慢性乙型肝炎肝纖維化患者剪切波彈性成像參數(shù)變化與TGFβ1、TIMP-1的相關(guān)性

陳萬(wàn)峰 許亞春

作者單位：226600 江蘇 海安市人民醫(yī)院超聲科(陳萬(wàn)峰),放射科(許亞春)

肝纖維化是慢性乙型肝炎(CHB)向肝硬化發(fā)展的中心環(huán)節(jié),主要病理特征是肝小葉結(jié)構(gòu)紊亂、肝細(xì)胞結(jié)節(jié)樣再生和假小葉形成,最終發(fā)展為肝硬化甚至原發(fā)性肝癌[1]。肝纖維化和早期肝硬化在組織學(xué)上可一定程度逆轉(zhuǎn),及時(shí)規(guī)范的抗病毒、抗纖維化治療尤為重要,因此需要正確評(píng)估各階段病理變化[2]。肝活組織檢查是確診CHB肝纖維化的金標(biāo)準(zhǔn),但由于是有創(chuàng)檢查和并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)較高,臨床應(yīng)用受到限制[3]。剪切波彈性成像技術(shù)(SWE)可實(shí)時(shí)觀(guān)察肝臟硬度,掌握肝損傷和修復(fù)的動(dòng)態(tài)變化,具有快捷、無(wú)創(chuàng)和準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn),已應(yīng)用到肝纖維化的臨床診斷中,但是受儀器設(shè)備、技術(shù)水平和臨床特征差異性等因素影響[4]。研究證實(shí),多種細(xì)胞因子在CHB肝纖維化和肝硬化的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用,轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)是肝纖維化的始動(dòng)因子,可激活肝星形細(xì)胞(HSC)活性生成大量細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),誘導(dǎo)和加快肝纖維過(guò)程;基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子-1(TIMP-1)可特異性抑制基質(zhì)金屬酶(MMP)表達(dá)促進(jìn)ECM降解,抑制HSC活性和肝纖維化進(jìn)展[5,6]。本研究探討肝硬度值(LSM)與血清TGF-β1和TIMP-1水平與CHB肝纖維化的相關(guān)性,為早期診治和預(yù)后評(píng)估提供參考依據(jù)。

資料與方法

一、一般資料

選擇2020年7月至2022年12月海安市人民醫(yī)院就診的CHB肝纖維化患者100例,列入觀(guān)察組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①HBsAg陽(yáng)性時(shí)間>6個(gè)月,入組后HBsAg和/或HBV DNA仍為陽(yáng)性;②在接受SWE檢查前1周行肝穿刺活檢明確肝纖維化及其分級(jí),符合《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》[7]中的診斷標(biāo)準(zhǔn);③肝纖維化Metavir標(biāo)準(zhǔn)分期為F0～F4期;④年齡18～65歲;⑤臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①明確出現(xiàn)肝硬化,肝臟良惡性腫瘤,中度以上脂肪肝,合并其他類(lèi)型肝炎或急慢性肝病;②膽胰炎癥性、結(jié)石性、梗阻性、腫瘤性疾病;③全身炎癥性、血液性、免疫性疾病,高度肥胖,妊娠或哺乳期婦女;④精神、智力、認(rèn)知異常不能配合研究,超聲檢查禁忌證等。選擇同期健康體檢人員50名,列入對(duì)照組,納入標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)肝膽胰相關(guān)疾病,肝功能和乙型肝炎相關(guān)指標(biāo)檢查正常。觀(guān)察組中男性56例,女性44例;年齡(41.3±3.4)歲;體重指數(shù)(BMI)為(22.14±2.12)kg/m2。對(duì)照組中男性27例,女性23例;年齡(41.4±3.4)歲;BMI為(22.12±2.10)kg/m2。兩組的一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究獲得研究對(duì)象知情同意,醫(yī)院醫(yī)學(xué)理論委員會(huì)審批。

二、研究方法

(一)SWE檢查 使用GE LOGIQ E8彩色多普勒超聲診斷儀測(cè)定受檢者LSM,采用C1-6型凸陣探頭,頻率為2.5～6.0 Hz。患者平臥位,先采用二維掃查受檢者右前第4～7肋間,獲得二維圖像后調(diào)整為SWE模式,圖像深度8.0 cm、圖像大小為120%,成像取樣框大小為4 cm×3 cm,測(cè)量ROI 20 mm,彈性Scale 40 kPa。以肝包膜下約1 cm作為取樣部位,受檢者屏氣3～5 s獲得穩(wěn)定圖像,得到LSM,連續(xù)5次檢測(cè),取平均值。

(二)生物學(xué)指標(biāo)檢測(cè) 采集研究對(duì)象空腹血液6.0 mL,以3000 r/min離心10 min,上清液置于-80℃?zhèn)溆谩２捎妹嘎?lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定血清TGF-β1、TIMP-1水平,試劑盒由上海臻科生物科技公司提供;使用邁瑞B(yǎng)C-2600全自動(dòng)血液細(xì)胞分析儀測(cè)定血小板計(jì)數(shù)(PLT);使用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門(mén)冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-GT)、堿性磷酸酶(ALP)、總膽紅素(TBil)、直接膽紅素(DBil)、白蛋白(Alb)等;ELISA測(cè)定透明質(zhì)酸(HA)、Ⅲ型前膠原(PC-Ⅲ)、Ⅳ型膠原(Ⅳ-C)和層粘蛋白(LN)等肝纖維化指標(biāo),纖維化指數(shù)-4(FIB-4)=(年齡×AST)/(PLT×ALT1/2)。

(三)觀(guān)察指標(biāo) ①比較觀(guān)察組和對(duì)照組的LSM與血清TGF-β1和TIMP-1水平。②根據(jù)影像學(xué)和肝穿刺檢測(cè)結(jié)果,將觀(guān)察組按照肝纖維化程度分為S0組(n=22)、S1組(n=25)、S2組(n=23)、S3組(n=15)和S4組(n=15),比較各亞組的血小板、肝功能和肝纖維化指標(biāo)。③Pearson相關(guān)分析LSM與血清TGF-β1和TIMP-1水平的相關(guān)性。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié) 果

一、觀(guān)察組和對(duì)照組LSM、TGF-β1和TIMP-1水平比較

觀(guān)察組的LSM、TGF-β1和TIMP-1水平高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 觀(guān)察組和對(duì)照組LSM、TGFβ1、TIMP-1水平比較(±s)

二、不同肝纖維化分期患者的臨床資料比較

CHB患者的PLT和血清ALB水平隨著肝纖維化分期的增加而逐漸降低,血清ALT、AST、γ-GT、TBil、DBil、HA、PC-Ⅲ、Ⅳ-C、LN水平以及FIB-4指數(shù)隨著肝纖維化分期的增加而逐漸升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 不同肝纖維化分期患者的臨床資料比較(±s)

三、不同肝纖維化分期患者LSM、TGF-β1和TIMP-1水平比較

CHB患者的LSM、TGF-β1和TIMP-1水平均隨著肝纖維化分期的增加而逐漸依次升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3和圖1。

圖1 S0期患者檢查圖像(LSM 5.04 kPa)

圖2 S1期患者檢查圖像(LSM 6.45 kPa)

圖3 S2期患者檢查圖像(LSM 8.00 kPa)

圖4 S3期患者檢查圖像(LSM 10.23 kPa)

圖5 S4期患者檢查圖像(LSM 11.64 kPa)

四、LSM與TGFβ1、TIMP-1水平的相關(guān)性分析

Pearson分析顯示,CBH肝纖維化患者LSM與TGFβ1、TIMP-1均呈正相關(guān)(r=0.564、0.587,P<0.05)。見(jiàn)圖6。

圖6 LSM與TGFβ1、TIMP-1的相關(guān)性圖

五、LSM、TGFβ1、TIMP-1對(duì)CHB肝纖維化的診斷效能

經(jīng)ROC曲線(xiàn)分析顯示,LSM對(duì)CHB肝纖維化的診斷效能大于TGFβ1、TIMP-1(P<0.05)。見(jiàn)表4。

表3 不同肝纖維化分期患者LSM、TGF-β1和TIMP-1水平比較(±s)

表4 LSM、TGFβ1、TIMP-1對(duì)CHB肝纖維化的診斷效能

討 論

研究報(bào)道,肝纖維化是導(dǎo)致CHB轉(zhuǎn)變?yōu)楦斡不牟±磉^(guò)程,對(duì)早期肝纖維化患者及時(shí)有效的臨床干預(yù)后可發(fā)生逆轉(zhuǎn)[8]。肝纖維化是一個(gè)損傷、修復(fù)的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程,肝穿刺活檢屬于侵入性有創(chuàng)手段,可能會(huì)帶來(lái)不同程度的并發(fā)癥,僅進(jìn)行一兩次肝活檢并不能完全反映發(fā)展?fàn)顟B(tài),臨床應(yīng)用較局限[9]。

SWE利用超聲波在不同組織密度和深度聚集所形成的剪切波測(cè)量組織密度,當(dāng)組織硬度較高時(shí),LSM相應(yīng)升高, CHB患者發(fā)生肝纖維化后,SWE所獲得的LSM值隨之出現(xiàn)異常[10,11]。研究報(bào)道,確定SWE標(biāo)準(zhǔn),可避免外界因素對(duì)檢查結(jié)果的影響,檢查結(jié)果較傳統(tǒng)彈性成像技術(shù)更可靠和準(zhǔn)確[12,13]。LSM是經(jīng)剪切波彈性成像檢查最直接的定量指標(biāo),檢測(cè)值高低與組織硬度呈顯著正相關(guān)。通過(guò)硬度狀況可準(zhǔn)確掌握患者肝纖維化程度,根據(jù)分期進(jìn)行臨床干預(yù),有利于降低肝硬化發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[14-16]。本研究顯示,CHB患者的LSM值顯著高于健康人群,且隨著肝纖維化分期的增加而逐漸升高,提示LSM值可直接反映CHB肝纖維化患者肝臟硬度,與Aksakal等[17]報(bào)道結(jié)果一致。

HSC活性增加促使大量的ECM生成并沉積于肝內(nèi),是肝纖維化重要的病理基礎(chǔ),當(dāng)沉積的ECM過(guò)多且降解機(jī)制被抑制,可促進(jìn)成纖維細(xì)胞、肌纖維細(xì)胞等生成,最終誘導(dǎo)肝纖維化發(fā)生[18]。TGF-β1可通過(guò)損傷肝細(xì)胞和誘導(dǎo)凋亡,促進(jìn)肌纖維母細(xì)胞形成,促使HSC活化增殖,并增加ECM合成與降解失衡,是誘導(dǎo)肝纖維化發(fā)生和發(fā)展的重要細(xì)胞因子。HBV通過(guò)免疫損傷生成誘導(dǎo)細(xì)胞因子,直接或間接激活Kupffer細(xì)胞,促進(jìn)TGF-β1分泌,而過(guò)量的TGF-β1反向誘導(dǎo)TGF-β1分泌和膠原合成,通過(guò)激活經(jīng)典和非經(jīng)典Smad通路誘導(dǎo)肝纖維化發(fā)生和加速其病理進(jìn)展[19]。在肝纖維化患者肝內(nèi)ECM大量沉積的病理過(guò)程中,MMP過(guò)度分泌發(fā)揮能促進(jìn)ECM的沉積作用,而金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMP)在肝纖維化早期具有特異性抑制MMP的生物活性,發(fā)揮抑制肝纖維化進(jìn)展的效應(yīng)[20]。TIMP-1屬TIMP家族的重要成員,通過(guò)保護(hù)HSC抑制MMP的生成,減輕MMP對(duì)肝細(xì)胞的損傷,從而抑制肝纖維化發(fā)展[21]。本研究顯示,CHB肝纖維化患者的血清TGF-β1和TIMP-1顯著高于健康人群,且隨著肝纖維化分期的增加而逐漸升高,提示TGF-β1、TIMP-1是引起肝內(nèi)ECM過(guò)度沉積的致病因子,與CHB患者肝纖維化發(fā)生和嚴(yán)重程度密切相關(guān),與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致[22,23]。

肝纖維化是慢性炎性免疫反應(yīng)和反復(fù)肝損傷導(dǎo)致的病理修復(fù)反應(yīng),常會(huì)出現(xiàn)肝酶和膽紅素代謝指標(biāo)持續(xù)升高、肝臟蛋白質(zhì)合成功能和凝血功能不同程度障礙等病理過(guò)程[24]。本研究顯示,CHB的PLT和Alb水平與肝纖維化程度呈負(fù)相關(guān),肝功能和肝纖維化指標(biāo)水平與疾病程度呈正相關(guān);LSM與TGF-β1、TIMP-1水平呈正相關(guān),提示LSM與血清TGF-β1和TIMP-1檢測(cè)可反映肝纖維化患者的病情嚴(yán)重程度和疾病預(yù)后,且LSM對(duì)肝纖維化的臨床診斷效能較高,與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致[25,26]。

綜上所述,LSM、TGFβ1和TIMP-1水平與CHB患者的肝纖維化嚴(yán)重程度密切相關(guān),LSM可對(duì)早期診斷、病情監(jiān)測(cè)、預(yù)后評(píng)估提供參考依據(jù),具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。