Современные неинвазивные методы диагностики неалкогольной жировой болезни печени

Современные неинвазивные методы диагностики неалкогольной жировой болезни печени: роль цитокератина 18

Цель исследования.

Определение оптимальных неинвазивных методов диагностики степени стеатоза и фиброза печени в клинической практике.
Определение диагностической ценности ЦК 18 по сравнению с валидированного клиническими биомаркерами степени стеатоза, воспаления и фиброза печени.
Осуществление корреляционного анализа ЦК 18 с антропометрическими данными и относительным содержанием жира в печени, определенным с помощью биоэлектрической импедансометрии.

Материалы и методы исследования.

Всего было исследовано 50 пациентов с установленным диагнозом неалкогольной жировой болезни печени согласно действующим отечественными и международными протоколами возрастом в пределах 18-65 лет. Применяли следующие методы: общеклинические методы обследования; антропометрические, расчет клинико-лабораторных индексов, биохимические, инструментальные.

Результаты исследования.

В данной работе освещены клинико-лабораторные и инструментальные тесты, доступные методы визуализации, биомаркеры и сложные формулы как инструмент для прогнозирования стеатоза, стеатогепатита и фиброза. При проведении корреляционного анализа между уровнем ЦК 18 и валидированного клиническими индексами оценки степени стеатоза установлена прямая сильная корреляционная связь между валидированного клиническими индексами степени стеатоза печени Steatotest (r = 0,76, p <0,05), FLI (r = 0, 74, p <0,05) и уровнем ЦК 18, что свидетельствует о патогенетической роли апоптоза при НАЖХП. При проведении оценки степени воспаления в указанной группы пациентов с помощью NASH-теста установлена прямая сильная корреляционная связь (r = 0,72, p <0,05) с уровнем ЦК 18 даже при нормальных показателей печеночных трансаминаз, что свидетельствует о прогностической ценности ЦК 18 в развитии неалкогольного стеатогепатита (НАСГ).

В то же время установлено отсутствие корреляции ЦК 18 со степенью фиброза печени, определенным с помощью NAFLD-fibrosis score, и эластография волны сдвига с помощью УЗИ, свидетельствует о независимой диагностическую ценность ЦК 18.

Выводы.

ЦК 18 может быть независимым неинвазивным биомаркером степени стеатоза и прогнозирования НАСГ у пациентов с висцеральным ожирением и показателями трансаминаз в пределах нормы. Определение ЦК 18 может быть не только диагностическим маркером, но и маркером оценки эффективности динамики лечения.

Ключевые слова: неалкогольная жировая болезнь печени, неалкогольный стеатогепатит, неинвазивные биомаркеры стеатоза и фиброза печени, цитокератин 18

НАЖХП — поэтапный спектр заболеваний печени, начиная от изолированного стеатоза печени с последующим развитием неалкогольного стеатогепатита (НАСГ), фиброза и цирроза печени, а часто и гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК). Общая распространенность НАЖХП у взрослых составляет 20-33%.

Золотым стандартом диагностики НАЖХП остается биопсия печени, которая является единственным способом непосредственной верификации имеющегося НАСГ и фиброза печени. Однако биопсия печени имеет определенные недостатки, ведь она является инвазивной процедурой и часто ассоциируется с риском осложнений.

При НАЖХП стеатоз и фиброз печени не распределяются равномерно. Даже адекватная биопсия печени покажет 0,05 см3 органа, объем колеблется между 800 и 1000 см3, что составляет менее 1:50 000 ее общего объема.

Уровень аминотрансфераз колеблется в пределах нормы примерно у 80% пациентов с НАЖХП. Показатели аминотрансфераз недостаточно чувствительны для НАСГ, который может быть диагностирован у 59% пациентов с нормальным уровнем. Таким образом, существует необходимость в поиске новых биомаркеров для определения активности НАЖХП и мониторинга прогрессирования заболевания. Цель исследования — определить диагностическую ценность ЦК 18 по сравнению с валидированного клиническими биомаркерами степени стеатоза, воспаления и фиброза печени.

Осуществить корреляционный анализ уровня ЦК 18 с антропометрическими данными и относительным содержанием жира в печени, определенным с помощью биоэлектрической импедансометрии.

Материалы и методы исследования

Всего было обследовано 50 пациентов. В исследование были включены лица с установленным диагнозом неалкогольной жировой болезни печени согласно действующим отечественными и международными протоколами в возрасте в пределах 18-65 лет. Каждый пациент дал письменное информированное согласие на включение его в исследование.

Критерии исключения из исследования:

пациенты с историей употребления алкоголя более 210 г / неделю для мужчин, 140 г / неделю для женщин;
пациенты, у которых установлены следующие патологические состояния: гепатиты В, С;
декомпенсированный цирроз печени
медикаментозно ассоциированная жировая болезнь печени (оральные контрацептивы, амиодарон, метотрексат, тамоксифен)
гепатоцеллюлярная карцинома;
аутоиммунный гепатит
болезнь Вильсона — Коновалова;
сахарный диабет, требующий инсулинотерапии;
беременность;
отказ пациента на любом этапе исследования.

В исследовании применяли следующие методы:

Общеклинические методы обследования — сбор анамнеза, осмотр пациента;
Антропометрические: измерение роста с использованием ростомера, массы тела с помощью веса Omron BF-511, окружности талии с помощью сантиметровой ленты. Индекс массы тела (ИМТ) вычисляли с использованием общепринятой формулы — деление массы тела в килограммах на величину роста в квадрате в метрах (кг / м2).
Инструментальные: биоэлектрическая импедансометрия с помощью прибора OMRON BF36, ультразвуковое обследование в В-режиме с помощью прибора Toshiba Aplio XG. Объект исследования: неалкогольная жировая болезнь печени. Предмет исследования: показатели активности печеночных ферментов, липидного обмена, уровень сывороточного цитокератина 18, индекс массы тела, относительное содержание жира в организме, показатели ультразвуковой печени, жесткость печени по данным эластографии волны сдвига.

Статистическую обработку данных проводили с применением методов описательной статистики с помощью компьютерной программы MedStat. Статистический анализ количественных данных проводили с использованием параметрических и непараметрических методов в зависимости от характера распределения данных; сначала осуществляли предварительную оценку нормальности распределения данных по критерию Колмогорова — Смирнова. При нормальном распределении значения представлены в виде средних величин и их стандартных отклонений (М ± SD) для анализа — параметрический критерий t-тест Стьюдента. При использовании статистических методов и средств анализа по статистически значимые принимали различия при значениях риска ошибки р <0,05. Направленность и силу корреляционной связи определяли по коэффициенту ранговой корреляции Спирмена (rs).

Результаты и их обсуждение

Золотым стандартом для диагностики НАЖХП является биопсия печени. Это единственный способ непосредственной верификации имеющегося НАСГ и фиброза печени.

Однако биопсия печени имеет определенные недостатки — она является инвазивной процедурой, часто ассоциируется с риском появления осложнений. Также имеют значение погрешности в отборе проб для гистологической верификации и субъективность патолога, что приводит к ошибочному диагнозу в очень большом количестве случаев. Даже адекватная биопсия печени покажет 0,05 см3 органа, объем колеблется между 800 и 1000 см3, что составляет менее 1: 50000 общего объема печени. Кроме того, при НАЖХП стеатоз и фиброз печени не распределяются равномерно. Именно поэтому существует много различных неинвазивных методов, направленных на верификацию НАЖХП, оценку степени стеатоза печени, прогнозирования развития НАСГ и фиброза печени. В нашей статье приведены таблицы дифференцировки неинвазивных методов диагностики стеатоза и фиброза печени при НАЖХП.

Надежность и значимость диагностических тестов зависит от течения заболевания и характеристик популяции, в которой они применяются. Достоверный скрининг-тест должен иметь высокую чувствительность (Se), тогда как диагностический тест, который не только верифицирует, но и помогает выбрать дальнейшую тактику для пациента, должен иметь и высокую специфичность (Sp). Самым общим подходом к оценке диагностического теста был анализ кривой рабочей характеристики получателя (ROC) и площади под ROC (AUROC), с помощью которых можно оценить вероятность различия истинно положительных и ложно-положительных результатов. Размер AUROC выше 0,8 свидетельствует о высокой точности. Чувствительность и специфичность инвариантные для диагностических тестов, они могут зависеть от характеристик популяции (таких как возраст, пол и тяжесть заболевания). Таким образом, сравнение AUROC различных тестов в различных исследованиях с различными группами популяций и статистической обработки не является точным.

Несколько диагностических панелей были предложены для верификации, количественной оценки степени и прогнозирования стеатоза печени. Steatotest включает в себя 12 переменных в закрытой формуле, которая содержит α2 -макроглобулина, гаптоглобин, аполипопротеин А1. В исследовании французских ученых на когорте более 700 пациентов этот тест показал достаточную точность с 0,79 AUROC для умеренно-тяжелой стеатоза, достаточно негативную прогностическую ценность (NPV) — 93%, но незначительную положительную прогностическую ценность (PPV) — 63%. Другая группа французских ученых получила подобные результаты в 288 пациентов с ожирением. Ученые под руководством профессора Poynard осуществили мета-анализ у пациентов с ожирением и получили идентичные выводы.

Bedogni и соавт. в 2006 году впервые предложили формулу расчета Fatty liver index (FLI) как метод в исследовании Dionysos Nutrition & Liver Study. Индекс варьирует от 0 до 100 и рассчитывается с помощью формулы, в которую входят значения ИМТ, окружности талии, уровня триглицеридов и ГГТП. Использование этого индекса показало достаточную точность в выявлении НАЖХП, он был использован в нескольких популяционных исследованиях. Основным показанием к его применению является эпидемиологические исследования, попытка избежать ультразвуковой верификации. Недавно проведенные исследования Cremona на популяции 2075 человек среднего возраста при наблюдении в течение 15 лет показали, что FLI независимо ассоциируется с общей, сердечно-сосудистой и онкологической смертности.

Та же группа ученых также предложила параметр накопления липидов (LAP), включающий в себя пол, видимо талии и уровень триглицеридов.

Недавно опубликованы результаты исследования NAFLD Liver Fat Score на финской популяции с 95-процентной чувствительностью и специфичностью. В качестве золотого стандарта была выбрана магнитно спектроскопия. Для расчета формулы нужны такие параметры: наличие метаболического синдрома и сахарного диабета 2 типа, уровень инсулина натощак, соотношение АсАТ к АлАТ. Группа из Нидерландов подтвердила полученные результаты. Данный тест можно применять при оценке стеатоза не прибегая к радиологических методов.

Одними из лучших тестов для диагностики стеатоза печени остаются инструментальные. Метод ультразвуковой диагностики (УЗИ) является доступным для применения в клинических условиях и имеет следующие преимущества: невысокую стоимость, широкую доступность, чувствительность в пределах 60-94% и 66-97% специфичности для стеатоза печени. Однако точность УЗ-метода существенно снижается при верификации мягких форм стеатоза. В исследовании 100 живых доноров для трансплантации печени с помощью УЗИ не смогли обнаружить стеатоз печени при поражении менее 10% гепатоцитов, было обнаружено лишь 55% и 72% пациентов со степенью стеатоза 10-19% и 20-29% соответственно.

Поскольку качественная ультразвуковая верификация стеатоза субъективная, продолжается изучение путей его количественной оценки. Исследование гепаторенального индекса установили 91% чувствительности и 84% специфичности для печеночного стеатоза. Также была предложена полуколичественная оценка стеатоза — ультразвуковой индикатор жировой печени (US FLI). Это требует наличия усиленной эхогенности печени по сравнению с почкой среди других параметров. В случае соответствия шкалы не менее 2 — соответствует высокой точности идентификации НАЖХП. Однако УЗИ имеет ряд ограничений: неточность в установлении стеатоза умеренной степени — имеет лишь до 67% PPV, оператор-зависимый метод с существенным снижением чувствительности ниже 50% и специфичности ниже 75% при морбидного ожирении. Кроме того, на оценку уровня стеатоза могут неправильно влиять наличие фиброза, некроза, отека и экстрапеченочного жировой ткани. В норме печеночные вены при допплеровском исследовании имеют трехфазный сигнал, тогда как при НАЖХП он меняется на двухфазный или монофазный, вероятно, в результате сжатия печеночных вен увеличенными гепатоцитами.

Компьютерная томография (КТ) имеет такую же точность, как и ультразвуковой метод, она точная в случае очагового стеатоза, имеет 100% специфичность и низкий уровень чувствительности. КТ имеет несколько ограничений, что делает ее клинически неприемлемой для скрининга стеатоза: другие диффузные заболевания печени могут быть ошибочно расценены как стеатоз, содержание печеночного железа усиливает угасание, вызывая ложноотрицательные результаты для стеатоза, также значение затухания является сканер-зависимыми, не стандартизированы между различными производителями кроме того, КТ оказывает на пациентов радиационное воздействие.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) превосходит ультразвуковую диагностику в выявлении и количественной идентификации даже незначительной жировой инфильтрации, в состоянии обнаружить до 3% стеатоза с AUROC 0,95-0,97, чувствительностью 92-100% и 92-97% специфичностью. Выдвинутая мнение, что магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) может быть новым золотым стандартом качественной и количественной верификации печеночного стеатоза, минуя биопсию печени, однако этот метод является достаточно дорогим и не слишком доступным для населения. Точность МРТ снижается при наличии существенного фиброза.

Контролируемый параметр затухания (САР), который можно оценить с помощью аппарата FibroScan, позволяет точнее количественно оценить уровень стеатоза печени. Ретроспективно оценили CAP в 115 пациентов, показывая AUROCs 0,91 и 0,95 для стеатоза выше, чем 10% и 33% соответственно, и достаточную точность в классификации стеатоза. CAP отличается большей точностью, чем Steatotest, FLI или Hepatic Steatosis Index. FLI использует рутинные клинические параметры и может быть очень полезным в крупномасштабных эпидемиологических исследованиях, поскольку позволяет избежать радиационной и является широкодоступны.

Значение цитокератина 18 при НАЖХП

Апоптоз клеток печени занимает ведущую роль в патогенезе НАЖХП, а фрагменты М30 цитокератина 18 на сегодня определяются научно-медицинским сообществом как один из главных биомаркеров НАЖХП.

В предыдущих работах установлено, что сывороточный уровень фрагментов М30 цитокератина 18 выше у пациентов с НАСГ, по сравнению с стеатоз печени, и может быть маркером для дифференцирования данных состояний. Установлена диагностическая ценность фрагментов цитокератина 18 в верификации НАСГ с AUC показателям от 0,77-0,93.

Также уровень цитокератина 18 был значительно выше у пациентов с НАЖХП с тяжелым фиброзом печени, по сравнению с больными без фиброза или его начальным степенью. Кроме того, уровень фрагментов цитокератина 18 коррелирует со степенью стеатоза, очагового воспаления, баллонирования и точно отражает гистологическое шкалу активности НАЖХП NAS (NAFLD Activity Score) по сравнению с уровнем АЛТ.

Изменения фрагментов М30 цитокератина 18 параллельно отражают NAS, не было отмечено для уровня аминотрансфераз.

Другое исследование подтвердило корреляцию уменьшения фрагментов М30 цитокератина 18 с гистологическим улучшением NAS, по сравнению с группой без гистологического улучшения. Также установлено параллельное значимое снижение показателей фрагментов М30 и аминотрансфераз у пациентов с НАЖХП после бариатрической хирургии.
При проведении корреляционного анализа уровня ЦК 18 и с помощью валидизированных клинических индексов оценки степени стеатоза была установлена прямая сильная корреляционная связь между валидированного клиническими индексами степени стеатоза печени Steatotest (r = 0,76, p <0,05), FLI (r = 0,74 p <0,05) и уровнем ЦК18, что свидетельствует о патогенетической роли апоптоза при НАЖХП.

При оценке степени воспаления у данной группы пациентов с помощью NASH-теста установлена прямая сильная корреляционная связь (r = 0,72, p <0,05) с уровнем ЦК 18 даже при нормальных показателей трансаминаз, что свидетельствует о прогностической ценности ЦК 18 в развитии НАСГ.

Установлено также отсутствие корреляции ЦК 18 со степенью фиброза печени, определенным с помощью NAFLD-fibrosis score и эластография волны сдвига с помощью УЗИ, свидетельствует о независимой диагностическую ценность ЦК 18.

Уровень ЦК 18 имеет прямая корреляционная связь средней силы с ИМТ (r = 0,385) (рис. 1), уровнем триглицеридов (r = 0,319) и сильная прямая корреляционная связь с окружностью талии (r = 0,734) и индексом висцерального ожирения (r = 0,766) (рис. 2), что свидетельствует о патогенетической роли именно висцерального ожирения у пациентов с НАЖХП.

Выводы

Среди неинвазивных инструментальных методов диагностики стеатоза печени оптимальным является ультразвуковой. Среди клинико-лабораторных индексов наибольшую чувствительность и специфичность имеют Fatty liver index и Steatotest для оценки степени стеатоза печени и степени фиброза печени — NAFLD-fibrosis score. Для прогнозирования развития неалкогольного стеатогепатита чувствительными являются NASH-тест и определение неинвазивного биомаркера воспаления и апоптоза цитокреатину 18 фрагментов М30.

ЦК 18 — независимый неинвазивный биомаркер степени стеатоза и прогнозирования НАСГ у пациентов с висцеральным ожирением и показателями трансаминаз в пределах нормы и может применяться в клинической практике для верификации НАЖХП и в динамике терапии. Конфликт интересов. Нет никакого конфликта интересов, который мог бы нанести ущерб беспристрастности исследования.

Данное исследование не получило никакой финансовой поддержки от государственной, общественной или коммерческой организации.