近年来，非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver steatohepatitis, NASH）发病率快速增长，严重威胁人类健康。NAFLD是一种与胰岛素抵抗和遗传易感密切相关的代谢应激性肝损伤，可进展至非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis, NASH），肝硬化、肝细胞癌以及肝衰竭。NAFLD及NASH的发病机制尚未完全阐明，其流行病学、危险因素、无创诊断以及治疗靶点一直是肝病研究中的热点。

 

在本届美国肝病研究学会年会（AASLD2020）上，Rachel Ostroff等人报道了一项运用血清蛋白组学进行无创诊断肝脂肪变性、炎症、肝细胞气球样变和纤维化等表型的临床研究（摘要编号：LP11）。《国际肝病》特邀上海交通大学附属第一人民医院消化内科陆伦根教授团队对该项研究进行点评。

 

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LP11: A LIQUID LIVER BIOPSY: SERUM PROTEIN PATTERNS OF LIVER STEATOSIS, INFLAMMATION, HEPATOCYTE BALLOONING AND FIBROSIS IN NAFLD AND NASH

液态肝活检：NAFLD和NASH的肝硬化、炎症、肝细胞气球样变和纤维化的血清蛋白组学特征

 

研究概述

该研究团队收集了2852份NASH患者血清标本，包括历史性队列研究样本，PIVENS研究（吡格列酮、维生素E和安慰剂）的纵向研究样本以及FLINT研究（奥贝胆酸和安慰剂）临床试验标本。该研究采用改良适体蛋白组学的方法，对每个NASH患者的血清样本中约5000个蛋白质进行了蛋白质组学扫描，共测量了约1500万个蛋白质。

 

基于历史性队列以及50%的FLINT和PIVENS 临床试验中NASH患者的肝活检样本，研究者采用机器学习方法对每个活检组分的受测蛋白质进行建模，并在未用于建模的其他50%的FLINT和PIVENS样本中进行模型验证。

 

研究结果显示，4种病理损伤形式相关的蛋白质表达模式在建模/验证中的ROC曲线面积分别是：纤维化（AUC 0.92/0.85）、脂肪变性（AUC 0.95/0.79）、炎症（AUC 0.83/0.72）和肝细胞气球样变（AUC 0.87/0.83）。脂肪变性、炎症和肝细胞气球样变三者的同时阳性预测活检诊断NASH的准确率可达73%。

 

研究者还发现，与安慰剂组相比，当纵向比较时，实验组的模型分数有所改善，并且每个模型组分的药效学效应明显不同。例如，纤维化模型预测在96周的试验中，两个治疗组的纤维化随着时间的推移而下降，而安慰剂组则相对稳定。

 

专家点评

评估NAFLD及NASH患者病情和治疗效果的合适标准目前尚未确立。NASH的最终诊断方法是侵入性肝活检，其不仅价格昂贵，而且可能带来并发症风险，不能用于频繁监测。并且，肝脏活组织检查也可能受到取样部位的影响。目前还没有一种单一的非侵入性方法能够准确地同时评估脂肪变性、炎症、肝细胞气球样变和纤维化等组织学变化。这四种主要的病理表现是通过肝活检来评估的，并且每一个都与NASH发病机制和药物靶点开发中的多种机制有关。

 

评估NASH的多种非侵入性手段在临床中面临许多问题：血清中肝酶、细胞角蛋白、炎症因子等成分的变化可能不一定与肝脏病理状态平行；B型超声成像测量肝脏脂肪虽然廉价，但它灵敏度和特异性不佳，并且依赖于操作者，有时可能难以识别不同等级的回声以量化肝脏脂肪，也不能很好观察肝脏组织学变化；受控衰减参数（CAP）是一项基于超声的肝脏瞬时弹性成像技术，其诊断不同程度肝脂肪变的阈值及其动态变化的临床意义尚不明确；磁共振波谱（MRS）可量化肝脏脂肪百分比，具有良好的重复性和灵敏度，但其价格昂贵，并且也不能评估肝脏组织学病理表现；振动控制瞬时弹性成像可有效测定肝脏弹性值，但其成功率可能会受到肥胖症的影响，并且缺乏公认的阈值。综上，探寻一种可以有效评估肝细胞脂肪变、炎症、纤维化、肝细胞气球样变等病理变化并同时评估代谢以及心血管危险因素的无创诊断手段具有重要意义。

 

近年来，有学者指出，大数据和系统医学可以为医疗保健提供有效信息。蛋白质在人体内广泛地调节各种生理和病理过程。激素、细胞因子、趋化因子、脂肪因子和生长因子等蛋白质被分泌入血后，协调健康和疾病状态下机体的动态平衡。已有研究发现，血浆蛋白表达模式与不同的健康状态和疾病风险有关，可作为评价健康和疾病状态的综合指标。目前，已有效构建了肾脏滤过率、肝脏脂肪含量、体脂百分比、去脂体重、心肺健康、体育锻炼、饮酒、吸烟、糖尿病风险、原发性心血管事件风险等多种类型的蛋白质组学表型模型。

 

在这项研究中，研究者收集了历史队列和三种药物临床试验的NASH患者血清标本，通过大规模蛋白质组学技术以及机器学习等方法，基于肝脂肪变性、炎症、肝细胞气球样变和纤维化4种病理损伤形式对受测蛋白质的表达模式进行模型建立和验证，并对模型准确度进行了评估。该研究团队发现，血清蛋白组学是一种能独立、无创采集肝活检四种病理损伤信息的方法。这四种肝损伤病理模型具有良好的敏感性和精确性，能够描述三种药物作用机制的时间进程和程度。此外，蛋白质组学模型的阳性结果具有病理学诊断NASH的“排除”试验的性能特征。这些测试可能有助于新药开发和医疗干预决策。

 

然而，由于血清蛋白构成组分的复杂性、患者个体差异以及病情程度的不同，运用蛋白质组学模型虽然可以对NAFLD以及NASH进行无创诊断，但其是否能够对不同病因和不同程度的患者进行区分并提供有效的、特异的治疗方案尚未可知，因而血清蛋白组学在临床治疗中的具体应用价值以及对患者预后转归的预测还有待进一步研究考察。

 

总而言之，在NAFLD以及NASH的临床试验或纵向研究中，以大规模蛋白质组学为特征的液态活检具有替代肝活检进行无创诊断的潜力。在不久的将来，这可能为寻找NASH治疗靶点的选择以及对NAFLD患者进行精准诊断、精准治疗提供依据。