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慢性肝病患者应定期检测血清肝纤维化标志物

 板桥胡同37号 2020-02-29

作者:赵立铭

单位:中国中医科学院西苑医院检验科

肝纤维化是慢性肝病向肝硬化发展的必经阶段,是影响慢性肝病预后的重要环节。慢性肝病患者因肝脏遭到致病原侵袭、乙醇滥用、肝内脂肪沉积等,引起肝脏损害与炎症反应,肝组织、免疫系统同时被激活,进行组织修复。

在修复过程中,肝脏中胶原蛋白等细胞外基质(ECM)增生、沉积与基质的降解、清除之间失去平衡,进而导致肝脏内纤维结缔组织过度沉积,轻者为肝纤维化,重者肝结构改建,假小叶及结节形成,变为肝硬化。

目前全球60亿人口中,约20亿有乙型肝炎病毒(HBV)感染的证据,其中3.5亿~4亿会变为慢性HBV感染,占全球人口约6%,据统计全球慢性丙型肝炎也已达到一定的流行率。由此可推断,肝纤维化在人群中的发病是相当普遍的[1]

肝纤维化的病理改变多数发展较为缓慢,从肝细胞的损伤、炎症、坏死、细胞外基质的异常增生沉积,需要经过数月甚至数年。而且肝纤维化即使处于活动期,患者的临床表现也不典型,往往也缺乏特异性。很多患者都是在体检或因其他疾病进行剖腹探查时才被发现。

肝纤维化的最大并发症是肝硬化,早期积极去除危险因素尚有逆转至正常的可能,但若发展到肝硬化则否。因此有效地控制此环节,对预防肝硬化意义重大。肝纤维化的可逆性为治疗带来希望,所以患者及时进行肝纤维化标志物检测非常重要。

肝星状细胞(hepatic stellatecell,HSC)即:肝窦周围一种富含脂质小滴且有网状纤维包绕的细胞。正常情况下处于静止状态,当肝脏受到炎症或机械刺激等损伤时,肝星状细胞被激活转变为“肌成纤维细胞”并增殖,各种致纤维化因素均把HSC作为最终靶细胞。

研究证实,病毒被清除或被抑制,炎症病变消退,组织学上肝纤维化呈不同程度的逆转。若肝星状细胞(HSC)持续的被激活,可致肝小叶结构紊乱,肝细胞结节型再生,形成假小叶,造成肝硬化。可见HSC的持续激活是肝纤维化发生、发展过程中的关键环节。

HSC激活的过程分为三个阶段[2]

起始阶段:细胞表型及基因表达的改变

此阶段主要是细胞对外界的各种刺激产生反应,最早表现为:相关基因的表达与表型的变化。肝细胞、Kupffer细胞、肝窦内皮细胞及血小板等均在HSC激活的初始阶段起重要作用。

持续阶段:分泌细胞因子及ECM阶段

主要包括增殖、趋化、纤维生成、收缩、基质降解以及维生素A的损失几个过程。整个过程中HSC合成的ECM明显增加,一方面是量的改变,通过HSC的不断增殖来完成;另一方面是质的改变,每个HSC合成ECM的能力增加。

消退阶段:凋亡或恢复为静止型

消退阶段主要通过减少活化HSC的数目来完成,目前已知的有两种途径,即将活化的HSC逆转至静息状态和通过凋亡途径清除活化的HSC。

肝纤维化的发展是一个动态过程,在进入肝硬化前尚有逆转的可能,所以早发现、早治疗、早干预非常重要。谁能预防或减轻肝纤维化,谁就将能医治大多数的慢性肝病!

肝纤维化病理学检查虽是“金标准”,但肝活检是一种创伤性检查,穿刺后疼痛以及并发症的出现使许多患者不愿接受该项检查,且此“标准”也不便于动态观察肝纤维化的变化和治疗效果。

而肝纤维化血清学检测,取样方便,无创伤,较为实用,是目前应用最广泛的肝纤维化诊断指标,同时,肝纤维化血清学检测数据也可大致反映出抗纤维化的治疗效果。

血清肝纤维化标志物[3]:

目前认为反映细胞外基质(ECM)成分的透明质酸(HA)、层粘蛋白(LN)、Ⅲ型前胶原肽或其代谢片段(如PⅢNP)以及Ⅳ型胶原或其代谢片段(如Col Ⅳ),加上肝脏受损时生化指标中的甘胆酸(cholylglycine CG),这几项指标联合检测对肝纤维化的发生有很好的提示作用。

1、透明质酸(hyaluronicacid,HA)

是人体基质的主要成分,为一种大分子葡萄氨基多糖,主要由间质细胞合成,肝脏内皮细胞摄取,由特异的透明质酸酶水解,经淋巴循环入血。在血中半衰期仅2~5min,成人日降解量为:10~100mg/日。

1987年Bensen和Nyberg提出血清HA是反映肝内皮细胞功能,反映活动性纤维化,预测肝硬化的良好指标。有人认为[4]本指标较之肝活检更能完整反映出肝全貌,是肝纤维化和肝硬变的敏感指标。

肝纤维化时,肝内皮细胞清除功能下降,HSC合成HA大大提高,双重原因导致肝纤维化患者中HA上升。当血清中HA≥100μg/L时提示肝纤维化的发生,其浓度与组织学病变的严重程度呈正相关。

在肝病进展中,其浓度高低依次为:急性肝炎<慢性迁延性肝炎<慢性活动性肝炎<肝硬化,当HA水平大于250 μg/L,可判定为肝硬化[5](有些肝硬化病人HA不升高与其肝脏合成功能有关)。

HA也可以作为肝癌及其它恶性肿瘤的辅助诊断指标。类风湿关节炎及呼吸窘迫综合征等患者血清中HA也会升高。

2、层粘连蛋白(Laminin,LN,亦称板层素、层粘素)

为细胞外基质(ECM)中的非胶原性结构蛋白,广泛分布于基底膜的透明层,紧贴细胞基底部,与Ⅳ型胶原结合形成基底膜骨架,影响细胞的粘附、运动,调节细胞生长和分化,并与肝纤维化发生、肿瘤的浸润转移等有关。

在纤维化、肝硬化发展中,LN合成增加并沉积于Disse间隙中,与Ⅳ型胶原结合形成连续基底膜,即“血窦毛细血管化”,影响组织与血液间营养和代谢物质交换,导致肝细胞功能障碍,并可能是门静脉高压形成的主要物质基础之一,此指标可反映肝窦毛细血管化和汇管区纤维化[6]

血清层粘连蛋白水平诊断肝纤维化的敏感性、特异性、阳性诊断率和阴性诊断率分别为:71.9% , 80.0% ,87.2%和60.0% ,其水平随着纤维化的严重程度而增大。

目前多数学者认为,血清LN可作为诊断早期肝纤维化指标之一,在预测慢性病毒性肝炎纤维化时,LN优于PⅢNP但劣于Col Ⅳ。

LN含量增加除了反映肝纤维化,还与下列疾患有关:

(1)与基底膜相关疾病有关:先兆子痫的孕妇血清较正常妊娠者显著升高,而羊水中LN含量反而下降,提示可能与肾小球及胎盘螺旋动脉损伤有关。

(2)监测食管静脉曲张程度:肝窦内纤维化发生时,LN沉积,肝窦基底膜形成使窦腔变窄,肝内血流阻力增加,是门静脉高压的病理基础,导致食管静脉曲张破裂出血。

(3)血清LN的升高与恶性肿瘤浸润转移相关

(4)血清LN与糖尿病、肾小球硬化等疾病有关

3、Ⅲ型前胶原N端肽(PⅢNP)

胶原蛋白主要由纤维母细胞,在肝细胞坏死后激活巨噬细胞释放多种细胞因子的作用下,在细胞内合成前胶原。

肝组织中主要由Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三种前胶原广泛分布在上皮组织及结缔组织中。Ⅲ型前胶原(PCⅢ)是Ⅲ型前胶原氨基肽(PⅢNP)的前体,Ⅲ型前胶原分泌到细胞外后,经酶切作用裂解下来转化成Ⅲ型胶原,同时释放N端前肽入血,其量与Ⅲ型胶原相等,因此血清PⅢNP含量,反映了肝内Ⅲ型胶原的合成,即可知Ⅲ型胶原的合成量和合成速率。PⅢNP在肝纤维化早期即可能升高,可作为[7]

(1)肝纤维化分级的指标:PⅢNP与肝纤维化形成的活动程度密切相关,但无特异性,因其它器官纤维化时,PⅢNP也会升高;

病人肝纤维化严重程度的PⅢPNP浓度:

无纤维化:4.5 μg/L(1.4-25.5);

轻微纤维化:6.9 μg/L(2.7-51.9);

中等纤维化:12.0 μg/L(3.1-117.5);

严重纤维化:12.8 μg/L(1.7-100.4)。

(2)慢性肝病的预后判断:持续PⅢNP升高的慢活肝,提示病情可能会恶化并将向肝硬变发展,而PⅢNP降至正常可预示病情缓解;

(3)反映肝纤维合成状况和炎症活动性:早期肝硬化显著升高,而陈旧性肝硬化和部分晚期肝硬变、肝萎缩患者血清PⅢNP不一定增高。

4、Ⅳ型胶原(Col Ⅳ) 

是构成基底膜主要成分,在细胞内合成,直接以前胶原形式参与细胞外间质的构成。正常肝脏肝小叶Disse间隙缺乏基底膜,ColⅣ含量极微,且可能独立分布。肝脏发生纤维化后,早期即见其增生,且转换率快,最后与持续沉积的层粘连蛋白形成完整的基底膜,即“肝窦毛细血管化”特征性表现。血清ColⅣ水平升高可较灵敏反映出肝纤过程,它在肝纤维化时出现早,是肝纤的早期标志之一[8]

(1)反映肝纤维化程度,随着慢迁肝→慢活肝→肝硬化→肝癌病程演变,ColⅣ胶原在血清含量逐步升高,其沉积的量与肝硬化程度成正相关;

(2)对重症肝炎和酒精性肝炎也显高值

(3)药物的疗效观察和预后的重要依据,药物治疗后血清ColⅣ明显减少,病人康复,ColⅣ随之下降,与肝组织学的改变完全一致;

(4)在基底膜相关疾病也可出现ColⅣ水平的异常,如甲状腺机能亢进,中晚期糖尿病、硬皮病等。

5、甘胆酸,甘胆酸(cholylglycine,CG)

CG在肝细胞内合成,是胆酸与甘氨酸结合而成的结合胆酸,经胆管排入胆囊贮存,餐后胆囊收缩,随同胆汁排入小肠,参与脂肪的消化吸收。

95%的胆酸由小肠粘膜重吸收入血,经门静脉输送至肝脏由肝细胞摄取。当肝细胞受损时,或者发生胆汁淤滞时,均可使血中CG含量增高。临床实践证明:肝损害的生化指标中CG比谷丙转氨酶(ALT)、胆红素等试验更为敏感,特别是伴肝纤维化、肝硬化的肝功损害。

大批专家通过肝组织活检对照[9],认为HA+LN+PⅢNP+ColⅣ联合检测,可以减少临床对慢性肝病诊断的误诊和漏诊率。

HA+LN+PⅢNP+ColⅣ这四项联合检测在慢性肝炎至肝纤维化诊断的阳性率高达92%,与较具优势的HA+LN+PⅢNP和 HA+LN+CⅣ两组相比差异有显著性。

卢业成等人对86位肝硬化患者及83位健康人分别做了血清肝纤维化标志物的检测,结果见下表[9]

肝硬化患者血清中HA,LN,CIV,PCⅢ均显著升高,分别为正常对照组的11.03,2.22,2.60和3.44倍,且差异显著。

总而言之, HA、LN、PⅢNP、ColⅣ这四项指标在慢性肝病患者所处的不同时期均有不同的表现,联合检测,指标可从不同角度反映慢性肝病不同时期的ECM在体内的动态变化。

肝纤维化早期以HA含量变化最为显著,ColⅣ水平升高较灵敏,PⅢNP与早期肝纤维化信号有关;LN可作为晚期肝纤维化和肝硬化较灵敏的指标

血清肝纤维化标志物确实对观察病情演变及判断疗效有一定的临床意义,慢性肝病患者应定期做血清肝纤维化标志物检测。

参考文献:

[1]范慧宁,陈尼维.肝纤维化的流行病学研究进展[J].国际消化病杂志,2014, 34(1):29-31.

[2] 郭蓉.肝纤维化的细胞和分子机制研究进展[J].中国肝脏病杂志(电子版),2012, 4(4):57-61.

[3] 刘婷.肝纤维化的血清学诊断研究进展[J].实用肝脏病杂志,2016,19(1):125-128.

[4] 蔡卫民,张彬彬等.八项肝纤维化血清标志物比较研究[J].中华肝脏病杂志,2004,12(4):219-222.

[5] 张雅,刘关键,吴泰阳.血清透明质酸对慢性病毒性肝炎肝纤维化诊断价值的系统评价[J].中国循证医学杂志,2007,7(2):112-119.

[6] 王皓,高春芳.肝纤维化的血清学诊断[J].实用临床医药杂志,2005, 9(7):4-9.

[7] 史丹鹤,刘立新.肝纤维化非创伤性诊断研究进展[J].中国药物与临床,2011,11(10):1184-1186.

[8] 蒋杰球.血清Ⅳ型胶原与总胆汁酸联合检测在肝纤维化诊断中的价值[J].广西医科大学学报,2000, 17(3):451-452.

[9] 卢业成,石亚玲,王少珍.肝纤维化血清标志物在肝硬化诊断中的价值[J].实用医学杂志,2000, 16(1):38-39.

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编辑:唐强虎   审校:而 东

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