慢性HBV感染者肝组织炎症活动度和纤维化无创诊断模型的建立及应用

发布时间：2020-09-23 12:09

　　研究背景:乙型肝炎病毒感染已经成为一种全球性的传染性疾病,对世界人民的健康和经济带来了巨大的负担。根据世界卫生组织报道,全球曾经感染过乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)的人数大约有20亿人,其中2.4亿人为慢性HBV携带者。每年大约有65万人死于HBV感染所引起的肝硬化、肝衰竭和肝癌。我国一直是HBV感染的中、高流行地区,慢性HBV感染者大约有9300万人。在目前关于乙型肝炎的治疗策略中,尚无彻底能够清除乙型肝炎病毒的药物以及治疗方案。抗病毒治疗是目前治疗慢性乙型肝炎、阻止疾病病情进展的主要方法。在临床治疗中,不同的慢性乙型肝炎患者在治疗过程常常出现不同的治疗效果。如何最大限度地提高抗病毒治疗效果、追求慢性乙型肝炎患者的治愈是临床医生不断追求的目标,而准确地把握抗病毒治疗时机是高效抗病毒治疗的关键。肝组织炎症坏死程度和纤维化程度是评估疾病严重程度、选择抗病毒治疗时机的依据。目前,评价肝组织炎症坏死程度和纤维化程度的金标准是肝组织活检。但是,肝组织活检被患者接受程度低而且操作繁琐、花费高以及容易受阅片者的主观因素等影响,临床工作中难以广泛开展以及用于病程的监测。除此之外,慢性肝炎患者的肝脏病变分布常不均匀,活检过程中会存在取样误差。所以肝组织活检不能完全代表整个肝脏的病变情况,在临床工作中,丙氨酸氨基转移酶(alanine amiotransferase,ALT)是最直接的、简便的反映肝组织坏死性炎症的无创血清学指标。对于HBV-DNA阳性,ALT≥2倍正常上限的慢性HBV感染者,指南推荐应该直接进行抗病毒治疗,这种观点已经在国内外得到一致认可。然而,对于ALT处于低水平(ALT2倍正常上限)的慢性HBV感染者是否需要抗病毒治疗以及抗病毒治疗时机的选择仍然需要进一步的评估,这也是临床医生在治疗慢性乙型肝炎患者中面临的难点之一。在临床上ALT处于低水平的慢性HBV感染者,一部分处于免疫耐受期,肝组织无或者仅有轻度的损伤,此类患者抗病毒效果不佳,并且容易导致耐药,对于此类慢性乙型肝炎病毒感染者通常无需抗病毒治疗。然而,大量的研究也发现对于一部分ALT低水平的慢性HBV感染者,尤其是年龄大于30岁,机体已经打破了对病毒的免疫耐受状态,肝组织也会出现明显的坏死性炎症和(或)纤维化,此类慢性乙型肝炎患者需要立刻抗病毒治疗。但是目前除了肝组织活检外,尚未发现其它诊断价值较高的血清学指标来评估ALT低水平的慢性HBV感染者肝组织坏死性炎症和纤维化情况。鉴于肝组织活检的有创性,因此,越来越多的研究集中于寻找其它无创诊断方法代替肝组织活检。迄今为止,许多学者已经建立了多种无创诊断指标及模型,但是大多数无创诊断模型建立于慢性丙型肝炎基础上,对于慢性乙型肝炎患者的评估效果差。而且目前已经建立的无创诊断模型的研究主要集中于对肝组织纤维化诊断,对于肝组织坏死性炎症的无创诊断模型研究较少,尤其是针对ALT2ULN的慢性HBV感染者的肝组织坏死性炎症无创诊断模型尚未见报道。肝组织坏死性炎症是伴随着慢性肝组织不断的损伤并修复的一个病理过程。目前普遍认为,肝炎病毒引起肝组织炎症的主要原因是机体免疫系统造成的免疫损伤,而非病毒本身所致。研究已经发现多种免疫趋化因子在肝组织损伤中出现不同程度的改变。既往研究也发现多种炎症趋化因子可以参与到肝组织炎症的发生、发展的过程中。单核细胞趋化蛋白(monocyte chemoattractant protein,MCP-1)属于CC亚家族的趋化因子,是介导机体单核巨噬细胞、参与肝组织坏死性炎症的主要趋化因子。并且已经有文献报道指出MCP-1可以参与并介导肝组织急性、慢性肝损伤以及肝纤维化过程。尤其是近期有报道指出,MCP-1在肝组织损伤时可以先于ALT水平发生改变,这也提示MCP-1可能做为一个反映肝组织损伤的重要标记物。但是MCP-1在慢性乙型肝炎患者中的表达目前仍然报道较少。目的:1.通过检测血清MCP-1在慢性HBV感染者中的表达,并在不同丙氨酸氨基转移酶水平、不同肝组织炎症活动度、不同肝组织纤维化等级之间进行比较,明确MCP-1在慢性HBV感染中的诊断价值。2.在免疫炎症因子的基础上联合临床常规病毒、生化、血清标记物建立一个可以用于评估慢性HBV感染、尤其是ALT小于2倍正常上限的慢性HBV感染肝组织炎症坏死程度和纤维化程度的无创诊断模型,从而指导临床抗病毒治疗。研究方法:本研究一共分为五个部分。第一部分:一共纳入未治疗的慢性HBV感染者349例,其中ALT≥2ULN的慢性HBV感染者122例,ALT低水平慢性HBV感染者227例。本研究的第一部分最终共有277例行肝组织活检的慢性HBV感染者最终入组。通过对277例慢性HBV感染者的临床病毒、生化、血清标记物进行分析,按照不同的肝组织炎症坏死程度和纤维化程度进行分组,探讨慢性HBV感染者肝组织病理改变特征,并且评价临床常用的病毒、生化、血清标记物诊断肝组织炎症坏死程度和纤维化程度的诊断价值。第二部分:277例行肝组织活检的慢性HBV感染者中选取49例,酶联免疫吸附方法检测IL-17和IL-29在慢性HBV感染者外周血中的表达,并与肝组织病理做比较,探讨IL-17和IL-29在不同ALT水平、不同肝组织炎症活动度中的表达。第三部分:一共入组未治疗的慢性HBV感染者176例,其中ALT≥2ULN的慢性乙型肝炎患者27例,ALT2ULN的慢性HBV感染者149例,所有患者均接受肝组织活检。用酶联免疫吸附方法检测MCP-1在慢性HBV感染者外周血中的表达,并与肝组织病理做比较,探讨MCP-1在不同ALT水平、不同肝组织炎症活动度中的表达。联合临床病毒、生化、血清标记物构建用于评估肝组织炎症活动度的无创诊断模型。第四部分:一共入组未治疗的慢性HBV感染者176例,所有患者均接受肝组织活检。用酶联免疫吸附方法检测MCP-1在慢性HBV感染者外周血中的表达,并与肝组织病理做比较,探讨MCP-1在不同肝组织纤维化中的表达。联合临床病毒、生化、血清标记物构建用于评估肝组织纤维化的无创诊断模型。第五部分:选取ALT2ULN的HBeAg阳性的慢性HBV感染者169例,随机分为建模组113例和验证组56例。结合临床血清学指标和免疫指标构建诊断模型并验证。数据的统计分析应用SPSS 22.0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,两组间比较采用秩和检验。用受试者工作曲线、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值评估无创诊断模型的诊断能力。本研究所有检验均为双侧检验,P0.05差异具有统计学意义。结果:1、在277例行肝组织活检的慢性HBV感染者中,肝组织显著性炎症的发生率为47.7%,肝组织显著性纤维化发生率为26.0%;在72例ALT≥2ULN组的慢性HBV感染者中,肝组织显著性炎症的发生率为68.1%,肝组织显著性纤维化发生率为37.5%。在205例ALT2ULN组的慢性HBV感染者中,肝组织显著性炎症的发生率为40.5%;肝组织显著性纤维化发生率为22.0%。2、常规临床病毒血清生化指标中诊断肝组织显著性炎症和纤维化能力最高的均为AST,其受试者曲线下面积分别为0.701和0.662。3、ALT≥2ULN的CHB患者血清中IL-17水平为11.90±8.15,ALT2ULN的HBV感染者血清中IL-17水平为14.06±18.93。两者与正常人血清中IL-17的水平6.56±3.38无显著差异。4、ALT≥2ULN的CHB患者血清中IL-29水平为670.02±39.56,ALT2ULN的HBV感染者血清中IL-29水平为689.25±71.26。两者间比较无差异性,但均高于正常人血清水平。5慢性HBV感染者血清中MCP-1的表达水平为99.95(76.17,137.05)pg/ml,明显高于正常人血清中MCP-1表达水平42.56(36.32,55.18)pg/ml(P0.05)。在不同ALT水平的慢性HBV感染者血清MCP-1水平表达也存在明显的差异性:ALT≥2ULN的慢性乙型肝炎患者血清中MCP-1的表达水平为119.16(99.88,170.63)pg/ml,明显高于ALT2ULN的慢性HBV感染者95.1(72.05,127.91)pg/ml,且差异具有统计学意义。ALT≥2ULN的慢性乙型肝炎患者和ALT2ULN的慢性HBV感染者血清中MCP-1的表达水平均明显高于正常人。6、慢性HBV感染者不同肝组织炎症活动度中的血清中MCP-1水平表达存在差异性。MCP-1_(G0):40.06(38.79-40.06)pg/ml;MCP-1_(G1):83.2(63.86-102.25)pg/ml;MCP-1_(G2):116.04(91.61-174.79)pg/ml;MCP-1_(G3):144.42(114.96-212.69)pg/ml。并且,各组间的差异具有明显的统计学意义(P0.05).7、不同纤维化等级的慢性HBV感染者血清中MCP-1水平表达存在差异性。MCP-1_(S0):89.62(62.82-105.81)pg/ml;MCP-1_(S1):95.92(76.18-126.98)pg/ml;MCP-1_(S2):101.88(80.4-147.73)pg/ml;MCP-1_(S3):130.26(114.96-212.16)pg/ml;MCP-1_(S4):139.40(110.56-203.25)pg/ml,并且各组间的差异具有明显的统计学意义(P0.0001)。8、构建了诊断慢性HBV感染者肝组织显著性炎症的无创诊断模型:G_(炎症)=-7.569+0.048*AST(U/L)+0.034*MCP-1(pg/ml)-0.009*PLT(*10~9/L)该无创模型诊断肝组织评估肝组织炎症的AUC为0.878,其95%可信区间为0.8291~0.9269。取约登指数最大时0.582,最优截断点为-3.52,敏感度为67.42%,特异度为90.80%;准确率78.98%;阳性预测值88.23%;阴性预测值73.15%。该无创模型诊断在ALT2ULN的慢性HBV感染者中诊断肝组织显著性炎症的AUC为0.875,其95%可信区间为0.8213~0.9293,取约登指数最大时0.568,最优截断点为-4.5,敏感度为83.58%,特异度为73.17%;准确率77.85%;阳性预测值71.80%;阴性预测值84.50%。9、构建了诊断慢性HBV感染者肝组织显著纤维化的无创诊断模型:S纤维化=-6.711+0.007*MCP-1(pg/ml)-0.018*ALT(U/L)+0.042*AST(U/L)+0.016*ALP(U/L)+0.0181*APTT(S)-0.014*PLT(*109/L)该无创模型诊断肝组织纤维化的AUC为0.7951,其95%可信区间为0.7267~0.8635,取约登指数最大时0.458,最优截断点为-0.12,敏感度为55.56%,特异度为90.27%;准确率77.84%;阳性预测值76.10%;阴性预测值78.46%。10、构建了用于评估ALT2ULN的HBeAg阳性的慢性HBV感染者肝组织显著性炎症的无创诊断模型并进行了验证:G=0.047*MCP-1(Pg/ml)+0.083*AST(U/1)-0.002*HBeAg(S/CO)-6.099该模型在建模组中,评估中度或重度坏死性炎症的AUC为0.897,95%CI为0.840-0.955。验证组中,模型预测中度或重度坏死性炎症模型的AUC为0.844,95%CI为0.740-0.948。该模型低截断点为-1.70,高截断点为0.15。该模型可以使建模组中的83名(73.5%)患者避免肝活检;验证组中的40名(71.4%)患者避免肝活检,一共123名(72.8%)患者避免肝活检。结论:1.在慢性HBV感染中,肝组织坏死性炎症的发生率高于肝组织显著纤维化发生率。2.在ALT正常或是轻度升高的慢性HBV感染者中,AST对于诊断肝组织显著性炎症和显著纤维化也有一定的意义。3.血清IL-17在慢性HBV感染者血清中无明显升高。血清IL-29在慢性HBV感染者血清中明显升高。但两者均不能区分肝组织炎症程度。4.血清MCP-1表达慢性HBV感染者中的表达水平升高,并且在不同ALT水平的慢性HBV感染者中存在着明显差异性;ALT水平越高,MCP-1水平越高。5.MCP-1与肝组织炎症和纤维化呈正相关,可以作为评价慢性HBV感染者肝组织显著性炎症和纤维化的无创血清学指标。6.由PLT、AST联合MCP-1联合构建的肝组织炎症无创诊断模型可以应用于慢性HBV感染者,尤其是ALT2ULN慢性HBV感染者肝组织炎症活动度的诊断。7.由ALT、AST、ALP、APTT、PLT联合MCP-1构建的肝组织纤维化无创诊断模型可以应用于慢性HBV感染者肝组织显著性纤维化的诊断。8.构建的评估ALT2ULN的HBeAg阳性的慢性HBV感染者肝组织炎症的无创诊断模型具有较高的诊断价值和可重复性。
【学位单位】：中国医科大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R512.62
【部分图文】：

分布情况,感染者,炎症,纤维化

图 3.1 慢性 HBV 感染者肝组织炎症及纤维化分布情况织炎症分布:(A) 慢性 HBV 感染者; (B) ALT<2ULN 的慢性 HBV 感染者≥2ULN 的慢性乙型肝炎患者；肝组织纤维化分布：(D) 慢性 HBV 感染者<2ULN 的慢性 HBV 感染者；(F) ALT≥2ULN 的慢性乙型肝炎患者。图 3.2 MCP-1 在慢性 HBV 感染者中的表达G：Grade of inflammation; S: Stage of fibrosis

分布情况,感染者,慢性乙型肝炎,炎症

图 3.1 慢性 HBV 感染者肝组织炎症及纤维化分布情况肝组织炎症分布:(A) 慢性 HBV 感染者; (B) ALT<2ULN 的慢性 HBV 感染者；(C)ALT≥2ULN 的慢性乙型肝炎患者；肝组织纤维化分布：(D) 慢性 HBV 感染者; (E)ALT<2ULN 的慢性 HBV 感染者；(F) ALT≥2ULN 的慢性乙型肝炎患者。

肝组织,感染者,模型,建模

不同肝组织炎症程度的慢性HBV感染者模型值比较

【参考文献】