝组织炎症活动度。对于 16岁以上的 CHB患者,特别是年龄介于 30～40岁的人群,尽管其肝功能正常,如果NDMGLTI评分 ＞10.98分,提示患者的肝组织炎症活动度达到 2级以上,是抗病毒治疗的适宜人群。本研究提出的诊断模型中的指标均有一定的理论基础,如 AST为非特异性细胞内功能酶,约 80%存在于肝细胞的线粒体中。正常时血清 AST水平很低[14-15],对处于免疫激活期的 CHB患者来说,肝组织均有不同程度的炎症,当肝细胞受损严重时,线粒体膜也损伤,可导致线粒体内的 AST释放,随着肝细胞膜的通透性增加,细胞质内的 AST释放入血,致使血清 AST的活性升高[16]。胆道系统是 AKP产生的主要部位,AKP在肝脏中主要分布于肝细胞的血窦内侧和毛细胆管侧的微绒毛上,CHB患者在肝细胞发生炎症、坏死的同时,肝内毛细胆管也有不同程度的炎症,致使 AKP产生过多[3]。同时,由于 CHB患者大多数都有不同程度的肝纤维化,由于纤维条索的牵拉和挤压,肝内毛细胆管也有不同程度的受压变形,致使 AKP排泄受阻,导致血清 AKP水平升高。肝脏是人体最重要的代谢器官,对脂肪的代谢具有重要的影响,严重肝病时肝组织有炎症坏死及纤维化形成时脂蛋白合成障碍,致使血清 HDL水平下降[17-18]。肝脏正常时,肝静脉呈自然的树状分布,管壁薄,越靠近横膈或第二肝门,管径越粗。由于处于免疫激活期的CHB患者的肝组织有不同程度的炎症,导致不同程度的肝纤维化,由于纤维组织的收缩牵拉和挤压,使得管壁较薄的肝静脉直径变小,管腔粗细不一,走向不清,部分肝静脉分支甚至闭塞,许多小分支回声消失[19]。温小凤等[20]研究结果认为随着肝纤维化分期的增加,MHV内径逐渐缩小,肝纤维化分期和 MHV内径有较好的相关性 (二者呈中度负相关关系)。蒋忠胜等[3]建立的慢性肝病肝纤维化化诊断模型就包括 MHV这个指标。

本研究结果初步显示 NDMGLTI评分有较好的诊断价值和稳定性,可以对 CHB患者的肝组织炎症活动度做出较敏感、准确的判断,NDMGLTI评分可在一定程度上替代肝组织病理检查指导临床的抗病毒治疗,特别是对于有肝活检禁忌证的慢性肝病患者更具有现实意义,尤其适用于无肝活检条件的基层医院。

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