Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

NON-INVASIVE LABORATORY TESTS FOR DIAGNOSTIC OF LIVER FIBROSIS

Schekotova A.P. 1 Bulatova I.A. 1 Schekotova I.V. 1
1 Е.A. Wagner Perm State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russia
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.