慢性HBV感染者肝组织炎症活动度无创诊断模型的建立及应用

发布时间：2020-04-28 03:27

【摘要】：研究背景:慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染后可以表现为慢性HBV感染者、慢性乙型肝炎和肝硬化等不同状态。在临床上,通常认为血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)小于2倍正常上限(upper limit of normal,ULN)的HBV感染者为慢性HBV携带者。在ALT2ULN的慢性HBV感染者中,有一部分慢性HBV感染者肝组织病理检查无或仅有轻微的肝组织炎症和/或纤维化,为真正的慢性HBV携带者,这一部分患者暂时不需要抗病毒治疗。但是有相当一部分慢性HBV感染者,尽管ALT水平正常或仅轻度升高,但是肝组织已经出现明显的坏死性炎症和/或纤维化,这部分患者则需要立即进行抗病毒治疗。临床上对于判断ALT正常或轻度升高的慢性HBV感染者是否需要进行抗病毒治疗,仍然需要依靠肝组织活检以明确肝组织炎症和纤维化情况。但是,肝组织活检作为一种有创检测,存在着一定的风险,操作繁琐,花费高,受活检取材组织的限制不能完全代表肝脏的病变程度,并且大多数患者接受程度较低,因此肝组织活检在临床上难以作为一种常规的筛查手段。近年来,大量研究者致力于应用血清检测指标构建无创诊断模型来代替肝组织活检评估肝脏炎症和纤维化病理改变。既往已经建立了多个相对诊断价值较高的无创纤维化诊断模型,但是慢性HBV感染者肝组织炎症和纤维化的程度并不平行,不能用纤维化诊断模型来评估肝组织炎症活动程度。然而,目前尚无相对诊断价值较高的评价肝组织炎症的无创诊断模型。因此,临床上亟需建立诊断价值较高的能够用于评价肝组织炎症活动度的无创诊断模型。目前认为HBV感染引起肝组织炎症的主要机制是机体的免疫系统造成的肝组织损伤。趋化因子是介导免疫反应并引起炎症细胞浸润的始动因子,参与介导机体多种免疫炎症反应的发生发展,在肝组织炎症的发生发展过程中伴随着趋化因子表达水平的改变。而趋化因子的变化远远早于血清酶学的改变,能够比血清酶学更早更灵敏地反映肝组织炎症。因此趋化因子可能成为反映肝组织炎症活动的潜在血清标志物。目的:(1)筛选血清中与肝组织炎症活动相关的血清学指标:以ALT2ULN的慢性HBV感染者为研究对象,分析临床常规病毒血清生化指标与肝组织坏死性炎症的关系,并筛选能够反应肝组织炎症的炎症因子,寻找能够反映肝组织炎症的指标;(2)以血清炎症因子为基础评价肝组织炎症活动度无创诊断模型的建立:结合临床常规检测的病毒血清及生化指标和筛选出的血清炎症趋化因子,构建评价肝组织炎症活动度的无创诊断模型;(3)慢性HBV感染者肝组织炎症活动度无创诊断模型的验证及临床应用:用已经建立的无创炎症诊断模型对ALT2ULN的慢性HBV感染者进行验证,并与肝组织炎症活动度进行比较,评价该诊断模型的临床应用价值。研究方法:第一部分:选取2012年1月至2016年12月期间在中国医科大学附属盛京医院感染科住院ALT2ULN的慢性HBV感染者298例,所有患者均未接受过抗病毒治疗并且全部接受肝组织活检,在肝组织活检穿刺术当天或前1天收集其人口学和血清学资料。人口学资料包括年龄、性别、家族史等。血清学资料:血常规包括白细胞(white blood cell,WBC)、血红蛋白(hemoglobin,HGB),血小板(platelet,PLT);血清生化学指标包括ALT、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate transaminase,AST),碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP),γ-谷氨酰转肽酶(gamma-glutamyltransferase,GGT),胆碱酯酶(cholinesterase,CHE),白蛋白(Albumin,ALB),总胆红素(total bilirubin,TBil);凝血指标包括凝血酶原时间(prothrombin time,PT),活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT),凝血酶原活动度(prothrombin time activity,PTA);病毒学指标包括乙型肝炎表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)、乙型肝炎E抗原(hepatitis B e antigen,HBeAg)、乙型肝炎E抗体(hepatitis B e antibody,HBeAb)、乙型肝炎核心抗体(hepatitis B core antibody,HBcAb)。通过对慢性HBV感染者的常规血清学指标进行分析,寻找常规血清检测指标中能够反映肝组织显著性炎症的临床指标。肝组织病理学诊断炎症与纤维化分期依据GS分期标准;G2定义为无或轻度炎症组,G≥2定义为显著性炎症组。数据的统计分析应用SPSS22.0软件进行,对于无序分类变量组间比较采用卡方检验;对于连续性变量,首先使用K-S正态性检验,对于符合正态分布的变量采用均数±标准差表示,两组间比较采用独立样本t检验。对于不符合正态分布的变量采用中位数(25%-75%百分位数)表示,两组间的比较采用秩和检验。应用受试者工作特性曲线下面积(the area under the curve,AUC)来评估临床病毒血清生化标记物的诊断效能。应用灵敏性、特异性、阳性预测值、阴性预测值来评估病毒血清生化标记物诊断显著性炎症的准确性。所有检验均为双侧检验,P0.05表示差异具有统计学意义。第二部分:在298例ALT2ULN的慢性HBV感染者中,共收集122例的慢性HBV感染者血清标本,随机分成建模组52人和验证组70人。在建模组中应用多因子流式检测试剂盒检测与炎症有关的13种血清趋化因子在慢性HBV感染者外周血中的表达。13种趋化因子包括嗜酸性粒细胞趋化因子(Eotaxin/CCL11)、胸腺活化调节的趋化因子(thymus activation regulated chemokine,TARC/CCL17)、单核细胞趋化蛋白1(Monocyte chemotactic protein 1,MCP-1/CCL2)、受激活调节正常T细胞表达和分泌因子(regulated upon activation normal T cell expressed secreted,RANTES/CCL5)、上皮中性粒细胞活化肽78(Epithelial neutrophil activating peptide 78,ENA-78/CXCL5)、生长调节致癌基因α(chemokine growth-regulated oncogeneα,GRO-α/CXCL1)、γ-干扰素诱导T细胞α型趋化因子(interferon-γ-inducible T cell alpha chemoattractant,I-TAC/CXCL11)、γ-干扰素诱导的单核因子(monokine induced by gamma-interferon,MIG/CXCL9)、γ-干扰素诱导蛋白10(interferon-γ-inducible protein-10,IP-10/CXCL10)、巨噬细胞炎症蛋白-3α(macrophage inflammatory protein 3α,MIP-3α/CCL20)、白细胞介素8(interleukin-8,IL-8/CXCL8)、巨噬细胞炎性蛋白1α(macrophage Inflammatory Protein-1α,MIP-1α/CCL3)和巨噬细胞炎性蛋白1β(macrophage Inflammatory Protein-1β,MIP-1β/CCL4)。通过与肝组织炎症活动度进行相关性和差异性分析,筛选与炎症活动度相关的趋化因子。将第一部分筛选出的与炎症活动相关常规病毒血清生化指标联合血清趋化因子,采用单因素logistic回归判断肝组织炎症的独立预测因素,将独立预测因素进一步进行多因素logistic回归,建立肝组织炎症无创诊断模型,并与肝组织病理结果进行比较,应用AUC评估模型的诊断效能。应用灵敏性、特异性、阳性预测值、阴性预测值来评估模型诊断显著性炎症的准确性。第三部分:为了验证血清学与肝组织中表达的一致性,首先通过免疫组化方法检测构建模型的趋化因子CCL17和CCL2在肝组织中的表达,并进一步扩大血清样本含量,对构建的无创炎症诊断模型的临床应用价值进行验证。数据的统计分析应用SPSS22.0软件进行,应用AUC评估模型的诊断效能。应用灵敏性、特异性、阳性预测值、阴性预测值验证模型诊断显著性炎症的准确性。结果:1、298例ALT2ULN的慢性HBV感染者中,包括HBeAg阳性177例和HBeAg阴性121例。G≥2的有129例(43.3%),纤维化S≥2的有74例(24.8%)。肝组织显著性炎症的发生率高于显著性纤维化的发生率。2、年龄、性别、白蛋白、总胆红素、血红蛋白与肝组织炎症活动度均无相关性。在HBeAg阳性的慢性HBV感染者中,ALT、AST、ALP、GGT、APTT、HBcAb与肝组织炎症活动度呈正相关,PLT、HBsAg、HBV-DNA与肝组织炎症活动度呈负相关。在HBeAg阴性的慢性HBV感染者中,ALT、AST、ALP、PT、HBV-DNA与肝组织炎症活动度呈正相关,CHE、PTA、PLT与肝组织炎症活动度呈负相关。3、ALT、AST、ALP和PLT在不同炎症活动度的慢性HBV感染者中存在显著差异性。其中,AST具有较高的评估显著性炎症的诊断效能,其诊断肝组织显著性炎症的曲线下面积为0.696。4.、CCL11、CCL17、CCL2、CXCL5、CXCL1和CXCL11在肝组织显著炎症的慢性HBV感染者外周血中的含量高于肝组织无或轻度炎症的慢性HBV感染者。5、CCL17、CCL2、CXCL5、CXCL1、ALT以及AST为显著性炎症的预测因素。通过多元logistic回归构建炎症评估模型:G炎_=0.009×CCL2(pg/ml)+0.015×CCL17(pg/ml)-5.2726、肝组织中CCL2和CCL17在肝组织显著炎症的慢性HBV感染者的表达高于肝组织无或轻度炎症的感染者。7、当取cut off值为-3.699时,此时在建模组的敏感度为96.15%,特异度为46.15%,阴性预测值为92.3%,阳性预测值为64.1%;当取cut off值为-0.546时,此时在建模组的敏感度为46.15%,特异度为100%,阴性预测值为100%,阳性预测值为65%。当取cut off值为-3.699时,在验证组的敏感度为100%,特异度为9.1%,阴性预测值为100%,阳性预测值为41.18%;当取cut off值为-0.546时,此时在验证组的敏感度为53.75%,特异度为85.71%,阴性预测值为73.47%,阳性预测值为71.43%;当取cut off值为-3.699时,此时在全体慢性HBV感染者的敏感度为98.15%,特异度为22.06%,阴性预测值为93.76%,阳性预测值为50%;当取cut off值为-0.546时,此时在慢性HBV感染者的敏感度为50%,特异度为91.18%,阴性预测值为69.67%,阳性预测值为81.82%。结论:1、临床诊断的慢性HBV感染者(ALT2ULN),肝活检病理显示有近一半的患者存在着明显的肝组织炎症和/或纤维化,并且肝组织显著性炎症的发生率高于显著性纤维化的发生率。2、趋化因子CCL2和CCL17与肝组织炎症活动度密切相关,可作为评价肝组织炎症的敏感指标。3、血清中CCL2和CCL17表达水平的改变与肝组织中CCL2和CCL17表达水平改变相一致。以趋化因子CCL2和CCL17为基础构建的肝组织炎症无创诊断模型评价肝组织炎症活动度与肝活检病理结果相一致。4、以趋化因子CCL2和CCL17为基础构建的肝组织炎症无创诊断模型可以用于慢性HBV感染者肝组织炎症活动度的诊断,可以代替部分肝组织活检用于临床诊断。
【图文】：

趋化因子

图 2.1-A 图 2.1 13 种趋化因子在慢性表 2.2 趋化因子在慢性趋化因子 G <2 (n=26) CXCL8 10.67(9.77,30.19) CXCL10 178.55(110.08,278.48) CCL11 52.30±40.38 CCL17 23.07(17.82,46.24) CCL2 137.31(93.57,170.79) CCL3 5.7(5.01,16.38) CXCL5 142.12(70.9,190.35) CXCL1 54.24(31.96,83.28) CXCL11 12.59(7.91,20.88)

趋化因子,外周血

趋化因子在慢性HBV感染者外周血中的表达
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R512.62

【参考文献】