Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 11 2016

Серумни маркери за неинвазивна оценка на чернодробна фиброза

виж като PDF
Текст A
доц. д-р Аделаида Русева
Клинична лаборатория, МУ, гр. Плевен


Чернодробната биопсия традиционно се приема за референтен метод за оценка на увредата при хепатална фиброза. Наличието на проблеми, свързани с получаването и интерпретацията на чернодробните биопсии, насочва усилията на част от изследователите към проучване и създаване на неинвазивни диагностични методи за установяване на чернодробна фиброза. Серумните маркери са изключително атрактивни кандидати за неинвазивна оценка на хроничните черно­дробни заболявания и включват индиректни и директни маркери.

Чернодробната фиброза е процес, представляващ отговор на черния дроб към увреждане. Всички хронични чернодробни заболявания (ХЧЗ) могат да доведат до развитие на чернодробна фиброза. В продължение на много години основни причини за ХЧЗ бяха хроничният вирусен хепатит (ХВХ) В и алкохолната болест на черния дроб. Понастоящем в много страни те намаляват, но има и такива (някои страни в Северна Европа), в които рисковата употреба на алкохол води до алармиращи нива на алкохолна болест на черния дроб.

През последните няколко десетилетия две други заболявания имат основен дял сред ХЧЗ, а именно: хроничен хепатит С и неалкохолният стеатозен хепатит. С напредването на фиброзата до степен, че фиброзните септи ограждат паренхимните нодули и променят нормалната архитектоника на черно­дробния лобул, хистологичната лезия се означава като цироза[1,2].

Степента на фиброза корелира с риска от развитие на цироза и със свързаните с черния дроб усложнения при вирусни и невирусни хронични черно­дробни заболявания. Традиционно чернодробната биопсия е приета за референтен метод за оценка на увредата при хепатална фиброза при пациенти с хронични чернодробни заболявания. Това е логично поради факта, че за целта се използва директен метод на визуализиране на чернодробните промени чрез микроскопско изследване[3]. Извършена от опитен оператор, с чернодробната перкутанна биопсия може да се получи „добър” хистологичен материал в болшинството случаи[4]. Подходящата проба трябва да е с дължина 2 cm или повече и да съдържа 11 или повече цялостни портални пространства[5].

В съвременните системи за оценка на хистологична активност некроинфламаторните процеси се измерват чрез градиране (grading), а процесът на фиброза – чрез стадиране (staging). Приема се, че некроинфламаторният процес указва сегашната активност на заболяването, докато степента на фиброза е индикатор за прогресията му в дългосрочен план.

Първата хистологична класификация на хроничните хепатити е въведена от De Grote през 1968 г. Днес тази класификация се използва рядко поради съществуващи недостатъци, основно – установяването на системна връзка между степента на фиброза и степента на възпаление и некроза. Вече е установено, че такава връзка не е задължителна, особено при хепатит С, където може да има фиброза без активност или с ниска такава.

През 1996 г. група френски учени, обединени под името METAVIR Cooperative Study Group, предлагат нова, много опростена, но достатъчно надеждна система за хистологична оценка при пациенти с хроничен хепатит, известна като METAVIR система[6]. Тя е специално разработена за пациенти с хепатит С и включва градиране и стадиране на заболяването (Табл. 1).

Таблица 1: Оценка на активност и стадий

Оценка на активност

Оценка на стадий

А0 = липсва активност

F0 = няма фиброза

А1 = умерена активност

F1 = лека фиброза (звездовидно разширение на порталните зони без септи)

А2 = средна активност

F2 = умерена фиброза (звездовидно разширение на порталните зони с няколко септи, най-малко една в пробата)

А3 = силно изразена активност

F3 = мостова фиброза (септална фиброза без цироза)

 

F4 = цироза

  

Резултатите от чернодробната биопсия могат да предоставят данни за моментното състояние, а не отразяват динамичните промени по време на процеса на фиброгенеза (прогресиране, застой или регрес).

Освен това поради съществуваща хетерогенност на процеса съществува риск биопсичният материал да не е репрезентативен за фиброзата в целия черен дроб[7].

Наличието на проблеми с получаването и интерпретацията на черно­дробните биопсии насочва усилията на част от изследователите към проучване и създаване на неинвазивни диагностични методи за установяване на чернодробна фиброза[8]. Серумните маркери са изключително атрактивни кандидати за неинвазивна оценка на хроничните чернодробни заболявания. Оценката при тези методи се основава на изчисляване на зоната под кривата, известна като AUROC, при която за референтен метод се приема чернодробната биопсия. AUROC може да варира в зависимост както от различни популационни характеристики на включените в проучванията индивиди, така и от спектралния биас (вариацията на AUROC в зависимост от стадия на фиброзата). При превалиране на стадии F0 и F4 в изследваната популация неинвазивните диагностични методи показват по-високи чувствителност и специфичност в сравнение с популация, където преобладават средните стадии на фиброза F1 и F2[9,10].

Неинвазивните лабораторни биомаркери за оценка на чернодробна фиброза при хронични чернодробни заболявания включват индиректни и директни маркери.


Индиректни маркери

Представляват молекули, освободени в кръвта поради чернодробна увреда. Те отразяват промените в чернодробната функция, но не корелират с търновера на екстрацелуларния матрикс (ЕЦМ)[1,11].


ALT

Това е един от най-старите маркери за чернодробна цироза (заедно с AST/ALT). Въпреки високата си специфичност този показател се влияе от много фактори, вкл. пол, БМИ, употреба на хепатотоксични медикаменти[12].


AST/ALT

Индексът е валидиран при различни форми на чернодробни заболявания, като стойност >1 e предиктивна за цироза[13].


APRI (AST/Plt)

Оригиналната разработка на теста е от Wai и сътр. (2003 г.). Многобройни студии доказват неговата стойност и отлична точност при прогнозиране на напреднала фиброза при различни форми на чернодробни заболявания[2,14]. Диагностичната точност на този индекс е подобрена от Lok и сътр. чрез допълване с ALT и INR[15].


Forns индекс

Изчислява се на базата на възрастта на пациента и изследването на три лабораторни показателя – Plt, Chol и GGT[16]. При cut off = 6.9 тестът е надежден за деференциране на стадии F0-F1 от по-тежката фиброза F2-F4, но е по-малко точен при разграничаване на F2 от F4[1].


Fib-4

Тази точкова система се основава на изчисления, свързани с възраст, тромбоцитен брой, AST и ALT.

Разработена е с цел откриване на фиброза при пациенти с HIV/HCV инфекция[17]. Впоследствие е валидирана при пациенти.

 


При използване на cut off <1.45, FIB4 има отрицателна предиктивна стойност за напреднала фиброза от 90%. При нарастване на отрязващата стойност на 3.25, FIB4 би имал 97% специфичност и положителна предиктивна стойност от 65% за напреднала фиброза. В групата пациенти, при които тази формула е била валидирана за първи път, над 70% имат FIB4 <1.45 или >3.25 и според авторите тези пациенти биха избегнали чернодробната биопсия с точност от 86%[18].


FibroIndex

Прост точков метод, състоящ се от три биохимични маркера: AST, Plt и гама глобулин. Индексът има чувствителност 40% и специфичност 94% за лека фиброза (F0/F1) при cut off <1.25, а при >2.25 – чувствителност 36% и специфичност 97% за F3. Поради ниската чувствителност фиброиндексът не е адекватен за самостоятелна употреба, но може да се използва заедно с други маркери за фиброза[19].


HepaScore®

Съчетава неспецифични със специфични маркери за фиброза: възраст, пол, билирубин, GGT, α-2-макроглобулин (α-2-MG) и хиалуронова киселина (НА). HepaScore алгоритъмът е по-сложен в сравнение с другите индиректни маркери. За изпълнението му е необходимо моделиране на сложно уравнение. При стойности < или = 0.2 отрицателната предиктивна стойност за изключване на фиброза е 98%. При стойности > или = 0.8 положителната предиктивна стойност за предсказване на цироза е 62%. Предвид добрата отрицателна предиктивна стойност HepaScore е добър маркер за изключване на значителна фиброза, но не така добър за нейното предсказване. Поради това се препоръчва при стойности на HepaScore >0.2 да се използва допълнителен маркер за цироза[20].


FibroTest®/FibroSure®

Идентични тестове, предлагани в Европа и САЩ, под различно име. Включват данни за пол и възраст и изследване на 6 биохимични маркера, асоциирани с хепатална фиброза: хаптоглобин, α-2-MG, аполипопротеин А1, GGT, билирубин и ALT[21]. Това е най-валидираният неинвазивен тест за хепатална фиброза. Точността му е оценена при пациенти с ХВХ В и С. Тестът е по-полезен при установяване на крайните стадии на фиброза (F0-1 и F4) в сравнение с междинните F2[1,2,17,22].


FibroМeter®

Използва разработен алгоритъм, включващ данни от α-2-MG, ALT, AST, GGT, Prothrombin Index, Urea, Plt, пол и възраст на пациента. Оценката варира от 0 до 1, като 1 съответства на най-напредналия стадий.

Предлагат се и данни относно общоприетите: F0–F4 за фиброза/цироза и A0–A3 за степен на възпаление[23].


Директни маркери

Директните маркери представляват фрагменти от компоненти на черно­дробния матрикс, продуцирани от чернодробните стелатни клетки по време на процеса на фиброзиране, както и молекули, участващи в регулирането на този процес[24].


Тип 4 колаген

Това е компонент на ЕЦМ, изследван във връзка с чернодробни заболявания с различна етиология.

Повишението му в плазмата корелира със степента на чернодробна фиброза[25].


Хиалуронова киселина (HA)

Хиалуроновата киселина е глюкозоаминогликан, един от основните компоненти на ЕЦМ, произвеждан от черно­дробните стелатни клетки. Тестът за НА е особено ценен за установяване на напреднала фиброза, неговата отрицателна предиктивна стойност от порядъка на 98-100% позволява сигурно изключване на цироза[26].


Ламинин

Ламининът представлява неколагенов гликопротеинов компонент на ЕЦМ, произвеждан от чернодробните стелатни клетки. Стойностите му корелират със степента на перисинусоидалната фиброза[27].


ММП-1 (матриксна метало-протеиназа-1)

Стойностите на ММП-1 показват негативна корелация с хистологичната тежест както по отношение на некроза, така и на развитие на фиброза[28].


ММП-9 (матриксна метало-протеиназа-9)

Секретира се от купферовите клетки на черния дроб. Има данни, че ММП-9 показва негативна корелация с тъканните инхибитори на ММП (TIMPs) и с хистологичните данни за тежест на хроничните хепатити[29].


TIMPs

Нивата на ММП се регулират от специфични тъканни инхибитори – TIMPs. Те причиняват инхибиране на дегенерацията на ЕЦМ. С прогресиране на чернодробното заболяване техните концентрации в серума нарастват и директно корелират със степента на фиброзния процес. Нивата на TIMP-1 значително корелират с фиброзата, с ниска специфичност, но с чувствителност 100% при диагностициране на цироза[29,30,31].


Трансформиращ растежен фактор β

Най-важният стимул за депозиция на ЕЦМ; установени са по-високи серумни нива при пациенти с НСV инфекция, като стойностите корелират със степента на хепатална фиброза[32].


Трансформиращ растежен фактор α

Усилва пролиферацията на чернодробните стелатни клетки, корелира със прогресията на чернодробното заболяване[33].


ELF® (Enhanced Liver Fibrosis)

Използва се алгоритъм, обединяващ резултатите от TIMP-1 и аминотерминалния пропептид на тип III проколаген (PIIINP) и HA, за които е доказано, че имат добра корелация със стадия на фиброза при хронични чернодробни заболявания. Тестът е подходящ за предсказване на умерена фиброза и цироза, но трябва да бъде отчитано влиянието на пола и възрастта при интерпретация на резултатите[34].


FIBROSpect II

Това е търговски достъпен тест, който комбинира НА, TIMP-1 и α-2-MG в предиктивен алгоритъм за стадиране на фиброзата (F2-F4). Индекс, по-голям от 0.42, се идентифицира с наличие на фиброза F2-F4.

По данни на производителя, при НСV-инфектирани пациенти този тест има специфичност 71.4% и чувствителност 80.6%. Тестът е подходящ за установяване наличие/отсъствие на цироза, особено при пациенти с отказ или с контраиндикации за чернодробна биопсия[31].

Крайната цел на разработването и изпитването на нови неинвазивни методи за оценка на чернодробна фиброза е вземането на най-правилното клинично решение при съблюдаване на максимална безопасност за пациента и икономическа изгода. Чернодробната биопсия все още има важна роля в ерата на неинвазивните методи, но необходимостта от нейното провеждане би могла да бъде намалена. Тъй като все още не е открит перфектният неинвазивен метод, който напълно да замени изследването чрез биопсия, търсенето на нови неинвазивни методи за оценка на чернодробна цироза продължава.
  
  

  

  
книгопис:
1.    Baranova, A., P. Lal, A. Birerdinc and Z. M. Younossi. Non-invasive markers for hepatic fibrosis. BMC Gastroenterology, 2011, vol. 11, Article 91.
2.    Sebastiani,, G. Non-invasive assessment of liver fibrosis in chronic liver diseases: implementation in clinical practice and decisional algorithms. World Journal of Gastroenterology, 2009, vol. 15, No. 18:2190–2203.
3.    Saleh, H., A. Abu-Rashead. Liver Biopsy Remains the Gold Standard for Evaluation of Chronic Hepatitis and Fibrosis. J Gastrontestin Liver Dis Vol 16 No. 4 425-426.
4.    Sporea, I., R. Siril, A. Popescu et al. The quality of the fragment obtained by liver biopsy foe staging chronic hepatitis. J. Gastrointestin Liver Dis. 2007;16:263-266.
5.    Bedossa, P., D. Dargere, V. Paradis. Sampling variability of liver fibrosis in chronic hepatitis C. Hepatology 2003;38:1449-1457.
6.    Intraobserver and interobserver variations in liver biopsy interpretation in patients with chronic hepatitis C. The French METAVIR Cooperative Study Group. Hepatology, 1994;20:15-20.
7.    Regev, A., Berho, M., Jeffers, L.J., Milikowski, C., Molina, E.G., Pyrsopoulos, N.T. et al. Sampling error and intraobserver variation in liver biopsy in patients with chronic HCV infection. Am J Gastroenterol. 2002; 97: 2614–2618
8.    Thabut D, Simon M, Myers RP et al. Noninvasive prediction of fibrosis in patients with chronic hepatitis C. Hepatology 2003; 37: 1220-1221
9.    Poynard, T., Halfon, P., Castera, L., Munteanu, M., Imbert-Bismut, F., Ratziu, V. et al. Standardization of ROC curve areas for diagnostic evaluation of liver fibrosis markers based on prevalences of fibrosis stages. Clin Chem. 2007; 53: 1615–1622
10.    Sebastiani, G., Castera, L., Halfon, P., Pol, S., Mangia, A., Di Marco, V. et al. The impact of liver disease aetiology and the stages of hepatic fibrosis on the performance of non-invasive fibrosis biomarkers: an international study of 2411 cases. Aliment Pharmacol Ther. 2011; 34: 1202–1216.
11.    Pinzani, M., K. Rombouts and S. Colagrande. Fibrosis in chronic liver diseases: diagnosis and management. Journal of Hepatology, 2005, vol. 42, supplement 1:22–36.
12.    Akbar H. and H. Fallatah. Serum ALT levels in a cohort of healthy blood donors and volunteers from Saudi Arabia: the influence of sex and body mass index. Annals of Gastroenterology and Hepatology, 2010, vol. 1:13–19.
13.    Haukeland, J. , L. Schreiner, I. Lorgen et al. ASAT/ALAT ratio provides prognostic information independently of Child-Pugh class, gender and age in non-alcoholic cirrhosis. Scandinavian Journal of Gastroenterology, 2008, vol. 43, No. 10:1241–1248.
14.    Loaeza-del-Castillo, A., Paz-Pineda, E. Oviedo-Cárdenas, F. Sánchez-Ávila, and F. Vargas-Vorácková. AST to platelet ratio index (APRI) for the noninvasive evaluation of liver fibrosis. Annals of Hepatology, 2008, vol. 7, No. 4: 350–7.
15.    Lok, A., M. G. Ghany, Z. D. Goodman, et al. Predicting cirrhosis in patients with hepatitis C based on standard laboratory tests: results of the HALT-C cohort. Hepatology, 2005. vol. 42, no. 2: 282–292.
16.    Forns, X. Ampurdanès, J. M. Llovet et al. Identification of chronic hepatitis C patients without hepatic fibrosis by a simple predictive model. Hepatology, 2002, vol. 36, No. 4:986–992.
17.    Sterling, R., E. Lissen, N. Clumeck et al. Development of a simple noninvasive index to predict significant fibrosis in patients with HIV/HCV coinfection, Hepatology, 2006, vol. 43, No. 6:1317–1325.
18.    Mallet, V. , V. Dhalluin-Venier, C. Roussin et al. The accuracy of the FIB-4 index for the diagnosis of mild fibrosis in chronic hepatitis B, Alimentary Pharmacology & Therapeutics, 2009, vol. 29, No. 4: 409–415.
19.    Koda, M., Y. Matunaga, M. Kawakami et al. FibroIndex, a practical index for predicting significant fibrosis in patients with chronic hepatitis C. Hepatology. 2, 2007, 297-306.
20.    Kalantari, H., H. Hoseini,2 A. Babak et al. Validation of Hepascore as a Predictor of Liver Fibrosis in Patients with Chronic Hepatitis C Infection. Hepatitis Research and Treatment, Volume 2011:38-44.
21.    Imbert-Bismut, F., Messous, V. Thibault et al., Intra-laboratory analytical variability of biochemical markers of fibrosis (Fibrotest) and activity (Actitest) and reference ranges in healthy blood donors. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, 2004, vol. 42, No. 3:323–333.
22.    Castera, L. Non-invasive assessment of liver fibrosis in chronic hepatitis C, Hepatology International, 2011, vol. 5, No. 2:625–634.
23.    Leroy, V., N.Sturm, P. Faure et al. Prospective evaluation of FibroTest®, FibroMeter®, and HepaScore® for staging liver fibrosis in chronic hepatitis B: Comparison with hepatitis C. Journal of Hepatology. Vol 61, 1, 28-34.
24.    Leon, A. M. Bulsara, E. Rossi et al. Hepascore: An Accurate Validated Predictor of Liver Fibrosis in Chronic Hepatitis C Infection. Clinical Chemistry, 2005, Vol 51, No 10: 1867-1873.
25.    Boeker, K., C. I. Haberkorn, D. Michels, P. Flemming, M. P. Manns and R. Lichtinghagen. Diagnostic potential of circulating TIMP-1 and MMP-2 as markers of liver fibrosis in patients with chronic hepatitis C. Clinica Chimica Acta, 2002, vol. 316, No. 1-2:71–81.
26.    Fraser, J., T. C. Laurent and U. B. G. Laurent. Hyaluronan: its nature, distribution, functions and turnover. Journal of Internal Medicine, 1997, vol. 242, No. 1:27–33.
27.    Körner, T., J. Kropf, and A. M. Gressner. Serum laminin and hyaluronan in liver cirrhosis: markers of progression with high prognostic value. Journal of Hepatology, 1996, vol. 25, No. 5: 684–688.
28.    Murawaki, Y., Y. Ikuta, Y. Idobe and H. Kawasaki. Serum matrix metalloproteinase-1 in patients with chronic viral hepatitis. Journal of Gastroenterology and Hepatology, 1999, vol. 14, No. 2:138–145.
29.    Badra, G. , M. Lotfy, A. El-Refaie et al. Significance of serum matrix metalloproteinase-9 and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 in chronic hepatitis C patients. Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica, 2010, vol. 57, No. 1:29–42.
30.    Boeker, K., C. I. Haberkorn, D. Michels, P. Flemming, M. P. Manns and R. Lichtinghagen. Diagnostic potential of circulating TIMP-1 and MMP-2 as markers of liver fibrosis in patients with chronic hepatitis C. Clinica Chimica Acta, 2002, vol. 316, No. 1-2:71–81.
31.    Hepatitis C online. PDF created May 25, 2015. Evaluation and Staging of Liver Fibrosis.
32.    Kanzler, S., M. Baumann, P. Schirmacher et al. Prediction of progressive liver fibrosis in hepatitis C infection by serum and tissue levels of transforming growth factor-β. Journal of Viral Hepatitis, 2001, vol. 8, No. 6:430–437.
33.    Harada, K., G. Shiota, and H. Kawasaki. Transforming growth factor-α and epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular carcinoma. Liver, 1999, vol. 19, No. 4:318–325.
34.    Lichtinghagen R., D. Pietsch, H. Bantel et al. The Enhanced Liver Fibrosis (ELF) score: normal values, influence factors and proposed cut-off values. J Hepatol., 2013;59 (2):236-42.