2型糖尿病与肥胖对纤维化4指数筛查非酒精性脂肪性肝病早期肝纤维化影响的研究
非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是引起慢性肝病的一个重要原因。流行病学研究显示,大约20%的NAFLD患者会发展为非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH),其中20%可能进一步发展为肝纤维化,甚至发展为肝细胞癌[1]。研究表明,NAFLD与2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)有密切关系,T2DM中超过1/3合并NASH,大约1/6合并进展期纤维化[2]。NAFLD和糖尿病的共存增加了慢性并发症的风险,如心血管疾病(cerebral vascular disease,CVD)、慢性肾脏疾病(chronic kidney diseae,CKD)、糖尿病微血管并发症以及感觉运动和自主神经病变[3-6]。同时也会增加NAFLD进展为高级别纤维化和肝硬化的风险[7]。NAFLD早期诊治,明确肝纤维化进展,对患者生命健康至关重要。
纤维化4(FIB-4)指数是2006年SERLING等[8]提出的一种无创性评估慢性肝病患者肝纤维化的方法。最新研究表明,T2DM或肥胖症可能影响FIB-4指数[9],但对其筛查早期肝纤维化准确性的影响尚不明确。本研究旨在分析FIB-4指数筛查NAFLD合并T2DM与肥胖患者早期肝纤维化的准确性,探究FIB-4的有效性是否受糖尿病、BMI的影响,为NAFLD肝纤维的早期筛查提供依据。
1 资料与方法
1.1 研究对象
本研究为单中心回顾性研究,纳入2013—2023年在杭州师范大学附属医院经过肝穿刺活检诊断为NAFLD的110例患者为研究对象,NAFLD的诊断标准[10]:肝活检显示肝脏脂肪变性≥5%,且无过量饮酒史(男性饮酒折合乙醇量<30 g/d,女性<20 g/d)和其他可能导致脂肪肝的特定原因。
根据纳入研究对象血糖水平将患者分为T2DM组(35例)与非T2DM组(75例),其中T2DM的定义:有口服降糖药记录或随机血糖水平>200 mg/dL;或空腹血糖水平>126 mg/dL且糖化血红蛋白≥6.6%。根据BMI分为正常组(19例,BMI<23 kg/m2)、超重组(37例,23 kg/m2≤BMI≤27.4 kg/m2)、肥胖组(54例,BMI>27.5 kg/m2)[11]。本研究方案经杭州师范大学附属医院伦理委员会批准[2022(E2)-HS-146],研究对象均签署知情同意书。
纳入标准:(1)年龄≥18岁,性别与民族不限;(2)肝活检确诊为NAFLD,未服用保肝药物;(3)同意并签署知情同意书。排除标准:(1)1型糖尿病及特殊类型糖尿病;(2)过度饮酒(男性>210 g/周或女性>140 g/周)、其他慢性肝病引起的肝脏脂肪变性;(3)近期服用过氧化物酶体增殖物激活受体激动剂、胰高血糖素样肽1受体激动剂以及影响肝功能的药物。
1.2 研究方法
1.2.1 基本资料:收集研究对象的年龄、性别、身高、体重等资料,按以下公式计算BMI:BMI=体质量(kg)/身高(m)2。
1.2.2 实验室检查:所有受试者禁食12 h,清晨空腹采集血液标本,分离血清,检测丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、γ-谷氨酰转肽酶(GGT)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、肌酐、空腹血糖、血小板计数(PLT),检测试剂盒购自中生北控生物科技股份有限公司,所有指标按试剂盒说明书操作,采用日本日立7180型全自动生化分析仪测定。根据下述公式计算FIB-4指数[8],FIB-4指数=(年龄×AST)/(PLT×ALT1/2),FIB-4指数<1.3时,可排除晚期纤维化[12]。
1.2.3 肝脏穿刺活检:受试者在B超定位下进行肝穿刺活检,采用16 G巴德一次性活检针取1.0~2.0 cm的肝脏组织,于10%的福尔马林溶液固定24 h后,后经脱水、石蜡包埋、切片,采用苏木精-伊红染色和Masson染色,根据染色结果评估病变程度;依据非酒精性脂肪变性-肝炎临床研究网络评分系统评估肝纤维化程度[13],该系统由14项组织学指标构成,其中4项进行半定量计分,包括:脂肪变性(0~3分)、小叶内炎症(0~3分)、肝细胞气球样变(0~2分)、纤维化(0~4分),其余9项以“有”或“无”表示。肝纤维化分期:1期为静脉周区窦周纤维化(1a为轻度,1b为中度,1c仅门脉周围纤维化);2期为窦周纤维化合并门脉周围纤维化;3期为桥接纤维化;4期为肝硬化。根据美国肝病研究学会指南[14]的危险分层,将患者分为F0-F1组和F2-F4组。
1.3 统计学分析
所有数据使用IBM SPSS Statistics 26、Graphpad Prism10进行统计分析。计数资料以相对数表示,采用χ2检验,符合正态分布的计量资料以(x±s)表示,两组间指标比较采用独立样本t检验,非正态分布资料以M(P25,P75)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验或Kruskal-Wallis检验,FIB-4指数与各指标之间的相关性分析采用 Spearman 秩相关性分析。绘制FIB-4指数评估肝纤维化的受试者工作特征(ROC)曲线,计算ROC曲线下面积(AUC),并采用Delong检验比较AUC组间差异。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 基线资料比较
110例患者中,男74例(67.3%),女36例(32.7%),平均年龄(44.5±12.5)岁。糖尿病组35例(31.8%),非糖尿病组75例(68.2%);正常组19例(17.3%),超重组37例(33.6%),肥胖组54例(49.1%)。肝脏穿刺活检结果显示F0-F1组70例(63.6%),F2-F4组40例(36.4%)。
T2DM组空腹血糖和FIB-4指数及F2-F4组比例均高于非T2DM组,差异有统计学意义(P<0.05);两组性别、年龄、BMI、ALT、AST、GGT、TC、TG、HDL-C、LDL-C、肌酐、PLT比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。
正常组、肥胖组与超重组LDL-C比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。三组年龄、ALT、AST、GGT、TC、TG、HDL-C、肌酐、PLT、空腹血糖、FIB-4指数比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。
F0-F1组与F2-F4组性别、年龄、AST、GGT、PLT、空腹血糖及FIB-4指数比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组ALT、TC、TG、HDL-C、LDL-C、肌酐比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。
2.2 FIB-4指数与观察指标相关性分析
相关性分析结果显示,FIB-4指数与年龄、AST、GGT、空腹血糖和纤维化分期呈正相关(P<0.05),与PLT呈负相关(P<0.05)。
2.3 FIB-4指数诊断性能分析
FIB-4指数诊断NAFLD的AUC为0.77(95%CI=0.68~0.86),灵敏度为71.4%,特异度为65.0%,阳性似然比为2.04,阴性似然比为0.44;诊断NAFLD合并T2DM的AUC为0.85(95%CI=0.72~0.98),灵敏度为95.0%,特异度为73.3%,阳性似然比为2.44,阴性似然比为0.38;诊断NAFLD非合并T2DM的AUC为0.71(95%CI=0.58~0.84),灵敏度为60.0%,特异度为74.5%,阳性似然比为1.77,阴性似然比为0.48。Delong检验结果显示,T2DM组与非T2DM组的AUC比较,差异无统计学意义(Z=1.509,P=0.131)。
FIB-4指数诊断正常组NAFLD的AUC值为0.91(95%CI=0.76~1.00),灵敏度为75.0%,特异度为66.7%,阳性似然比为2.25,阴性似然比为0.38;超重组为0.65(95%CI=0.46~0.83),灵敏度为59.1%,特异度为46.7%,阳性似然比为1.11,阴性似然比为0.88;肥胖组为0.82(95%CI=0.70~0.94),灵敏度为78.1%,特异度为77.3%,阳性似然比为3.44,阴性似然比为0.28。Delong检验结果显示,正常组的AUC高于超重组,差异有统计学意义(Z=2.037,P=0.042);肥胖组与正常组、超重组的AUC比较,差异无统计学意义(Z=0.876,P=0.381;Z=1.452,P=0.146)。
3 讨论
近年来NAFLD的发病率逐年增高,合并T2DM后,更加速了肝纤维化的进展。瑞典一项10 568例NAFLD成人队列研究显示,NAFLD的总死亡风险随着组织学严重程度呈剂量依赖性增加,与一般人群相比,单纯性脂肪变性患者20年绝对超额死亡风险高10.7%,无纤维化NASH患者高18.5%,非肝硬化纤维化患者高25.6%,肝硬化患者高49.4%[15],因此明确早期有无肝纤维化,对NAFLD患者至关重要。
肝活检仍是诊断NAFLD以及肝纤维化的金标准[16]。但活检作为一种侵入性检查,有并发症风险,不适合在大规模人群中筛查使用,目前多用血液生物化学、影像学等指标评估肝纤维化程度[17-18]。评估方式主要包括:NAFLD纤维化评分(nonalcoholic fatty liver disease fibrosis score,NFS)、FIB-4指数、增强型肝纤维化(enhanced liver fibrosis,ELF)和肝脏瞬时弹性成像(fibroscan)、磁共振弹性成像(magnetic resonance elastography,MRE)等,以上检测方法均有其有效性和局限性[19]。FIB-4指数因其较高的阴性预测值和适宜的敏感性,普遍用于肝纤维化的预测。对于NAFLD,2级以下或3~4级以上的肝纤维化临界值分别为FIB-4指数<1.3和FIB-4指数>2.67[20]。2022年由美国肝病研究协会联合主办的美国临床内分泌学会初级保健和内分泌临床环境中NAFLD诊断和管理临床实践指南指出,当FIB-4指数<1.3或肝活检纤维化分级为F0-F1时属于肝纤维化低风险,当FIB-4指数>2.67或肝活检纤维化分级为F2-F4时属于高风险肝纤维化,若合并T2DM或更高BMI时,肝硬化的风险进一步增加[14,21]。但近期研究结果表明,T2DM或肥胖症可能影响FIB-4指数的预测性能[9]。
本研究基线数据分析表明,在NAFLD患者中,T2DM组FIB-4指数明显升高,肝纤维化程度也更高,与既往研究一致[7],表明T2DM可增加NAFLD肝纤维化的风险。两组性别、年龄、BMI、ALT、AST、GGT、TC、TG、HDL-C、LDL-C、肌酐、PLT比较差异均无统计学意义(P>0.05)。F0-F1组与F2-F4组相比,年龄、AST、PLT、FIB-4指数存在差异(P<0.05),这与纤维化的进展有关,也与FIB-4指数的计算结果一致。F0-F1组空腹血糖与F2-F4组相比明显较低,与上述T2DM可增加NAFLD肝纤维化的风险一致。F0-F1组的GGT与F2-F4组比较同样明显降低,可能与脂肪肝患者的肝细胞内脂肪积累增多,导致肝细胞损伤和炎症反应,继而使肝细胞膜的完整性受到破坏,GGT从细胞中释放有关。利用FIB-4指数筛查早期纤维化,截断值取1.3时,发现FIB-4指数的AUC在T2DM组与非T2DM组之间无差异,表明FIB-4在筛查早期纤维化方面不受T2DM的影响。但一项在肝活检证实的NAFLD患者的研究中发现,FIB-4指数评估进展期纤维化(F3-F4),即截断值取2.67时的准确性下降,合并糖尿病组与非糖尿病组相比存在差异[22]。本研究受样本量的限制,肝纤维化F3-F4的患者仅为18例,FIB-4指数>2.67的仅8例,组间相差较大,故无法评估。
根据患者BMI进行分组,肥胖组LDL-C高于正常组与超重组,差异有统计学意义(P<0.05),而三组年龄、ALT、AST、GGT、TC、TG、HDL-C、肌酐、PLT、空腹血糖、FIB-4指数比较,差异均无统计学意义(P>0.05),两两比较发现FIB-4指数的AUC在正常组与超重组之间存在差异(P=0.042),但与肥胖组差异无统计学意义。相关性分析结果显示,FIB-4指数与年龄、AST、空腹血糖、肝纤维化分期呈正相关(P<0.05),与PLT呈负相关(P<0.05),这与FIB-4指数的计算方法有关。研究表明FIB-4指数受多种因素的影响,包括年龄、AST、ALT、PLT等,JESRI等[23]报道,PLT计数在肥胖、胰岛素抵抗和缺乏运动的情况下会增加,这与几种炎症标志物的高水平相关,包括白介素6。但在本研究中,三组基线之间年龄、AST、ALT、PLT均无明显差异。KIM等[24]研究发现不同的BMI组FIB-4指数预测NAFLD的AUC不同,使用FIB-4指数筛查超重的NAFLD人群早期肝纤维化准确性会受到一定影响。
本研究存在一定的局限性,肝活检各阶段纤维化数量差距较大,以早期纤维化为主,同时正常组例数较少,后续需继续扩大样本量,研究FIB-4指数筛查晚期肝纤维是否受糖尿病及体重、BMI的影响。此外,受试者中糖尿病患者部分为新发患者,部分口服降糖药物治疗,对于血糖控制情况,入组时未严格要求,FIB-4指数相关性研究虽未发现受空腹血糖影响,但后续可进一步分析是否受糖尿病病程、糖化血红蛋白等因素影响。
综上所述,使用FIB-4指数筛查NAFLD早期纤维化时准确性不受T2DM影响,但与BMI有关,对于超重合并NAFLD的患者,使用FIB-4指数筛查早期肝纤维化时需注意其准确性,必要时需联合其他的检测指标。
参考文献略
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