非酒精性脂肪性肝病患者非酒精性肝炎的早期诊断

Early Diagnosis of Non-Alcoholic Steatohepatitis in Patients with Non-Alcoholic Fatty Liver Disease

摘要: 随着医疗技术的不断进步和人民生活方式的改变，全球慢性肝病的病因谱已经发生了巨大变化。非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)呈全球流行趋势，已经成为日益增长的肝硬化和肝癌的致病原因之一，严重威胁着人类的生命健康。本综述旨在介绍非酒精性脂肪性肝病患者非酒精性肝炎的早期诊断方法，从而为更好地预防和控制疾病起到指导作用。

Abstract: With the continuous progress of medical technology and the change of people’s lifestyle, the etiological spectrum of chronic liver disease in the world has changed greatly. Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a global epidemic and has become one of the causes of increasing liver cirrhosis and liver cancer, which is a serious threat to human life and health. The purpose of this review is to introduce the early diagnosis of non-alcoholic hepatitis in patients with non-alcoholic fatty liver disease, so as to provide guidance for better disease prevention and control.

1. 引言

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种与胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)和遗传易感密切相关的代谢应激性肝脏损伤，疾病谱包括非酒精性肝脂肪变(non-alcoholic hepatic steatosis)、非酒精性脂肪性肝炎 (non-alcoholic steatohepatitis, NASH)及其相关肝硬化、肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)，NAFLD的危险因素包括：高脂肪高热量膳食结构、多坐少动的生活方式，IR、代谢综合征及其组分(肥胖、高血压、血脂紊乱和2型糖尿病) [1]。NAFLD的标志是甘油三酯在肝细胞的细胞质中积累。现在NAFLD发病机制的“多重打击”理论已被广泛接受，包括脂肪组织功能障碍、肝脏游离脂肪酸流量增加、脂肪因子失调、肝脏摄取过量的游离脂肪酸、肝脏脂质生产和加工中的缺陷、肝脏脂质清除缺陷、免疫细胞参与、肠道菌群失调及可能与自噬相关 [2] [3]。遗传因素在NAFLD的发病机制中也起着重要作用，遗传力估计为20%~70% [4]。

NAFLD呈全球流行趋势，是日益增长的肝硬化和肝癌的致病原因之一。一般人群中NAFLD的全球患病率估计为25%，而NASH的全球患病率估计为3%至5% [5] [6]。在过去20年中，中国非酒精性脂肪肝的患病率翻了一番；NAFLD在肥胖和代谢综合征更为常见的城市人群中最为普遍(27%)。虽然存在区域差异，但是总的来说，中国成人NAFLD的患病率估计为15%。儿童NAFLD患病率为2.1%，肥胖儿童为68.2% [7]。Pais等人报告，从2006年到2016年，接受移植的NAFLD患者的发病率增加了170% [8]。

NAFLD包括广泛的肝脏疾病，从单纯性脂肪变性到更严重的NASH，具有潜在的进展过程，最后导致肝纤维化、肝硬化、HCC和肝移植。NASH的所有并发症都会给患者、其家庭和社会带来重大的健康、经济和患者体验负担。因此早期发现NASH至关重要 [9]。本综述旨在讨论NAFLD患者早期发现NASH的诊断方法。

2. 血清生物标志物检查

许多生物标志物已被研究用于预测NAFLD患者的NASH。这些生物标志物的范围包括临床特征(年龄、性别、糖尿病、BMI)、生化参数(转氨酶、胆红素和铁蛋白)，代谢参数(糖化血红蛋白、胰岛素和胰岛素抵抗指数)和脂质参数(甘油三酯、胆固醇)等。其中CK-18是迄今为止研究最广泛的一种。CK-18是肝细胞中一种主要的中间丝状蛋白，是可以通过免疫测定在血清中检测到的半胱天冬酶3裂解的重要底物。Feldstein [10] 等人的初始研究报告循环血清CK-18水平可预测NAFLD患者的NASH。后来的许多研究已经证实了这些结果。

3. 预测模型

由于NASH的发病机制复杂，涉及多种病理学异常，单一的生物标志物不太可能区分单纯性脂肪变和NASH。因此，当前提出的大多数模型至少包含两个或多个变量，以增强非侵入性预测模型的稳健性。结合临床和实验室参数，已被提出用于NASH的预测模型，包括HAIR模型【高血压、丙氨酸转氨酶 (alanine aminotransferase, ALT)升高和IR】 [11]、Palekar评分【年龄、性别、天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase, AST)、BMI、AST/ALT比值和透明质酸】 [12]、Gholam评分(AST和糖尿病) [13]、oxNASH (13-羟基十八碳二烯酸/亚油酸比率，年龄，BMI和AST) [14] 以及NAFIC评分(铁蛋白，胰岛素和IV型胶原7s) [15] 等。

近期Newsome [16] 等人发表了FAST评分，该评分用于无创性识别NASH显著(即NAFLD活动评分 ≥ 4与肝纤维化 ≥ F2)的患者，从而识别疾病进展风险增加的患者。这项前瞻性研究在一个衍生队列(n = 350)中进行，并在来自北美、欧洲和亚洲的多个全球队列(n = 1026)中验证。通过振动控制瞬态弹性成像测量肝硬度和通过纤维扫描装置测量的控制衰减参数(controlled attenuation parameter, CAP)与AST、ALT比值相结合。为确定NASH、NAS升高和显著纤维化的患者，确定了最适合的多变量逻辑回归模型，

$\text{FAST}=\frac{{\text{e}}^{-1.65+1.07\times \text{In}\left(\text{LSM}\right)+2.66\ast {10}^{-8}\times {\text{CAP}}^3-63.3\times {\text{AST}}^{-1}}}{1+{\text{e}}^{-1.65+1.07\times \text{In}\left(\text{LSM}\right)+2.66\ast {10}^{-8}\times {\text{CAP}}^3-63.3\times {\text{AST}}^{-1}}}$。FAST评分为临床试验或治疗提供了一种有效的方法，可

以无创性地识别有进展性NASH风险的患者，从而减少不太可能有重大疾病的患者不必要的肝活检。帮助临床医生和研究人员做出决策，更好地选择患者进行临床试验或接受新疗法。

同时，Harrison [17] 等人开发了一种称为NIS4的基于血液的诊断测试，该测试定量测量了四种独立的生物标记物(miR-34a-5p、α-2巨球蛋白、YKL-40和糖化血红蛋白)从而得出一个分数，用于在有代谢风险因素的患者中识别有NASH风险的患者。为了从外部验证其诊断性能，NIS4在两个独立的患者队列中进行了测试，所选患者标准与未来预期使用人群的标准相似。与其他诊断方法相比，NIS4始终显示出较高的诊断性能和较低的误分类率，以排除高危NASH。此外，NIS4的临床结果在多个临床相关亚群中都是可靠的，既不受患者年龄、性别、体重指数或转氨酶浓度的影响，也不依赖于患者的年龄、性别、体重指数或转氨酶浓度，这有助于实验室对高危NASH的识别。这种非侵入性检测有望提高潜在高风险患者的诊断率，从而使需要特殊治疗(包括定期监测和药物治疗)的患者受益。

4. 影像学检查

在临床实践中，NAFLD的大多数诊断都是通过放射学进行的。最常见的诊断成像方法是腹部超声，可通过超声显示肝脏脂肪浸润。超声的敏感性和特异性分别约为85%和90%，但其可靠性取决于操作者，且局限于中枢性肥胖患者 [18]。基于超声和基于磁共振的弹性成像技术，可定量纤维化程度及量化脂肪变性，以帮助早期发现NASH及肝硬化。第一种方法使用超声波检测肝组织中诱发的微位移(剪切波)的速度，而后者使用磁共振扫描仪。然后将剪切波速度转换为肝脏硬度测量值，单位为千帕(kPa)或米/秒(m/s)。瞬态弹性成像(transient elastography, TE)是世界范围内应用最广泛的弹性成像模式。基于超声的声辐射力脉冲成像(acoustic radiation force impulse, ARFI)，包括点剪切波弹性成像(point shear wave elastography, pSWE)，及二维剪切波弹性成像(2Dshear wave elastography, 2D-SWE)。这些新技术集成在传统超声系统中正在兴起 [19] [20] [21]。TE和磁共振弹性成像(magnetic resonance elastography, MRE)可以提供NELD患者额外的信息，即TE的CAP和MRE的质子密度脂肪牵引力，计算它们均可用于确定患者是否存在脂肪变性。多个研究表明，通过TE测量CAP广泛适用于NASH患者，失败率低(3%)，在确定肝脂肪变性和纤维化程度方面表现良好 [22]。

5. 组织病理学分析

NAFLD患者NASH及肝纤维化诊断和量化的金标准是肝活检。经皮或经颈静脉肝活检是一种有创性的方法，大约1%的患者因肝活检术后并发症需要住院治疗。总的来说肝活检术并发症中，最常见的是疼痛，其次为出血，其他轻微且不常见的并发症包括：细菌移位和暂时性菌血症9.6%~14%，胆汁性腹膜炎(主要见于肝外梗阻患者)，器官损伤(气胸：0.0078%，血胸：0.063%)，腹部器官穿孔的发生率较低 [23]。因此，首选非侵入性方法作为一线检查。肝活检最终只适用于需要进一步澄清慢性肝病病因的患者，或者当肝纤维化程度或肝硬化诊断无法通过非侵入性测量明确确定时 [24]。

肝活检的组织病理学分析是诊断组织改变的金标准。然而，这种方法分辨率低，并且忽略了由功能改变引起的3D (三维)结构变化。为了定量描述从单纯性脂肪变性到早期NASH的转变，Segovia-Miranda等人从健康个体对照组(n = 6)、肥胖健康个体(n = 4)、单纯脂肪变性患者(n = 8)和早期NASH患者(n = 7)的活检样本中对二维和三维人体肝组织进行了成像和数字重建。对组织切片进行抗原提取，对胆管、细胞核、脂滴和细胞边界等进行染色，并使用多光子显微镜进行高分辨率的扫描和成像。肝细胞核和脂滴大小和分布(沿中央–门静脉轴)的改变有可能区分单纯性脂肪变性和早期NASH。使用机器学习框架，结合胆汁流动动力学模拟分析胆管特征，预测肝细胞周围胆汁压力增加程度和胆汁淤积程度，有可能鉴别早期NASH。胆汁压力增加程度与患者血清中胆汁淤积生物标志物升高一致，提示胆汁压力增加和胆汁淤积可以作为NASH早期的病理生理学的一个新的组成部分 [25]。

6. 总结

总之，没有高灵敏度和特异性的试验来区分NASH和单纯性脂肪变。在预测模型和基于血液的生物标记物可用于临床之前，仍需要更多的研究。尽管在液体生物标记物的开发方面取得了巨大的进步，但仍有大量患者的结果尚未确定。因此，迫切需要新的基于生物的、廉价的、易获得的、高度敏感的和特异的生物标记物，用来识别出有不良预后高风险的患者，以及监测疾病进展和干预后的治疗反应。