АлАТ — аланинаминотрансфераза
АсАТ — аспартатаминотрансфераза
ВМП — неклеточный матрикс печени
ГГТП — γ-глутамилтранспептидаза
ГК — гиалуроновая кислота
ДЗ — диагностическая значимость
ДЗОРТ — диагностическая значимость отрицательного результата теста
ДЗПРТ — диагностическая значимость положительного результата теста
КIV — коллаген IV типа
ММП — матриксные металлопротеиназы
СТ — специфичность теста
ТИМП — тканевые ингибиторы металлопротеиназ
ФП — фиброз печени
ФЭ — фиброэластография
ХБП — хронические болезни печени
ЦП — цирроз печени
ЧТ — чувствительность теста
ЩФ — щелочная фосфатаза
AUC (Area Under Curve) — площадь под характеристической (ROC) кривой
ROC-анализ (Receiver Operating Characteristic) — анализ данных с помощью построения характеристических кривых
α-ФНО — α-фактор некроза опухоли
За последнюю четверть века представления о фиброзе печени (ФП) из чисто лабораторных и далеких от клинического применения перешли в широкую практику гепатологов, гастроэнтерологов и терапевтов. Такая эволюция связана с возрастающим пониманием патогенеза прогрессирования фиброза, изучением особенностей фиброгенеза при хронических болезнях печени (ХБП) различной этиологии, совершенствованием методов диагностики. Современные достижения в области диагностики и лечения ХБП позволяют рассматривать фиброз как клиническую проблему, проводить исследовательские работы по разработке методов оценки ФП.
Многие годы ФП рассматривался как пассивный и необратимый процесс, приводящий к деструкции печеночной паренхимы и замещению ее богатой коллагеном тканью [1]. В 70-е годы прошлого столетия впервые стали высказываться предположения о том, что выраженный ФП потенциально обратим [2—4].
Ключевым фактором в изучении ФП стало открытие клеток Ито, или печеночных звездчатых клеток, также известных как пресинусоидальные клетки, синтезирующие коллаген [5]. В дальнейшем были раскрыты их свойства активизироваться, приобретая способность к фиброгенезу при ХБП.
Открытие обратимости фиброза стало поворотным моментом в области исследования ФП, позволило направить научные исследования на поиск адекватной антифибротической терапии, способной изменить прогноз ХБП [5—7].
ФП — типовой патологический процесс, лежащий в основе практически любого диффузного ХБП вне зависимости от его этиологии. Воздействие на печень повреждающих факторов, включая вирусы гепатита, метаболиты алкоголя, свободные радикалы кислорода, аутоиммунные факторы и др., вызывают изменения внеклеточного матрикса печени (ВМП). Избыточный синтез его компонентов приводит к капилляризации и стенозированию синусоидов, исчезают фенестры эндотелия, нарушается функция гепатоцитов, что приводит к снижению синтетической функции печени (снижению уровня альбумина, холестерина, факторов свертывания крови в сыворотке крови) ее дезинтоксикационной способности, нарушению регуляция кроветворения. Все это ведет к формированию портальной гипертензии, циррозу печени (ЦП) [8, 9].
Патофизиология изменений ткани печени начинается с ранних нарушений функционирования нормального матрикса, осуществляющихся благодаря действию, по крайней мере четырех ферментов — матриксных металлопротеиназ (ММП): ММП-2 (желатиназы А), ММП-9 (желатиназы В), разрушающих коллаген IV типа (КIV), и ММП-1 и-2, активирующих латентную ММП-2 и стромелизин-1, в свою очередь разрушающие протеогликаны и гликопротеины и активирующие латентные коллагеназы [10, 11]. Из-за нарушения функционирования ММП-1, -2, -9, вызванного, как правило, воспалением и десмоплазией, происходит разрастание соединительнотканных компонентов в ВМП, что служит причиной трансформации фиброза в цирроз.
Прогрессирование фиброза также сопровождается повышением активности тканевых ингибиторов металлопротеиназ (ТИМП-1 и -2), снижающих протеазную активность и останавливающих деградацию матрикса. Основным источником ТИМП-1, -2 служат звездчатые клетки. Снижение экспрессии ТИМП-1 является основной причиной прогрессирования фиброза [11, 12].
Существенный вклад в патогенез фиброза вносят тромбоцитарные факторы, так как тромбоциты являются важным источником факторов роста и пролиферации ВМП, к которым относятся тромбоцитарный фактор роста (platelet delivered growth factor — PDGF), трансформирующий фактор роста — TGF-β1, и эпидермальный фактор роста — EGF [6].
Важный этап развития фиброза — накопление коллагена, так как он является основным компонентом ВМП. Изменение состава ВМП в конечном счете напрямую стимулирует фиброгенез [13]. КIV, фибриноген и урокиназный тип активатора плазминогена активируют клетки Ито путем стимуляции латентных цитокинов, замыкая порочный круг.
Особенности патогенеза фиброза легли в основу разработки неинвазивных методов оценки риска его развития и степени повреждения печени у больных ЦП. Были разработаны группы тестов, позволяющие оценить выраженность ФП по уровню в сыворотке крови маркеров воспалительной реакции и повреждения печени (непрямые тесты) и по содержанию веществ, напрямую участвующих в процессе фиброгенеза (прямые тесты).
К тестам, основанным на непрямых маркерах, относятся Forns, FibroTest, FIB-4, FibroIndex и др. Эти тесты оценивают вероятность и степень ФП по уровню аспартатаминотрансферазы (АсАТ), аланинаминотрансфераза (АлАТ), γ-глутамилтранспептидазы (ГГТП), протромбинового времени, холестерина, триглицеридов, глюкозы, тромбоцитов, инсулина, α2-макроглобулина, гаптоглобина, аполипопротеина А1, γ-глобулина в различных сочетаниях данных параметров. Дискриминантные функции, выведенные на базе изменений уровней этих показателей, отражают активность воспалительного процесса в ткани органа и нарушение его синтетической функции и таким образом позволяют косвенно судить о стадии фиброза.
Прямые тесты основаны на содержании прямых маркеров фиброза, к каковым относят карбоксиконцевой пептид проколлагена I типа, аминоконцевой пептид проколлагена III типа, КIV, ТИМП-1, -2, гиалуроновую кислоту (ГК), ламинин и его фрагменты, хрящевой гликопротеин — YKL-40, ММП, цитокины и др. Одной из шкал, позволяющих определить стадию фиброза, является шкала ELF (Enhanced Liver Fibrosis) [13, 14], основанная на определении уровня ТИМП-1, ГК и концевого участка пропептида коллагена III типа.
Целью нашего исследования явилось определение диагностической значимости (ДЗ) прямых маркеров ФП: КIV, ГК, ТИМП-1 в сочетании с непрямыми показателями фиброза (АлАТ, АсАТ, ГГТП, ЩФ, тромбоциты, α-ФНО) в оценке ФП.
Материалы и методы
Обследовали 67 пациентов с болезнями печени: вирусной (у 20 вирус гепатита С и у 11 вирус гепатита В) и алкогольной (n=16) этиологии, а также 20 с первичным билиарным ЦП. Средний возраст больных составлял 49,0±1,7 года, 59,7% мужчин. Всем больным проведено полное клиническое обследование, включавшее пункционную биопсию печени. Активность АсАТ, АлАТ, ЩФ и ГГТП определяли на автоматическом биохимическом анализаторе Olympius Au 400 при помощи коммерческих наборов фирмы «Brekman Coulter» (Ирландия), число тромбоцитов подсчитывали на автоматическом гематологическом анализаторе «Brekman Coulter» (США). Уровень ТИМП-1, ГК, КIV, α-ФНО определяли при помощи иммуноферментного анализа на автоматическом иммуноферментном анализаторе Chemwell («Awareness Technology Inc») при помощи коммерческих наборов: ТИМП-1 — «Invitrogen» (США), α-ФНО — «Bender Medsystems» (Австрия), ГК — «Сorgenix» (США), КIV — «Argutus Medicol, Co» (Япония). Стадию фиброза оценивали по результатам непрямой ультразвуковой фиброэластометрии (ФЭ) печени с применением прибора FibroScan («Echosens», Франция) с оценкой степени ФП по шкале Metavir.
Статистический анализ ДЗ проводили при помощи статистической программы MedCalc. Выполняли анализ данных с помощью построения характеристических кривых (ROC-анализ), рассчитывали чувствительность теста (ЧТ) и специфичность теста (СТ), диагностическую значимость положительного результата теста (ДЗПРТ) и диагностическую значимость отрицательного результата теста (ДЗОРТ). Достоверность взаимосвязи оценивали по площади под характеристической кривой (АUC): от 0,9 до 1,0 — как отличную, от 0,8 до 0,9 — как очень хорошую, от 0,7—0,8 — как хорошую, ниже 0,7 — как удовлетворительную, а ниже 0,6 — как неудовлетворительную.
Результаты и обсуждение
По результатам ультразвуковой ФЭ печени больные были распределены на 2 группы: 1-ю составили больные со стадией фиброза менее F2 (в обследованной группе данному критерию отвечали 25 больных), 2-ю — 41 больной с фиброзом F2—F4.
В табл. 1
При оценке ДЗ тестов для диагностики тяжелых стадий фиброза F3—F4 значение AUC увеличивалось для числа тромбоцитов, уровней ГК, КIV. ДЗ активности АтАТ и АсАТ уменьшалась по мере нарастания тяжести фиброза. Определение уровней ТИМП-1, ЩФ и ГГТП не имело диагностического значения для оценки тяжести фиброза (см. табл. 2).
ЧТ и СТ для диагностики фиброза от F3 и выше представлена в табл. 3.
Для оценки тяжелой степени фиброза (F4) повышение уровня ГК более 57,7 нг/мл имело ЧТ 92,6% и СТ 67,5%, уровня КIV более 133,1 мкг/л — 85,2 и 57,5% соответственно, уровня ТИМП-1 более 24,4 нг/мл — 74,1 и 62,5% соответственно. Таким образом, для оценки тяжести фиброза данные тесты имели более высокую чувствительность, но обладали меньшей специфичностью, чем для выявления фиброза без учета его тяжести. Такие изменения ЧТ и СТ отразились на ДЗОРТ и ДЗПРТ.
Для прогноза фиброза от F2 и выше ДЗПРТ для ГК составляла 86,9% (при 95% ДИ — от 71,9 до 95,6%) и ДЗОРТ — 69% (при 95% ДИ от 48,8 до 85%). ДЗ уровня ГК для фиброза от F3 и выше составила 85,3% (при 95% ДИ от 68,0 до 91,6%) для ДЗПРТ и 78,8% (при 95% ДИ от 61,2 до 91,6%) для ДЗОРТ, для диагностики фиброза F4 повышение уровня ГК (более 57,7 нг/мл) ДЗПРТ составила 65,8% (при 95% ДИ от 48,65 до 80,4%) и ДЗОРТ — 93,1% (при 95% ДИ от 76,8 до 99,2%). Таким образом, для оценки тяжести фиброза большее диагностическое значение имел не положительный, а отрицательный результат теста.
Полученные результаты исследования сравнимы с ДЗ разработанных методик неинвазивной оценки ФП. Так, по данным M. Friedrich-Rust и соавт. [13], AUC для шкалы ELF составляла 0,78, а для ФиброТеста — 0,68, при диагностике фиброза F2 и выше ДЗПРТ для этих шкал составляла 88 и 74% соответственно.
Заключение
Результаты исследования убедительно свидетельствуют, что изучение сывороточных маркеров фиброза позволяет с высокой вероятностью оценить его наличие и тяжесть у больных ЦП. Большую ДЗ, безусловно, представляют так называемые прямые маркеры — вещества, отражающие биохимию и регуляцию фиброгенеза.
Внедрение в практику этих методов исследования и дальнейшее совершенствование различных диагностических тестов позволит проводить оценку прогрессирования фиброза и может послужить одним из критериев оценки эффективности антифибротической терапии.