周青，李丹，葉俊，傅京力，田玉球，彭雙，毛宏輝，全細(xì)云，譚英征

肝纖維化是慢性肝臟疾病的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程[1]，目前肝活組織病理檢查(以下簡(jiǎn)稱肝活檢)仍然是肝纖維化診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”[2]，但肝活檢有創(chuàng)性的特點(diǎn)限制了其臨床應(yīng)用，同時(shí)肝活檢的病理結(jié)果受病理醫(yī)師主觀診斷的影響及局限性肝纖維化的影響[3]。因此探索取代肝活檢的無(wú)創(chuàng)評(píng)估肝纖維化程度的技術(shù)成為研究熱點(diǎn)[4]。目前無(wú)創(chuàng)評(píng)估肝纖維化程度的技術(shù)主要有血液生化指標(biāo)和影像學(xué)評(píng)估。血液生化指標(biāo)包括傳統(tǒng)的肝纖維化四項(xiàng)[透明質(zhì)酸(hyaluronic acid,HA)、層粘連蛋白(laminin,LN)、Ⅲ型前膠原(type Ⅲ procollagen,PC Ⅲ)、Ⅳ型膠原(type Ⅳ collogen,Ⅳ-C)，以下簡(jiǎn)稱肝纖四項(xiàng)]和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)/血小板(PLT)比值指數(shù)(aspartate aminotrasferase to platelet ratio index,APRI)、基于4因子的肝纖維化指數(shù)(FIB-4)等以血液學(xué)檢查結(jié)果為參數(shù)的肝纖維化無(wú)創(chuàng)診斷模型[5]。研究顯示單一血液指標(biāo)對(duì)肝纖維化評(píng)估作用有限，無(wú)創(chuàng)診斷模型只能減少約30%～40%的肝活檢需要[6]。影像學(xué)評(píng)估主要基于超聲波彈性成像的技術(shù)測(cè)定肝臟硬度，其結(jié)果與操作者的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，主觀性較強(qiáng)，并且對(duì)于腹水或肥胖患者假陰性率高[7-8]。因此有必要探討有利于肝纖維化診斷和監(jiān)測(cè)的新的血清學(xué)標(biāo)志物和影像學(xué)方法。

有文獻(xiàn)報(bào)道，殼多糖酶3樣蛋白1(chitinase-3-like protein 1,CHI3L1)是一種潛在檢測(cè)肝纖維化的標(biāo)志物[9]，二維實(shí)時(shí)剪切波彈性成像(two-dimensional shear wave elastography,2D-SWE)對(duì)于不同病因?qū)е碌母卫w維化分級(jí)的診斷價(jià)值高于瞬時(shí)彈性成像(transient elastography,TE)和聲輻射力脈沖彈性成像(acoustic radiation force impulse elastography,ARFI)[10]。本研究旨在通過(guò)構(gòu)建聯(lián)合診斷模型，探討CHI3L1聯(lián)合2D-SWE對(duì)肝組織纖維化的診斷價(jià)值，并與現(xiàn)有的血清標(biāo)志物及其診斷模型進(jìn)行比較。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

回顧性選取2018 年1月至2021年1月株洲市中心醫(yī)院感染內(nèi)科、消化科、肝膽外科住院的慢性肝病患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①行肝活檢有明確的肝纖維化分期。肝纖維化分期標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)改良Scheuer評(píng)分系統(tǒng)：S0期為無(wú)肝纖維化；S1期為匯管區(qū)擴(kuò)大，僅門(mén)靜脈周?chē)w維化；S2期為在S1期基礎(chǔ)上有纖維間隔形成，小葉結(jié)構(gòu)保留；S3期為廣泛纖維間隔形成伴小葉結(jié)構(gòu)紊亂，無(wú)肝硬化；S4期為早期肝硬化或肯定肝硬化；并將S0～S1期定義為無(wú)或輕度肝纖維化期、S2～S3期定義為顯著肝纖維化期、S4期定義為肝硬化期。②病程超過(guò)6個(gè)月的成年慢性肝病患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①穿刺后病理學(xué)診斷證實(shí)為肝癌或其他癌癥；②缺乏2D-SWE、血清CHI3L1濃度、血清肝纖四項(xiàng)等檢查資料。本研究共評(píng)估1 885例慢性肝病患者，其中1 705例患者被排除，180例最終納入分析。病因分布為：慢性乙型肝炎95例(52.77%)、慢性丙型肝炎5例(2.78%)、自身免疫性肝病25例(13.89%)，非酒精性脂肪性肝病15例(8.33%)、藥物性肝炎10例(5.56%)以及其他病因30例(16.67%)。將患者分為兩組：一組為建模組，收集2018 年 1 月至 2020年1 月120例患者，其中男86例，女34例，年齡21～69歲，平均(43.31±12.24)歲；肝穿刺活檢分期S0～S1期45例、S2～S3期57例、S4期18例，用于構(gòu)建聯(lián)合診斷模型。另一組為驗(yàn)證組，收集2020年2月至2021年1月60例患者，其中男46例，女14例，年齡23～70歲，平均(46.55±12.44)歲；肝穿活檢分期S0～S1期18例、S2～S3期32例、S4期10例，用于驗(yàn)證診斷模型的診斷效能。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，每例研究對(duì)象皆知情同意。

1.2 CHI3L1的檢測(cè)

采用CHI3L1 ELISA試劑盒(杭州普望生物技術(shù)有限公司)進(jìn)行檢測(cè)，嚴(yán)格按試劑說(shuō)明書(shū)操作檢測(cè)血清CHI3L1。

1.3 其他實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢測(cè)

肝纖四項(xiàng)采用Snibe MAGLUMI 2000 Plus全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀測(cè)定。肝功能采用HITACHI 7600-120全自動(dòng)生物化學(xué)分析儀測(cè)定，血常規(guī)采用SYSMEX xn3000全血細(xì)胞分析儀測(cè)定。

1.4 APRI和FIB-4指數(shù)肝纖維化評(píng)分

1.5 2D-SWE檢測(cè)

采用法國(guó)Supersonic公司Aixplorer型實(shí)時(shí)二維剪切波彈性超聲診斷儀，SC6-1凸陣探頭，頻率1～6 MHz，囑患者取平臥位，右上肢外展，將探頭置于右肋間，盡量避開(kāi)肝內(nèi)管道結(jié)構(gòu)，選擇肝臟彈性測(cè)量模式，囑患者平靜呼吸、屏氣 3～5 s 后成像，彈性成像取樣框4 cm×3 cm，取樣框深度位于肝包膜下1 cm，獲取區(qū)域內(nèi)肝臟彈性測(cè)值平均值，每個(gè)患者均重復(fù)測(cè)量5次，取其均值。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法

2 結(jié)果

2.1 一般特征分析

建模組與驗(yàn)證組在年齡、性別、肝穿活檢分期構(gòu)成比的比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 兩組一般資料比較 [n(%)]

2.2 建模組中血清CHI3L1水平、2D-SWE值與肝組織纖維化分期的相關(guān)性

S4期患者血清CHI3L1水平、2D-SWE值均顯著高于S0～S1期、S2～S3期(P<0.05); S2～S3期患者血清CHI3L1水平、2D-SWE值顯著高于S0～S1期(P<0.05)，見(jiàn)表2。

2.3 顯著肝纖維化/肝硬化的風(fēng)險(xiǎn)因素

將建模組患者分為無(wú)/輕度肝纖維化組(肝活檢分期為S0～S1期)和顯著肝纖維化/肝硬化組(肝活檢分期為S2～S4期)。收集兩組患者臨床資料，包括年齡、性別、ALT、AST、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、總膽紅素(TBIL)、白細(xì)胞(WBC)、PLT、HA、LN、PC Ⅲ、Ⅳ-C、CHI3L1、2D-SWE等指標(biāo)做單因素分析(見(jiàn)表3)，結(jié)果顯示年齡、PLT、HA、LN、PC Ⅲ、Ⅳ-C、CHI3L1、2D-SWE等參數(shù)在兩組中有顯著差異。再進(jìn)一步行多因素Logistic回歸分析(見(jiàn)表4)，最終PLT、CHI3L1、2D-SWE這3個(gè)自變量為顯著肝纖維化/肝硬化的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)。

表2 建模組患者血清CHI3L1和2D-SWE值在不同肝纖維化分期中的比較[M(P25，P75)]

表3 無(wú)/輕度肝纖維化與顯著肝纖維化/肝硬化患者各參數(shù)比較

表4 顯著肝纖維化/肝硬化相關(guān)因素的多因素Logistic回歸分析

2.4 單個(gè)指標(biāo)與聯(lián)合模型的診斷價(jià)值評(píng)價(jià)

利用ROC曲線分析，CHI3L1和2D-SWE對(duì)顯著肝纖維化/肝硬化診斷的曲線下面積分別是0.813(0.739～0.887)、0.803(0.727～0.879)，較無(wú)創(chuàng)診斷模型APRI和FIB-4指數(shù)高。進(jìn)一步基于多參數(shù)Logistic參數(shù)擬合，將先前多因素Logistic回歸篩選出的PLT、CHI3L1、2D-SWE 3個(gè)參數(shù)進(jìn)行建模(稱模型4)，分別與CHI3L1聯(lián)合2D-SWE(稱模型1)、CHI3L1聯(lián)合2D-SWE和APRI(稱模型2)、CHI3L1聯(lián)合2D-SWE和FIB-4指數(shù)(稱模型3)比較，模型4診斷顯著肝纖維化/肝硬化的效能最佳(圖1)，其ROC曲線下面積為0.875(0.815～0.934)，見(jiàn)表5。

表5 診斷顯著肝纖維化/肝硬化不同模型的ROC曲線下面積

2.5 模型4診斷顯著肝纖維化/肝硬化的一致性檢驗(yàn)

模型4的計(jì)算公式為：0.314×2D-SWE+0.028×CHI3L1-0.015×PLT-0.545，適用于顯著肝纖維化/肝硬化診斷的最佳截?cái)嘀禐?0.491。收集2020年2月至2021年1月60例慢性肝病患者資料作為驗(yàn)證組，將患者的血清CHI3L1、2D-SWE及PLT值帶入模型4公式中，以-0.491為診斷界值，診斷無(wú)/輕度肝纖維化19例，顯著肝纖維化/肝硬化41例，以肝穿活檢為金標(biāo)準(zhǔn)，模型4診斷顯著肝纖維化/肝硬化的準(zhǔn)確度、特異度、靈敏度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值及Youden指數(shù)分別為85%、77.8%、88.1%、90.2%、73.7%、0.659，Kappa值為0.648(P<0.001)，模型4診斷效能好，見(jiàn)表6。

圖1 診斷顯著肝纖維化/肝硬化不同模型的ROC曲線

表6 模型4在驗(yàn)證組中的診斷效能評(píng)價(jià)

3 討論

CHI3L1(又稱YKL-40)是殼多糖酶家族一員，具有多種生物學(xué)活性，在炎癥和組織重塑中扮演重要角色[11]。CHI3L1也是一個(gè)高表達(dá)肝基因，其在肝臟中的表達(dá)水平比其他組織高出15.3(與腎臟比)到 276 倍(與心臟比)[12]，且肝臟的CHI3L1表達(dá)水平和血液中的CHI3L1水平呈正相關(guān)[13]。已有研究證實(shí)血清CHI3L1水平在慢乙肝患者肝纖維化、肝硬化時(shí)明顯升高，可以預(yù)測(cè)ALT正常或輕度升高患者的顯著纖維化和晚期肝纖維化[14-15]；此外在酒精性肝病[16]、非酒精性肝病[17]等其他慢性肝病中也發(fā)現(xiàn)CHI3L1水平較正常人群高，提示外周血CHI3L1水平與慢性肝病肝纖維化密切相關(guān)。本研究中血清CHI3L1水平隨肝纖維化分期增加而增加，與上述文獻(xiàn)報(bào)道一致。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)CHI3L1相較于肝纖四項(xiàng)等其他肝纖維化標(biāo)志物和APRI、FIB-4等肝纖維化無(wú)創(chuàng)診斷模型在診斷慢乙肝相關(guān)晚期肝纖維化上更有優(yōu)勢(shì)[18]。以CHI3L1水平大于78.48 ng/mL診斷晚期纖維化(S3期以上)時(shí)，ROC 曲線下面積為0.96，敏感度和特異度分別為91.8%和91.7%[19]。這一結(jié)論較本研究中CHI3L1診斷顯著肝纖維化/肝硬化時(shí)ROC曲線下面積高，究其原因可能與本研究納入病例不單只有慢性HBV感染，還包括慢性HCV感染、藥物性肝炎、酒精性/非酒精性肝病等其他慢性肝病，且本研究將肝纖維化S2期與S3～S4歸為一組有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)肝纖維化分期在S2～S3期時(shí)CHI3L1水平的中位數(shù)和四分位數(shù)間距為62.66 ng/mL(49.04 ng/mL，111.30 ng/mL)，與李洪等[9]研究類(lèi)似，即以78.48 ng/mL為標(biāo)準(zhǔn)會(huì)降低診斷肝纖維化S2～S3期的敏感性。

2D-SWE是目前最新的超聲彈性成像技術(shù)，利用超聲探頭在組織深部多點(diǎn)、同步聚焦出聲輻射力，推動(dòng)組織產(chǎn)生前端類(lèi)似圓錐形的剪切波波陣面，再通過(guò)超高速成像技術(shù)捕捉剪切波，并根據(jù)楊氏模量值大小編碼為彩色解剖圖像[20]。相較于TE、ARFI等其他彈性成像技術(shù)，2D-SWE最大的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)同一時(shí)間大面積獲取組織彈性值，并采用超高幀頻極速接收并處理圖像,實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)量組織硬度的實(shí)時(shí)定量測(cè)量。同時(shí)超聲醫(yī)師也能根據(jù)彈性彩色圖像更直觀地判斷組織硬度。國(guó)內(nèi)外均已有大樣本、多中心研究證實(shí)該技術(shù)診斷效能高于TE、ARFI[21-22]，對(duì)慢性HBV、HCV感染不同階段的肝纖維化均有較高的診斷效能[23]。但對(duì)于除病毒性外其他病因引起的肝纖維化的研究尚少，且2D-SWE診斷肝纖維化臨床應(yīng)用尚處于初期探索階段，由于缺乏大樣本量的臨床研究支持，纖維化分期的2D-SWE界值尚未形成共識(shí)。本研究中2D-SWE值隨著纖維化分期增加而增加，其診斷顯著肝纖維化/肝硬化時(shí)ROC曲線下面積與CHI3L1相似。已有研究報(bào)道CHI3L1聯(lián)合TE可提高肝纖維化診斷的準(zhǔn)確性，特別是在肝纖維化早期[24],而尚未有CHI3L1聯(lián)合2D-SWE對(duì)慢性肝病肝纖維化診斷的相關(guān)報(bào)道。本研究通過(guò)Logistic回歸分析，在年齡、PLT、HA、LN、PC Ⅲ、Ⅳ-C、CHI3L1、2D-SWE等與顯著肝纖維化/肝硬化相關(guān)的指標(biāo)中最終得出PLT、CHI3L1、2D-SWE這3個(gè)參數(shù)為顯著肝纖維化/肝硬化的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)，并以此建立診斷模型，其診斷顯著肝纖維化/肝硬化的ROC曲線下面積為0.875，較單獨(dú)應(yīng)用CHI3L1或2D-SWE高，也較APRI和FIB-4指數(shù)等無(wú)創(chuàng)診斷模型診斷顯著肝纖維化/肝硬化時(shí)ROC曲線下面積高。將所建立的診斷模型帶入另一組慢性肝病患者中，以肝穿活檢為金標(biāo)準(zhǔn)，其診斷顯著肝纖維化/肝硬化的準(zhǔn)確度、特異度、靈敏度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值及Youden指數(shù)分別為85%、77.8%、88.1%、90.2%、73.7%、0.659，Kappa值為0.648，兩者一致性好。

綜上所述，CHI3L1、2D-SWE在慢性肝病顯著肝纖維化/肝硬化中有良好的診斷價(jià)值，且兩者聯(lián)合PLT所構(gòu)建的診斷模型可進(jìn)一步提升診斷效能。

但本研究仍有不足之處，本研究選擇不同病因的慢性肝病患者進(jìn)行回顧性分析，不同病因引起的肝纖維化/肝硬化，其病理模式不同，無(wú)創(chuàng)診斷指標(biāo)的敏感和特異性都會(huì)有所不同，但因用于構(gòu)建模型及驗(yàn)證模型診斷效能的樣本量均少，未進(jìn)一步行分層分析。另外本研究將S2期與S3、S4期劃分為一組，不能排除這種分組會(huì)提高模型預(yù)測(cè)值，其結(jié)論還需要更大樣本量，更合理設(shè)計(jì)的多中心臨床真實(shí)世界研究進(jìn)一步證實(shí)。