CC BY
196
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ
ФИБРОЗА ПЕЧЕНИ
1 2 3
Щёкотова А.П. , Невзорова М.С. , Ермакова О.А. Email: [email protected]
1Щекотова Алевтина Павловна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой;
2Невзорова Марина Сергеевна - кандидат медицинских наук, доцент, кафедра клинической лабораторной диагностики; 3Ермакова Олеся Алексеевна - студент, медико-профилактический факультет, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Минздрава России, г. Пермь
Аннотация: в статье представлен обзор научных публикаций о современных методах, применяемых для диагностики фиброза печени. На сегодняшний день применяется биопсия печени, исследование прямых и непрямых серологических маркеров, а также инструментальные методы. Лабораторная диагностика фиброза на данном этапе развития медицины направлена на разработку, усовершенствование и применение неинвазивных методов диагностики. Это объясняется возможностью отслеживать динамику заболевания, отсутствием противопоказаний и другими достоинствами. Кроме того, применение FibroTest позволило снизить количество необходимых биопсий на 46% [5, с. 64], а, следовательно, уменьшить риск возможных осложнений. Высокая чувствительность и специфичность серологических маркеров на этапе скрининга позволяет с большей вероятностью поставить вовремя правильную степень фиброза и назначить необходимый курс лечения, что важно в клинической практике. Ключевые слова: фиброз печени, биопсия печени, неинвазивная диагностика фиброза печени, FibroTest, эластометрия.
MODERN METHODS OF LABORATORY DIAGNOSTICS OF LIVER FIBROSIS Shchekotova M.P.1, Nevzorova M.S.2, Ermakova O.A.3
1Shchekotova Alevtina Pavlovna - doctor of medical Sciences, Professor, head of the Department;
2Nevzorova Marina Sergeevna - candidate of medical Sciences, associate Professor, CLINICAL LABORA TORY DIAGNOSTICS DEPARTMENT;
3Ermakova Olesya Alekseevna - Student, FACULTY OF PREVENTIVE MEDICINE, PERM STATE MEDICAL UNIVERSITY NAMED AFTER ACADEMICIAN E.A. WAGNER,
PERM
Abstract: the article presents current data on the methods used for the diagnosis of liver fibrosis. To date, liver biopsy, the study of direct and indirect serological markers, as well as instrumental methods are used. Laboratory diagnosis of fibrosis at this stage of development of medicine is aimed at the development, improvement and application of non-invasive diagnostic methods. This is due to the ability to track the dynamics of the disease, the lack of contraindications and other advantages. In addition, the use of FibroTest has reduced the number of necessary biopsies by 46%, and therefore reduce the risk ofpossible complications. The high sensitivity and specificity of serological markers at the screening
stage makes it more likely to deliver the correct degree of fibrosis in time and prescribe the
necessary course of treatment, which is important in clinical practice.
Keywords: liver fibrosis, liver biopsy, non-invasive diagnosis of liver fibrosis, FibroTest,
elastometry.
УДК 616.36 -004 - 07
В настоящее время уровень смертности от терминальной стадии фиброза печени -цирроза - занимает 9-е место в мире среди всех причин смерти и 6-е - среди лиц трудоспособного возраста, составив от 14 до 30 случаев на 100 тыс. населения. В России данные показатели значительно выше и, по разным источникам, достигают 60,5 случая на 100 тыс. населения [7, с. 80]. Наличие фиброза печени является фактором риска развития гепатоцеллюлярной карциномы. Лабораторная диагностика фиброза печени одна из самых актуальных задач современной гепатологии. Раннее и правильное определение стадии фиброза печени необходимо для прогноза естественного течения заболевания и назначения терапии, направленной на уменьшение прогрессирования процесса.
«Золотым» стандартом при диагностике фиброза печени остается пункционная биопсия с гистологическим исследованием материала. Данный вид исследования является наиболее точным. При оценке результатов биопсии применяют шкалу оценки выраженности фиброза печени - систему METAVIR или индекс Klodell [14, с. 54]. Степень фиброза оценивают в баллах - от 0 до 4. При проведении биопсии имеется ряд недостатков. Во-первых, возможно развитие осложнений (до 3% случаев), т.к. процедура является инвазивной. Среди осложнений следует выделить кровотечения, в том числе массивные, подкапсульные гематомы печени, в том числе с летальным исходом. По данным 9 исследований, количество летальных случаев варьируется от 0 до 3,3 на 1000 биопсий печени [17, с. 133]. Дополнительные пассы, проводимые из-за получения непригодного материала, приводят к увеличению частоты осложнений до 68% [3, С. 50]. Во-вторых, в 15-35% случаев при выполнении пункционной биопсии печени получают неизмененную ткань из-за малого объема исследуемой ткани печени (около 1/50 000 части органа), в 1,5% - неинформативный материал [7, с. 80]. Ошибочные данные о стадии фиброза печени при биопсии составляют 10-30% [19, с. 76]. При сравнении результатов парных биопсий (из правой и левой долей печени), полученных у пациентов страдающих вирусным гепатитом С, в 33,1 % случаев обнаруживаются различия в стадии фиброза печени, а у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени - в 26% случаев [15, с. 102]. В-третьих, данный метод сложно применять для изучения динамики процесса. Наличие существенных недостатков, привело к разработке многочисленных неинвазивных серологических маркеров фиброза печени. Использование двух или более неинвазивных методов повышает диагностическую точность по сравнению с применением каждого из них по отдельности [18, с. 147].
Серологические маркеры фиброза печени подразделяют на прямые (биомаркеры I класса) и непрямые (косвенные, суррогатные). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Прямые маркеры характеризуют метаболизм внеклеточного матрикса - фиброгенез и фибринолиз, и обладают высокой специфичностью и чувствительностью. Классификация прямых серологических маркеров основана на молекулярной структуре. К маркерам фиброгенеза относятся проколлагеновые пептиды (карбокситерминальный пептид проколлагена I типа, аминотерминальный пептид проколлагена типа III (PIIINP)), гиалуроновая кислота (гиалуронат), ламинин, тканевой ингибитор металлопротеиназы-1 (TIMP-1), трансформирующий фактор роста-Р (TGF-P), коллаген IV. В процессе фиброгенеза содержание коллагена I типа увеличивается в 8 раз. Кроме того, отношение типов I / III также изменяется от 1 : 1 в здоровой печени до 1 : 2 при циррозе [13, с. 16].
Наиболее изученным биомаркером I класса является гиалуроновая кислота. Повышение уровня данного гликозаминогликана отмечается при заболеваниях печени, сопровождающихся фиброзом. Уровень гиалуроновой кислоты 85 мг/л соответствует выраженному фиброзу, а 110 мг/л с чувствительностью 79,2% и специфичностью 89,4%-циррозу печени [9, с 11]. Содержание в сыворотке крови менее 60 мг/л исключает выраженный фиброз или наличие цирроза печени с вероятностью 93% и 95% [9, с. 11]. Прямые серологические маркеры. По данным исследований А.П. Щёкотовой, И.А. Булатовой, повышение уровня гиалуроновой кислоты в среднем в 2,2 раза наблюдалось у 50 % больных с вирусным гепатитом С [2, с. 89].
Изучение маркеров фиброгенеза имеет широкое применение в диагностической практике. Исследования Valva, P. (Аргентина, 2011) показали, что в сыворотке крови у взрослых пациентов с хроническим вирусным гепатитом С уровень TGF-P1 имел обратное отношение со стадией фиброза. Наиболее низкие значения отмечались при более тяжелой стадии фиброза - циррозе, высокие значения изоформ фактора роста (TGF -р1, TGF-P2 и TGF-P3) - при ранних стадиях фиброза печени (F0) [20, с. 51, 4, с. 671]. При хроническом вирусном гепатите В на начальных стадиях фиброза отмечается увеличение TGF -Р1 в 2,1 раза, а на стадии F3 феномена падения этого цитокина не наблюдается [12, с. 212]. К маркерам фибринолиза относятся матриксные металлопротеиназы (ММП), YKL-40, карбокситерминальный и аминотеминальный пептиды проколлагена IV типа. ММП - семейство ферментов, которые расщепляют белки клеточного матрикса. Активность ММП контролируется тканевыми ингибиторами металлопротеиназ. Наибольшее значение имеют ММП 2 и ММП 9. Выявлена связь сывороточных уровней ММП 2 и ММП 9 со стадией фиброза печени. ММП 2 способна обнаруживать цирроз печени с чувствительностью 83% и специфичностью 100% [15, с. 102].
YKL40 - это фермент семейства хитиназ, экспрессируемый во многих тканях человека [15, с. 102]. Обладает высокой специфичностью (81%) и
чувствительностью (78%) при разных стадиях фиброза. Данный маркер не является специфичным для печени. Его повышение отмечается при артритах, ряде злокачественных опухолей и других заболеваниях.
Непрямые серологические тесты (биомаркеры II класса) позволяют выявить нарушение функции печени. Данные маркеры высвобождаются при наличии воспалительного процесса в печени, а воспалительный процесс всегда сопровождается фиброгенезом. Наиболее специфичными и чувствительными индикаторами повреждения (воспаление и некроз) являются АСТ (аспартатаминотрансфераза), АЛТ (аланинаминотрансфераза) и их соотношение -коэффициент де Ритиса (при фиброзе печени превышает 1). Количество тромбоцитов отражает выраженность гиперспленизма. Также к непрямым маркерам относят показатели острофазной воспалительной реакции - гаптоглобин, а2-макроглобулин, аполипопротеин-А1, у-глутамилтранспептидаза (ГГТП). Количественные значения этих показателей коррелируют с клинической стадией фиброза печени. Отмечается взаимосвязь стадии фиброза печени у пациентов с хроническим вирусным гепатитом В и С и непрямыми сывороточными маркерами. При увеличении стадии фиброза печени снижается содержание в сыворотке тромбоцитов, альбумина и холестерина и увеличивается уровень АСТ, АЛТ, ГГТП, щелочной фосфатазы, средний объем тромбоцитов [6, с. 28].
Для увеличения диагностической точности степени фиброза печени были разработаны лабораторные тесты и индексы. Наиболее актуальны непрямые маркеры, методом дискриминантного анализа объединенные в комплексные тесты. На данный момент существует около 40 различных индексов определения стадии фиброза печени. Защищены патентами и коммерчески доступны FibroTest (Париж, Франция), Fibrometers (Анже, Франция), FibroSpect II (Калифорния, США), ELF и Hepascore
(Австралия) и т.д. Из не запатентованных тестов можно отметить индекс APRI, FIB-4 и Foms Index, Фибро-АктиТест.
Наиболее изученным и широко используемым в клинической практике является FibroTest, т.к. имеет максимальную диагностическую точность, после биопсии. Благодаря применению FibroTest число биопсий снизилось на 46% [5, с. 64]. Первоначально тесты разрабатывались для больных, инфицированных вирусом гепатита С и В, а затем стали применяться и при других нозологических формах заболеваний печени. FibroTest включает 5 биохимических показателей: альфа 2-макроглобулин, гаптоглоблин, аполипопротеин А1, гамма-глутамилтранспептидаза, общий билирубин [9, с. 11]. АктиТест включает дополнительно АЛТ. По данным российских исследований, при хроническом вирусном гепатите для F1 чувствительность FibroTest составила 70%, специфичность - 85%; для F2: чувствительность - 80%, специфичность - 100%; для F3: чувствительность - 100%, специфичность - 100%; для F4: чувствительность - 100%, специфичность -100% [8, с. 43]. К особенностям FibroTest относится возможность прогнозирования осложнений и смертельных исходов у пациентов с хроническими вирусными гепатитами. Высокая стоимость исследования ограничивает широкое применение FibroTest на первичном звене здравоохранения.
FIBROSpect II - патентованный тест, определяющий комбинацию воспалительных маркеров и показателей фиброгенеза, учитывает содержание гиалуроновой кислоты, тканевого ингибитора металлопротеиназы I (TIMP-I) и а2-макроглобулина. Доказана высокая эффективность теста в отношении фиброза F3-F4 и низкая - при F1-F2. Тест FibroMax учитывает пол и возраст пациента, и в дополнение к параметрам FibroTest включает АСТ, глюкозу, триглицериды, холестерин. ELF-тест представляет собой коэффициент трех маркеров фиброза: гиалуроновой кислоты, аминотерминального пептида проколлагена III (PIIINP), тканевого ингибитора металлопротеиназы (TIMP -1). При тяжелой стадии фиброза коэффициент составляет выше 9,8. Если результат ниже 7,7 - он интерпретируется как отсутствие фиброза или его легкая стадия [11, с. 18]. Индекс Forns основан на четырех параметрах: возраст, уровень холестерина, количество тромбоцитов, ГГТП и используется для отличия легкой степени фиброза (F0-F1) от тяжелой (F2-F4). Индекс HepaScore объединяет возраст, пол, билирубин, ГГТП, гиалуроновая кислота и альфа-2-макроглобулина. Индекс APRI - отношение АСТ к количеству тромбоцитов. Выявлена 100% чувствительность индекса в идентификации выраженного фиброза (при АРЫ >0,4) у пациентов с вирусным гепатитом С при постоянно нормальных уровнях АЛТ при сравнении его с данными биопсии печени. Также существует видоизмененная формула (АСТ / верхняя граница нормы) / число тромбоцитов [109/л]) ><100. Нижние и верхние пороговые значения для стадий F2-F4 - соответственно 0,5 и менее и 1,5 и более.
Для оценки риска формирования фиброза печени у пациентов с избыточной массой тела и неалкогольной жировой болезнью печени одной из первых прогностических панелей была разработана система оценки BAAT. В данной системе применяются четыре переменные (индекс массы тела, возраст, уровень АСТ и триглицеридов в сыворотке крови), увеличение которых сочетается с наличием септального фиброза, подтвержденного при биопсии печени, это было изображено на примере ретроспективного анализа когорты из 93 пациентов [1. С. 19]. Необходимо вычислить сумму баллов по каждому из показателей: ИМТ ( >28 =1, < 28 = 0), возраст (>50 лет = 1, < 50 = 0), уровень АСТ (> 2N = 1, < 2N = 0) и показатель триглицеридов в сыворотке крови (<1,7 ммоль/л = 1,< 1,7 = 0). Сумма баллов находиться в пределах от 0 до 4. Сумме баллов равная 0 свидетельствует о 100% отсутствии признаков септального фиброза печени.
Серологические методы фиброза печени имеют множество достоинств. К ним можно отнести: высокую чувствительность и специфичность при различных стадиях фиброза, возможность использования в качестве мониторинга течения болезни и
оценки эффективности лечения; отсутствие осложнений и противопоказаний; доступность, безопасность, экономическая обоснованность.
К инструментальным методам оценки степени фиброза печени относится методы визуализации печени (УЗИ, МРТ, КТ), допплеровское исследование сосудов печени и эластография печени. В настоящее время данные методы актуальны благодаря своей доступности и неинвазивности. Методы визуализации печени позволяют оценить размеры, плотность, эластичность, форму, структуру печени, наличие или отсутствие образований. При фиброзе печени отмечается увеличение плотности и сопротивления портальному кровотоку. Для оценки портальной гемодинамики широко применяется метод ультразвуковой ангиографии. Более информативна на данный момент допплеровская ультрасонография, которая позволяет измерить скорость кровотока в артериях и венах печени и селезенки и перфузионный индекс. Индекс пульсации селезеночной артерии при умеренном и выраженном фиброзе печени равен 64-88%, а при циррозе печени - 74-86% [14, с. 54].
Различают два основных вида эластографии - компрессионная эластография и эластография на основе сдвиговой волны [10, с. 50]. Для оценки при компрессионной эластографии печени используется индекс фиброза печени LFI (Liver Fibrosis Index), который рассчитывается автоматически на основе формулы, учитывающей большое количество параметров.
При эластографии сдвиговой волны на аппарате Фиброскан регистрируют скорость проведения низкочастотной вибрации в печеночной ткани, для получения абсолютных значений жесткости ее паренхимы. Процедура занимает 5-7 мин и позволяет определить наличие и степень фиброза печени, регистрируя колебания средней амплитуды и низкой частоты на площади 6 см3, которая превышает площадь биоптата [7, с. 80]. Применение датчиков нового поколения (XL) позволяет обследовать объем до 24 см3[4, с. 671]. Среднее значение эластичности печеночной ткани при 0-1 стадиях фиброза печени равно 6,3 кПа, при 2-4 стадиях - 10,6 кПа, при 5-6 стадиях - 18,7 кПа, а при циррозе печени - 22,7 кПа [14, с. 54]. По результатам исследования Павлова Ч.С., Глушенков Д.В., Ивашкина В.Т максимальная диагностическая точность эластографии отмечена у больных хроническим вирусным гепатитом со стадией фиброза F3 - 92,5% и F4 - 96%, что сопоставимо с результатами оценки по системе METAVIR. Средний показатель эластичности печени для F0 составил 3,5±0,5 кПа, для F1 - 6,5±1,5. Существуют факторы, влияющие на диагностическую точность данного метода: возраст пациента <50 лет, ИМТ<25 кг/м2, наличие асцита, отсутствие стеатоза по данным морфологического исследования ткани печени. Например, у 6 % пациентов, имеющих ИМТ>28 кг/м2 эластометрия, оказалась неинформативной, это связано с особенностями распространения звуковой волны в жировой ткани. Противопоказанием к процедуре является желчнокаменная болезнь, из-за высокого риска осложнений, а также обострение хронического холецистита.
Заключение. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) за последние 20 лет наметилась тенденция к росту заболеваний печени, обусловливающих высокую смертность населения [16, с. 29]. На сегодняшний день количество лиц с заболеванием печени превышает 2 млрд человек. Высокий процент больных стимулирует к разработке более безопасных, доступных, информативных и точных методов диагностики. Лабораторная диагностика фиброза печени на современном этапе направлена на применение неинвазивных серологических маркеров, как прямых, так и непрямых. Применение комбинированных тестов (FibroTest, Fibrometers, FibroSpect, индекс APRI, FIB-4, Фибро-АктиТест) повышает точность постановки стадии фиброза печени. Данные методы являются достойной альтернативой биопсии печени и могут применяться для оценки динамики фиброза печени, что важно в практике клинициста.
Список литературы /References
1. Aхмедoв B.A., Гаус O.B. Современные возможности неинвазивного прогноза фиброза печени у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени II Гастроэнтерология Санкт-Петербурга, 2О18. № 3. С. 19.
2. Булатова ИЛ. и др. Лабораторные маркеры поражения печени при хроническом гепатите C ПСовременные технологии в медицине, 2О17. Т. 9. № 3. С. 89.
3. Bялoв C.C. Скрининговые методы выявления фиброза печени II Архивъ внутренней медицины, 2О12. № 3. С.5О.
4. Горелова И..C., Маркелова E.B., Cкляр Л.Ф. Сывороточные показатели семейства трансформирующего фактора роста-ß у пациентов с фиброзом печени при HCV-инфекции II Фундаментальные исследования, 2О14. № 7-4. С. 671.
5. Дуда A.K. и др. Фиброз печени: современные принципы диагностики II Актуальная инфектология, 2О14. № 3 (4). С.64.
6. Мицура B.M., Терешков Д.B. Непрямые маркеры фиброза печени у пациентов с хроническими вирусными гепатитами В и С ИПроблемы здоровья и экологии, 2О16. № 3 (49). С. 2S.
7. Мехтиев C.H. и др. Современные представления о фиброзе печени и методах его коррекции II Фарматека, 2О14. Т. 6. № 279. С. 8О.
S. Павлов 4.C., Глушенков Д.B., Ивашкин B.T. Современные возможности эластометрии, фибро-и акти-теста в диагностике фиброза печени II Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии, 2ОО8. Т. 18. № 4. С. 43.
9. Пирогова И.Ю., Пышкин C.A. Диагностика фиброза печени: инвазивные и неизвазивные методы II Сибирский мед. журнал (Иркутск), 2О11. Т. 1О2. № 3. С. 11.
10. Постнова H.A. и др. Компрессионная эластография печени: методика, особенности получения эластограмм, анализ ошибок и артефактов (лекция) II Радиология-практика, 2О15. № 2. С. 5О.
11. ^авко Е.А., Шижаева E.B., Cатубалдина A.F. Неинвазивные методы диагностики фиброза при диффузных заболеваниях печени II Вестник Казахского Национального медицинского университета, 2О17. № 1. С. 18.
12. Cуркoв A.H., Hамазoва-Баранoва Л..C., Геворкян A.K. Неинвазивная диагностика фиброза и цирроза печени при хронических вирусных гепатитах (обзор литературы) II Клиническая лабораторная диагностика, 2О16. Т. 61. № 4. С. 212.
13. Фёдоров П.H., Беляков H.A. Лабораторные маркеры фиброза печени II Медицинский академический журнал, 2О14. Т. 14. № 1. С. 16.
14. Циммерман Я..C. Фиброз печени: патогенез, методы диагностики, перспективы лечения II Клиническая фармакология и медицина, 2О17. № 26(1). С. 54.
15. Shirokikh I. N. et al. Liver fibrosis diagnosis: are the methods perfect? // Perm Medical Journal, 2013. Т. 3О. № 3. С. 102.
16. Лабораторные тесты в диагностике фиброза печени и гепатоцеллюлярной карциномы // ABC OF DIAGNOSIS, 2014. № 9. С. 29.
17. Paynard T., Imbert-bismut F., RatziuV, et al. Biochemical markers of liver fibrosis in patients infected by Hepatits C Virces: Longitudinal validation in a randomized trial // j. Viral Hepatitis, 2002. Vol. 9. P. 133.
1S. Юркевич И..B. Неинвазивные биомаркеры для оценки выраженности воспаления и фиброза печени при хроническом вирусном гепатите С: современное состояние проблемы, 2О17. С. 147.
19. Dykan I.N., Novikov M.Y., Tarasyuk B.A. Современный взгляд на проблему лучевой диагностики фиброза печени ИЛучевая диагностика, лучевая терапия, 2О14. № 1-2. 76.
20. McHutchison J.G., Blatt L.M., de Medina M., Craig J.R., Conrad A., Schiff E.R., Tong M.J. Measurment of serum hyaluronic acid in patients with chronic hepatitis C and its relationship to liver histology. Consensus Interferon Study Group. J. Gastroenterol. Hepatol, 2000; 15 (S): 945—51.
