Noninvasive diagnosis of liver fibrosis in patients with chronic hepatitis C on the basis of routine laboratory indices


Malova Е.S., Glazkova Е.Ya., Morozov V.G., Rybkina А.А., Morozov A.V., Safiullina N.Kh., Balmasova I.P.

Hepatologist Medical Company, Samara; A.I. Evdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry, Ministry of Health of Russia
Objective. To develop criteria for determining the stages of liver fibrosis while monitoring chronic hepatitis C (CHC) patients, by using the methods for noninvasive diagnosis of liver fibrosis on the basis of routine laboratory indices.
Material and methods. Hemometry (COULTER AcT diff, USA) and biochemical blood analysis (Hitachi Roche – 902 Automatic analyzer, Japan) were made calculating the noninvasive diagnostic indices for fibrosis of the liver under its biopsy control, followed by the histological assessment of the biopsy samples according to the METAVIR scale.
Results. Detection of the serum level of hyaluronic acid as a direct marker of fibrogenesis in patients with CHC is effective in recognizing liver cirrhosis (F4). Among the indirect methods for noninvasive diagnosis of liver fibrosis, there are APRI, Fibroindex, MDA, and GUCI, which show a high effectiveness in these patients with F3-F4 stages and among the combined methods for its noninvasive diagnosis, the Fibrometer, Hepascore, and Zeng tests are of diagnostic value virtually at all stages.
Conclusion: The noninvasive diagnostic techniques based on routine laboratory indices need to be selectively assessed in patients with CHC, they feature varying diagnostic effectiveness at different fibrosis stages and may be recommended for this purpose during both primary examination of the patients and their monitoring in view of the established recommendations.

Хронический гепатит С (ХГС) представляет одну из наиболее серьезных и актуальных проблем современного здравоохранения, поскольку характеризуется повсеместным распространением и частым формированием неблагоприятных исходов, связанных с развитием цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы. Актуальность проблемы определяется и тем, что заболевание развивается чаще в молодом трудоспособном возрасте, что приносит огромный экономический ущерб государству.

Число инфицированных вирусом гепатита С позволяет отнести этот возбудитель к разряду глобальных пандемических агентов. В 70–90% случаев заболевание принимает хроническое течение, которое сопровождается прогрессирующим фиброзным перерождением печени с вероятным исходом в цирроз и/или рак печени. Ежегодно от цирроза печени вирусной этиологии умирают в мире более 1,5 млн человек [1].

Поскольку прогрессирование ХГС патогенетически тесно связано с началом фиброзных изменений в печени, своевременная диагностика стадий фиброза оказала бы огромную помощь специалистам при выработке тактики лечения больного и позволила бы своевременно скорректировать лечебные мероприятия по предупреждению угрожающих жизни больного состояний, к которым принадлежит и цирроз печени [2].

В настоящее время «золотым» стандартом определения степени фиброзных изменений печени является биопсия с последующим цитологическим определением стадии фиброза, однако этот метод относится к числу инвазивных, а его использование иногда приводит к серьезным осложнениям, что заставляет продолжать поиск неинвазивных критериев оценки стадии фиброза и цирроза [3, 4].

За последнее время предложен ряд неинвазивных методов оценки фиброза печени, в том числе основанных на определении в крови больных сывороточных маркеров печеночного фиброза, но их сравнительная диагностическая эффективность на отдельных стадиях фиброзного процесса больных ХГС к настоящему времени не уточнена.

К сывороточным маркерам оценки состояния печени относят прямые и непрямые тесты неинвазивной диагностики. К прямым биомаркерам фиброза принадлежат: гиалуроновая кислота (ГК), коллаген I и IV типа, проколлаген III типа, тканевые ингибиторы металлопротеиназ 1 и 2, металло-протеиназы 1 и 2. Определение этих показателей в крови имеет самостоятельное значение для диагностики стадии фиброза, кроме того, на их основе создан ряд тестов: MP3, ELF и др. [5]. Непрямые маркеры фиброза – это молекулы, высвобождаемые в кровь и в той или иной степени отражающие патологический процесс, происходящий в печени. В частности, это АЛТ и АСТ, аполипопротеин А1, альфа-2-макроглобулин (А2М), ферритин, гаптоглобин, холестерин и билирубин. На основе непрямых фибромаркеров в сочетании с показателями коагулограммы, гемограммы и демографическими данными больных разработаны тесты для диагностики фиброза: AAR, APRI, ASPRI, FIB- 4,FibroIndex, индекс Форнса, Fibrotest и др. [6]. Выделяют также комплексные фиброзные пане-ли, включающие прямые и непрямые биомаркеры: SHASTA, FIBRO Spect, тесты Zeng, Hepascore, Fibrometer и др. [7, 8].

Безусловно, наибольший интерес современных исследователей вызывает возможность неинвазивного определения степени фиброза печени с помощью рутинных сывороточных показателей, поскольку это не требует наличия дорогостоящего оборудования и может быть реализовано в любом амбулаторно-поликлиническом или стационарном учреждении.

Целью исследования послужила разработка критериев определения стадий фиброза печени в процессе мониторинга больных ХГС с использованием методов неинвазивной диагностики фиброза печени на основе рутинных лабораторных показателей. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Государственный контракт № 11.519.11.2034 от 01.11.2011).

Для реализации поставленной цели анализировали сопоставительные значения прямых, непрямых и комбинированных неинвазивных тестов у 141 больного ХГС в возрасте от 18 до 60 лет, проходивших обследование на базе медицинской компании «Гепатолог» (Самара). Параметры для расчета неинвазивных индексов фиброза определяли с помощью рутинных методик, включая гематологический метод (определение числа тромбоцитов в крови), биохимический анализ крови [определение уровней билирубина, холестерина, мочевины, некоторых белковых фракций крови (альбумина, А2М, γ-глобулина), активности ферментных систем крови (АЛТ, АСТ, ГГТ, щелочной фосфатазы)], определение некоторых показателей свертываемости крови (протромбиновое время, протромбиновый индекс и международное нормализованное отношение). При определении некоторых индексов, характеризующих цирроз печени, использовали результаты определения диаметра селезенки в ходе УЗИ. Расчет чувствительности, специфичности и диагностической точности тестов производили с учетом рекомендаций D.G. Altman и J.M. Bland [9].

При выполнении этих исследований больные ХГС были разделены на 5 групп в соответствии с результатами гистологического изучения биоптатов печени и их последующей оценки по шкале METАVIR: 1-я (F0) – 14 человек, 2-я (F1) – 56 человек, 3-я (F2) – 19 человек, 4-я (F3) – 16 человек, 5-я (F4) – 36 человек. Анализ распределения больных по полу и возрасту в соответствии со стадиями фиброза печени показал, что между стадиями практически не регистрировались различия по полу, но проявлялись возрастные различия в виде преобладания в группе с циррозом печени (F4) лиц старше 45 лет (69,4%). Наиболее часто в крови больных ХГС в наших исследованиях был отмечен низкий уровень вирусной нагрузки, среди генотипов вируса гепатита С преобладал 1b (62%).

К прямым рутинным методам неинвазивной диагностики фиброза печени у больных ХГС было отнесено определение уровня ГК в сыворотке крови. Результаты (рис. 1) показали отсутствие достоверных отклонений данного показателя у больных на стадиях фиброза F0–F3 по сравнению с контрольной группой. В то же время развитие цирроза печени сопровождалось ростом содержания ГК в крови > 100 мкг/л при чувствительности теста 75%, специфичности 100%, диагностической точности 94%, что совпадало с данными литературы [10].

Далее определяли диагностическое значение ряда индексов непрямой неинвазивной диагностики стадий фиброза печени у больных ХГС.

Индекс AAR проявлял в наших исследованиях относительно невысокую информативность. Критерием его диагностического значения служит величина выше 1, которая свидетельствует в пользу цирроза печени (F4), а ниже 0,5 – говорит о его отсутствии [6, 11]. В наших исследованиях процент попадания индивидуальных значений индекса AAR в диапазон выше 1 для больных ХГС с подтвержденной гистологически стадией F4 (чувствительность теста) составлял только 56%, что не позволяет признать за этим тестом высокой диагностической значимости.

Диагностическое значение индекса APRI заключается в следующем: величины показателя выше 1 указывают на высокую вероятность выраженного фиброза печени (≥ F3), ниже 0,5 – на его отсутствие [6, 12]. На рис. 2 показано, что верхняя граница критерия, направленная на определение стадии ≥ F3, у больных ХГС регистрировалась в 86% случаев на стадии F3 и в 88% – на стадии F4. Значения индекса APRI ниже 0,5 отмечались только у больных со стадией F0 в 70% случаев. Таким образом, индекс APRI гораздо более информативен, чем AAR для выявления как отсутствия фиброза печени, так и наличия выраженного фиброза (≥ F3). Этот вывод подтверждает и расчет его чувствительности на стадиях F3–F4 (86%), специфичности (95–98%), диагностической точности (72–80%).

Индекс ASPRI предназначен для выявления цирроза печени. При значении показателя больше 12 диагностируется цирроз печени [13]. Наши исследования четко продемонстрировали, что критериальные значения ASPRI регистрируются на стадии F4 только у 56% пациентов с ХГС, т. е. не оправдывают своей диагностической значимости.

Диагностическая роль индекса FIB-4 связана с определением вероятности выраженного фиброза (≥ F3): при значении индекса > 1,45 его вероятность мала (порядка 90%), при значении < 3,25 – велика [14, 15]. В наших исследованиях низкая вероятность значительного фиброза в 100% случаев была установлена только на стадии F0 при диагностической точности теста всего 45%. На остальных стадиях фиброзного процесса диагностическая точность индекса FIB-4 колебалась в пределах 16–38%, т. е. была еще ниже.

Индекс Форнса (Forns) позволяет определять значимый фиброз печени (F2–F4) [6, 16, 17], которому соответствуют значения индекса > 4,2. Переход со стадии F1 (критерию соответствовали показатели 36% больных) на стадию F2 (удовлетворяли критерию данные 64% больных) регистрировали с помощью этого индекса не очень четко. Начиная со стадии F3, соответствие критериальному диапазону индекса Форнса наблюдалось в 100% случаев, т. е. чувствительность теста при регистрации выраженного фиброза была довольно высока, однако его специфичность находилась на довольно низком уровне (49–50%), как и диагностическая точность, которая составляла всего 55–61%.

Тест FibroIndex предназначен для прогнозирования значимого фиброза печени (F3–F4) у больных хроническими гепатитами. При значении индекса < 1,25 вероятность отсутствия фиброза составляет порядка 87%, при значении > 2,25 вероятность значимого фиброза составляет около 90% [6, 18]. В наших исследованиях отсутствие фиброза печени совпадало с критерием «< 1,25» в 56% случаев, но еще чаще (в 94% случаев) на стадии F1, т. е. данный критериальный диапазон себя не оправдывал. Диапазон «> 2,25» для стадий F3–F4 также был недостаточно информативным на стадии F3 (регистрировался только в 43% случаев), однако при циррозе печени попадание в этот диапазон значений сопровождалось чувствительностью на уровне 75%, специфичностью – 91%, диагностической точностью – 87%, т. е. было высоко информативным (рис. 3).

Тест MDA предназначен для выявления цирроза печени, при этом вероятность наличия цирроза высока, если значения индекса < 0 (диагностическая точность около 90%) [19]. В наших исследованиях (рис. 4) в группе больных с циррозом печени во всех случаях значения показателя были отрицательными. Подобный результат был зарегистрирован также у 25% больных ХГС на стадии F3 и ни разу на остальных стадиях фиброза печени (диагностическая точность 87%).

При оценке теста GUCI считают, что вероятность наличия цирроза печени мала при значениях индекса ниже 1 [20]. Наши исследования показали, что при значениях > 1 при чувствительности 86%, специфичности 95% и диагностической точности 71% можно констатировать наличие цирроза печени (см. рис. 4).

Что касается других тестов, используемых для регистрации цирроза печени – HALT-C (критерий > 50%), Bonacini (критерий ≥ 8), Testa (критерий ≤ 1750) [21], то их чувствительность не превышала 50–66% и значительно уступала таковой для MDA и GUCI.

Все комбинированные методы неинвазивной диагностики фиброза печени у больных ХГС, в частности Hepascore, Zeng и Fibrometer, при оценке их соответствия рекомендуемым в литературе диапазонам значений проявляли довольно высокую информативность.

Так, тест Hepascore (рис. 5) позволяет оценить степень выраженности фиброза при следующих значениях: ≥ 0,5 – определить наличие значимого фиброза (≥ F2); < 0,5 – исключить выраженный фиброз (≥ F3); ≥ 0,84 – предсказать цирроз (F4) [22, 23]. У обследованных больных с ХГС рекомендуемый для распознавания значимого фиброза (≥ F2) интервал встречался с частотой от 56 до 100% на соответствующих стадиях и гораздо реже на стадиях F0–F1. В последнем случае с частотой 56–80% регистрировались значения индекса < 0,5, что позволяло исключить фиброз ≥ F3. Значения ≥ 0,84, характерные для цирроза печени, отмечены нами в 75% случаев в данной группе больных ХГС и в единичных случаях – на других стадиях. В конечном итоге оказалось, что тест обладает достаточной диагностической точностью на стадии F0 при значениях < 0,5 (68%) и особенно на стадии F4 при значениях ≥ 0,84 (88%).

При интерпретации результатов теста Zeng (рис. 6) значения > 8,7 свидетельствуют о значимом фиброзе (≥ F2), а значения < 3 – об отсутствии или минимальном фиброзе [24]. Результаты применения этого теста у больных ХГС продемонстрировали значения > 8,7 в 67% случаев на стадии F3, в 75% случаев на стадии F4 и только в 11% случаев на стадии F2, но ни разу на других стадиях. Значения < 3, характерные для стадий F0–F1, наблюдались у 80% больных при отсутствии фиброза и только в 9% случаев на стадии начальных фиброзных изменений (F1). Результативность теста на стадии F0 при значениях < 3 была на уровне 83–94%, а на стадии F4 (> 8,7) – 75–92%.

В тесте Fibrometer расчет производился по «базовой» формуле для оценки фиброза, доступной из открытых публикаций, без «отсеивания» значений маркеров и без учета этиологии заболевания. Интерпретация результатов была возможна двумя способами. В соответствии со способом 1 значения > 0,5 c вероятностью 80% соответствовали фиброзу F2 и выше, а < 0,5 – фиброзу меньше F2. Способ 2 предусматривал диагностику по 4 интервалам, показанным на рис. 7, которые с вероятностью 80–90% позволяли оценить степень фиброза [25, 26].

Таблица

Из рис. 7 следует, что более высокая эффективность тестирования была отмечена при использовании способа 2 интерпретации результатов. Диапазоны значений, рекомендованные для распознавания стадий F0–F1 и F1–F2, у обследованных нами больных наблюдались довольно редко – всего в 20% случаев на стадии F0 и в 18% – на стадии F1 соответственно. Диапазон, характерный для стадий F1–F3, проявлял высокую (74–78%) степень соответствия на стадиях F1 и F2, но низкую – на стадии F3. Наконец, диапазон для стадий F2–F4 включал 89–100% больных ХГС на стадиях F3–F4 и только 22% больных на стадии F2. В результате при значениях теста 0,5–0,852 с чувствительностью 73–77%, специфичностью 74%, диагностической точностью 70% можно диагностировать стадии F1–F2, а при значениях 0,853–1,0 с диагностической эффективностью от 69 до 91% – стадии F3–F4.

Полный перечень диагностически значимых тестов у больных ХГС на каждой стадии фиброзного процесса представлен в таблице.

Выводы

  1. Различные методы неинвазивной диагностики на основе рутинных лабораторных показателей имеют особенности при оценке стадии фиброза печени у больных ХГС и могут быть рекомендованы как при первичном обследовании, так и в процессе мониторинга.
  2. Определение уровня ГК в сыворотке крови как прямого маркера фиброгенеза у больных ХГС относительно эффективнo в распознавании цирроза печени (F4).
  3. Среди непрямых методов неинвазивной диагностики фиброза печени наиболее высокой эффективностью обладают APRI на стадиях F3–F4, FibroIndex, MDA, GUCI – при циррозе печени.
  4. Среди комбинированных методов неинвазивной диагностики фиброза печени высокая эффективность отмечена у тестов Fibrometer на стадиях F1–F4, Hepascore и Zeng – на стадиях фиброзного процесса F0, F4.


About the Autors


Malova Elena Sergeevna, MD; Deputy Director, “Hepatologist” Medical Company
Address: 157, Proseka 3 St., Samara 443011
Telephone: (846) 926-20-26
E-mail: gepatolog@samtel.ru


Similar Articles


Бионика Медиа