Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

NON-INVASIVE LABORATORY TESTS FOR DIAGNOSTIC OF LIVER FIBROSIS

Schekotova A.P. 1 Bulatova I.A. 1 Schekotova I.V. 1
1 Perm State Medical University. Academician EA Wagner Health Ministry of Russia
Цель исследования: изучить возможность диагностики выраженности фиброза печени с помощью доступных лабораторных тестов – количества тромбоцитов, уровня альбумина и фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-α) в крови. Обследовано 70 пациентов с хроническим гепатитом С (ХГС). Плотность печени определяли методом фиброэластометрии (Ehosens, Франция). Исследование тромбоцитов в крови проводили на гематологическом анализаторе (Medonic-620M), уровень альбумина – на биохимическом анализаторе Arhitect-4000 (набор «Вектор-Бест»), концентрацию ФНО-α изучали методом ИФА (набор «Вектор-Бест», Новосибирск, анализатор StatFax, США). По результатам фиброэластометрии у 25 больных фиброз отсутствовал (стадия F0), 32 пациента имели умеренный фиброз (F1-2), у 13 человек был выраженный фиброз (F3-4). Выявлена корреляционная связь высокой степени между данными эластометрии, тромбоцитами (r=0,9), альбумином (r=0,9) и ФНО-α (r=0,89). Чувствительность и специфичность тестов для дифференциации F0 и F1-4 по количеству тромбоцитов составила 100% и 77,8%, по концентрации альбумина – 96% и 73,3%, чувствительность по уровню ФНО-α достигла 100%, специфичность – 73,3%. Количество тромбоцитов, концентрация альбумина и ФНО-α могут эффективно применяться как неинвазивные доступные лабораторные показатели для исключения фиброза печени у больных ХГС.
Aim. To investigate the possibility of evaluation of liver fibrosis intensity in patients with liver lesion using available laboratory tests - the number of platelets, the level of albumin and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) in the blood. The study involved 70 patients with chronic hepatitis C (CHC). The liver density was measured using Fibroelastometry (Ehosens, France). The number of platelets was calculated on hematology analyzer (Medonic-620M), the albumin level investigate on the biochemical analyzer Arhitect-4000(set "Vector-Best") and the concentration of TNF-α was investigated by ELISA (a reagent kit of "Vector-Best", Novosibirsk, analyzer Stat-Fax, USA). Fibroelastometry demonstrated in 25 patients no fibrosis (F0 stage), in 32 patients - mild fibrosis (F1-2), in 13 patients – advanced fibrosis (F3-4). High level correlation between fibroelastometry data, platelets number (r=0.9), albumin (r=0.9) and TNF-α (r=0.89) levels was detected. Sensitivity and specificity of tests for differentiation of F0 and F1-4 in platelets was 100% and 77.8%, in albumin level 96% and 73.3% accordingly, in TNF-α sensitivity reached 100% and specificity – 73.3%. The number of platelets, the concentration of albumin and TNF-α can be effectively used as a non-invasive, available indicators for the liver fibrosis exclusion in patients with CHC.
liver fibrosis
chronic hepatitis C
albumin
platelets
tumor necrosis factor-alfa

Фиброз печени (ФП) сопровождает течение всех хронических диффузных заболеваний печени и является достоверным признаком прогрессирования поражения органа. Именно поэтому определение стадии фиброза является прогностически значимым и используется в клинической практике как один из важных критериев для определения тактики ведения больных, что особенно актуально при хронических вирусных гепатитах [3]. На протяжении десятилетий единственным методом оценки ФП оставалась биопсия. И в настоящее время морфологическое исследование биоптата печеночной ткани сохраняет статус «золотого стандарта» [11]. Тем не менее это инвазивный метод с определенным процентом осложнений, объективными и субъективными ограничениями [6]. К неинвазивным методам оценки ФП относятся методы визуализации печени, в том числе ультразвуковая эластометрия (УЗЭ) печени. Результаты многих исследований и метаанализов подтвердили высокую диагностическую точность метода (более 80%). Но есть факторы, влияющие на диагностическую точность эластометрии, имеются и противопоказания [12]. Среди неинвазивных методов на первый уровень диагностики вышли лабораторные маркеры фиброза [1; 5; 10]. Они делятся на прямые, отражающие количество фиброзной ткани по анализу веществ, их составляющих, в том числе – гиалуроновую кислоту, и непрямые, отражающие активность воспалительного процесса и повреждения паренхимы, нарушение ее синтетической функции и, таким образом, позволяющие косвенно судить о наличии и выраженности ФП, к которым можно отнести показатели рутинных лабораторных печеночных тестов [4]. На основе комбинации непрямых лабораторных маркеров фиброза предложено более 20 различных индексов и шкал для диагностики стадии ФП [7; 8]. Наиболее распространенной является диагностическая панель тестов FibrоТеst-ActiTestioPredictive, Франция). Благодаря ее применению число биопсий печени сокращается на 46% [9]. Однако в России ее применение на сегодняшний день ограничено из-за высокой стоимости исследования. В связи с этим поиск безопасных, общедоступных и эффективных методик оценки фиброза печени остается актуальной проблемой современной гепатологии.

Цель исследования – изучить возможность доступных лабораторных тестов – количества тромбоцитов, уровня альбумина и фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-α) в крови для диагностики выраженности ФП.

Материал и методы исследования. Были обследованы 70 пациентов (30 мужчин и 40 женщин) с ХГС, средним возрастом 36,0 ± 6,7 года. Сопоставимая по полу и возрасту, контрольная группа включала 30 практически здоровых лиц. Этиологическая верификация вирусного гепатита С проводилась методом иммуноферментного анализа (ИФА), а также с помощью полимеразной цепной реакции наборами реагентов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск). Ультразвуковая эластография (УЗЭ) печени проводилась с помощью аппарата FibroScan (EchoSens, Франция), значения плотности печени выражены в кПа. Общий анализ крови исследовали на гематологическом анализаторе Medonic-620M (Швеция). Для исследования концентрации альбумина, а также других печеночных тестов использовали автоматический анализатор Architect-4000 (Abbott, США). Содержание ГК в сыворотке крови определяли методом ИФА на анализаторе StatFax (США) с использованием наборов реагентов. Концентрацию ФНО-α в сыворотке крови обследуемых лиц определяли методом ИФА на приборе StatFax (США) с использованием наборов реагентов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программы Statistica 7.0 (StatSoft). Данные описывались с помощью среднего и стандартного отклонения (М±σ) и в виде медианы (Ме) и интерквантильного размаха (25-й и 75-й процентили). Для оценки значимости различий независимых групп применяли непараметрический критерий Манна-Уитни. Корреляционный анализ проводился с вычислением коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Статистическая значимость уравнения регрессии оценивалась по критерию Фишера. Нулевая гипотеза отвергалась при уровне статистической значимости р<0,05. Для расчета пороговых значений и диагностической эффективности показателей, имеющих предикторную ценность, проводился ROC-анализ и расчет отношения шансов (QR). ROC-кривая отображает графически зависимость количества правильно верифицированных истинно положительных результатов от количества отрицательных и позволяет оценить эффективность тестов. Оценку графических моделей проводили по экспертной шкале значений площади под ROC-кривой (АreaUnderСurve) [2].

Результаты исследования и их обсуждение

Для изучения влияния исследуемых факторов на скорость развития фиброза печени были комплексно проанализированы данные анамнеза всех больных ХГС и установлена предполагаемая длительность инфицирования, которая у пациентов с ХГС варьировала от 2 до 18 лет и в среднем составляла 5,96 ± 3,49 года. При сравнительном изучении предполагаемого периода инфицирования в зависимости от пола больных ХГС выявлены достоверные различия. У мужчин средняя длительность заболевания была короче и составляла 5,3 ± 2,9 года, у женщин – 6,5 ± 2,8 года (р = 0,04). Анализ длительности заболевания в зависимости от генотипов вируса не дал значимых различий (р = 0,87). Предполагаемая длительность инфекционного процесса у пациентов с HCV-1 варьировала от 2 до 18 лет, в среднем - 6,1 + 3,6 года, у больных с HCV-2, 3 была от 2 до 15 лет, в среднем - 6,1 ± 3,4 года (р = 0,87).

Для построения математической модели, учитывающей индивидуальную совокупность лабораторных предикторов прогрессирования фиброза и позволяющих установить стадию фиброза печени, был использован метод множественной регрессии. В качестве зависимой переменной выступала плотность печеночной ткани по данным УЗЭ, а в качестве предикторов (независимых переменных) – биохимические параметры и маркеры воспаления, имеющие статистически значимую взаимосвязь с выраженностью фиброза. Решение уравнения позволяло получить прогнозируемое значение плотности печени, именуемое в дальнейшем «индекс фиброза» (ИФ), и дифференцировать подгруппы с различными стадиями фиброза при ХГС. Оценка адекватности прогноза проводилась по четырехпольной таблице с расчетом показателей чувствительности и специфичности, а также показателей воспроизводимости и соответствия. Прогноз считался хорошим при чувствительности и специфичности ≥ 90%, воспроизводимости ≥ 75%, соответствии ≥ 90%, удовлетворительным – при чувствительности ≥ 80%, специфичности ≥ 75%, воспроизводимости ≥50%, соответствии ≥75%. Для возможности индивидуального использования значимых предикторов прогрессирования ФП при ХГС были построены ROC-кривые и рассчитаны диагностические характеристики для данных параметров.

По результатам УЗЭ, в группе из 70 пациентов с ХГС у 25 человек фиброза не было (F0), 32 больных имели умеренный ФП (F1-2), у 13 пациентов с ХГС наблюдался выраженный фиброз с переходом в цирроз печени (F3-4). Была установлена корреляционная связь высокой степени между плотностью печеночной ткани, по данным УЗЭ, с тремя лабораторными параметрами крови: тромбоцитами (r=0,9), альбумином (r=0,9) и ФНО-α (r=0,89). Оценка чувствительности и специфичности лабораторных предикторов прогрессирования фиброза печени зависит от выбранных оптимальных пороговых значений лабораторных тестов. Диагностику стадий фиброза печени при ХГС осуществляли с учетом оценки уровня прямого лабораторного маркера фиброза – ГК. При этом точка разделения ГК для дифференциации стадии F0 от F1 - 4 – ≤ 32 при чувствительности и специфичности 91,8 и 93,2% соответственно. Стадия умеренного фиброза печени (F1 - 2) у больных ХГС устанавливается при уровне ГК в сыворотке крови, равном или более 32 нг/мл и менее 70,3 нг/мл, стадия выраженного фиброза (F3) - при содержании ГК в сыворотке, равном или более 70,3 нг/мл и менее 104,3 нг/мл. Стадия F4 при ХГС диагностируется при сывороточном уровне ГК более 104,3 нг/мл. Данный маркер обладает высокими операционными характеристиками, но использование его в условиях ограниченных ресурсов проблематично.

Для возможности индивидуального использования наиболее значимых из исследованных предикторов развития ФП нами были построены графики ROC-кривых для параметров тромбоцитов, альбумина и ФНО-α (рис.).

Площадь ROC-кривой тромбоцитов для прогнозирования риска прогрессирования ФП составила AUC 0,95±0,02 (доверительный интервал 0,86-0,99), р<0,001. Индекс Юдена для данного показателя равнялся 0,78.

ROC-кривые тромбоцитов, альбумина и ФНО-α; 0 – тромбоциты; Δ - альбумин; □ – ФНО-α

Пороговое значение тромбоцитов для дифференциации стадии F0 от F1-4 – 282×109/л при чувствительности и специфичности 100 и 77,8% соответственно. Площадь ROC-кривой альбумина для прогнозирования риска прогрессирования ФП составила AUC 0,86±0,04 (доверительный интервал 0,76-0,93), р<0,001. Индекс Юдена для альбумина равнялся 0,69. Пороговое значение альбумина для дифференциации стадии F0 от F1-4 – 47,3 г/л при чувствительности и специфичности 96 и 73,3% соответственно. Площадь ROC-кривой ФНО-α для прогнозирования риска прогрессирования ФП составила AUC 0,90±0,03 (доверительный интервал 0,80-0,96), р<0,001. Индекс Юдена для данного показателя равнялся 0,73. Пороговое значение ФНО-α для дифференциации стадии F0 от F1-4 – 1,9 пг/мл при чувствительности и специфичности 100 и 73,3% соответственно. Таким образом, операционные характеристики изученных тестов близки по эффективности к диагностическим возможностям ГК в отношении выявления и стратификации фиброза печени.

Отсутствие фиброза печени у больных ХГС (F0) диагностируется при количестве тромбоцитов в крови более или равном 282˟109/л, уровне альбумина в сыворотке более или равном 47,3 г/л и значении сывороточного ФНО-α менее или равном 1,9 пг/мл.          Пороговые значения тромбоцитов, альбумина и ФНО-α для дифференциации стадий ФП при ХГС представлены в таблице.

Пороговые значения тромбоцитов, альбумина и ФНО-α для дифференциации стадий фиброза печени

Стадии ФП (F)

Значения показателей

Тромбоциты, *109

Альбумин, г/л

ФНО-α, пг/мл

F0 от F1-2

282

47,3

1,9

F1-2 от F3-4

200

44,1

2,8

 

Стадия умеренного ФП (F1-2) верифицируется при количестве тромбоцитов в крови более или равном 200 ×109/л и менее 282×109/ л, уровне альбумина более или равном 44,1 г/л и менее 47,3 г/л и значении ФНО-α более 1,9 пг/мл и менее или равном 2,8 пг/мл. Стадия выраженного ФП (F3-4) устанавливается при количестве тромбоцитов в крови менее 200×109/л, уровне альбумина в сыворотке менее 44,1 г/л и значении сывороточного ФНО-α более 2,8 пг/мл. С учетом установленных точек разделения возможно дифференцировать выраженный и умеренный ФП, а также определить его отсутствие у больных ХГС. Для сравнения: исследование чувствительности и специфичности индекса APRI, в который также входит определение количества тромбоцитов, в отношении диагностики преимущественно выраженного фиброза и цирроза показывает – 46-90% и 68-91% [8].

Был проведен ориентировочный расчет стоимости исследования трех тестов для оценки фиброза. Определение количества тромбоцитов составляет примерно 70 руб., уровня альбумина – 50 руб., концентрации ФНО-α – 100 руб., итого – 250 руб. Для сравнения: стоимость диагностической панели, основанной на непрямых маркерах фиброза, FibrоТеst-ActiTest (ВioPredictive, Франция), для дифференциации стадий ФП составляет в среднем 200 евро [9].

Клинический пример. Больная Ш. 27 лет. В анамнезе ХГС в течение 7 лет, генотип 1, вирусная нагрузка высокая – 8,3*106 копий/мл. Пациентка направлена в городскую клиническую инфекционную больницу для проведения комбинированной противовирусной терапии. На момент осмотра пациентка предъявляла жалобы на снижение работоспособности. Кожа и склеры физиологической окраски, печень у края реберной дуги, селезенка не пальпируется, живот мягкий, безболезненный. Количество тромбоцитов в крови 250*109/л, концентрация ФНО-α в сыворотке крови 3 пг/мл, сывороточный уровень альбумина – 47,2 г/л. Показатели крови позволяют предположить умеренный фиброз (F1-2). Данные плотности печени по результатам УЗЭ: 7,8 кПа (стадия F2).

Заключение

Количество тромбоцитов, концентрация альбумина и ФНО-α могут эффективно применяться как непрямые, доступные показатели оценки фиброза печени у больных с ХГС и стратифицировать стадии фиброза. Снижение количества тромбоцитов и альбумина ниже пороговых значений 282×109/л и 47,3 г/л, а также повышение ФНО-α выше 1,9 могут служить предикторами фиброза печени. Для дифференциации фиброза F0 от F1-4 тесты имеют чувствительность 100–93,3% и специфичность 73,3–77,8%. Возможно применение данных тестов и для дифференциации умеренного и выраженного фиброза печени.