Потребность в неинвазивных диагностических маркерах ФП объясняется несколькими причинами:
1. Во всем мире миллионы людей инфицированы вирусом гепатита С. Только у сравнительно небольшой их части (примерно у 25 %), вероятно, развивается выраженный фиброз или цирроз, максимальная распространенность которого ожидается в 2015—2020 гг. Существующие методы лабораторного анализа сыворотки крови не позволяют выявить лиц с риском развития прогрессирующего фиброза.
Таким образом, у постоянно увеличивающегося числа больных возрастает потребность в биопсии печени с целью оценки фиброза.
Если будут разработаны неинвазивные методы, действительно позволяющие исключить наличие выраженного фиброза, то этим больным не потребуется противовирусная терапия. Более того, они смогут находиться под постоянным наблюдением, подтверждающим отсутствие прогрессирования фиброза.
2. Увеличивающееся число данных, убедительно свидетельствующих об обратимости фиброза, позволяет считать, что тщательный анализ может позволить рассчитывать на успех лечения даже при тяжелом течении заболевания.
3. В ожидании прогресса антифибротической терапии появится потребность в раннем и постоянном мониторинге ответа на лечение, позволяющем оценить эффективность и оптимизировать применяемые дозы препаратов. Возможность осуществления такого частого контроля существенно превысит возможности биопсии печени.
Таким образом, имеется ряд причин, заставляющих внедрять неинвазивные (альтернативные) методы диагностики ФП:
— «ошибка образца» при биопсии печени и погрешности при получении материала;
— межисследовательские различия в трактовке морфологической характеристики образца;
— наличие противопоказаний к пункционной биопсии и невозможность во всех случаях предупредить осложнения;
— необходимость выполнения нескольких биопсий в течение жизни одному пациенту.
Идеальный сывороточный маркер должен отвечать нескольким требованиям. Он должен быть специфичным для печени, независимым от метаболических сдвигов, легко определяться и подвергаться минимальным отклонениям при нарушениях мочевыделения и экскреции желчи.
Сывороточный маркер должен отражать формирование фиброза при всех вариантах хронической патологии печени, коррелировать с изменениями состава матрикса и быть достаточно чувствительным тестом для определения разных стадий фиброза, начиная с минимального и заканчивая ЦП. Этот маркер должен также отражать реакцию на успешное лечение с применением антифибротиче- ской терапии.
Современные методы исследования содержания в сыворотке крови единичных молекул матрикса или фрагментов неспецифичны для патологии печени. Они могут отражать нарушение печеночного клиренса и часто недооценивают «немой» ЦП, так как лучше коррелируют с воспалением. ФП годами может протекать бессимптомно, причем показатели многих проб выходят за пределы нормы лишь на поздних стадиях патологического процесса. Они не позволяют дифференцировать ранние стадии фиброза.
Оценка этих тестов непосредственно не связана с патогенезом изменений клеток, свойственных ФП, а скорее отражает синтетическую способность или развитие воспаления в печени. Более того, некоторые физиологические состояния, например фибротический процесс в легких, также ассоциируются с увеличением уровня маркеров фиброза.
Ни один из маркеров не соответствует критериям, достаточным для использования в обычной клинической практике. Отдельные маркеры часто коррелируют с развивающимся фиброзом у большой группы пациентов, но этого бывает недостаточно для индивидуальной оценки фиброза у конкретного больного, особенно при продолжительном динамическом наблюдении за ним.
Однако последние наблюдения свидетельствуют о том, что использование нескольких маркеров в одной и той же пробе сыворотки позволяет с большей вероятностью дифференцировать минимальные изменения от выраженного фиброза. Эти исследования направлены на определение продуктов распада составных элементов и ферментов внеклеточного матрикса, регулирующих их образование.
Серологические маркеры ФП разделяют на прямые (биомаркеры), отражающие метаболизм экстрацеллюлярного матрикса (ЭЦМ), и непрямые (суррогатные), свидетельствующие о нарушении функции печени при выраженном фиброзе или ЦП.
Прямые серологические маркеры ФП классифицируются согласно их молекулярной структуре (табл. 4.4). Данные вещества непосредственно вовлечены в метаболизм ЭЦМ и включают маркеры фиброгенеза, фибролиза и ряд цитокинов.
Таблица 4.4
Классификация прямых серологических маркеров фиброза печени
Коллаген
— карбокситерминальный пептид проколлагена I типа;
— аминотерминальный пептид проколлагена III типа;
— коллаген IV типа и его фрагменты (карбокситерминальный и аминотерминальный пептиды)
Гликопротеины и полисахариды
— гиалуроновая кислота;
— ламинил и его фрагменты;
— YKL-40
Коллагеназы и их ингибиторы
— металлопротеиназа;
— тканевые ингибиторы металлопротеиназ
Цитокины
— трансформирующий фактор роста-β;
— фактор роста тромбоцитов
К маркерам накопления ЭЦМ относятся карбокситерминальный пептид проколлагена I типа, аминотерминальный пептид проколлагена III типа, тканевые ИМП, трансформирующий фактор роста β (ТФР-β), коллаген IV типа.
Маркеры деградации ЭЦМ представлены карбокситерминальным и аминотерминальным пептидами проколлагена IV типа и МП. Гиалуроновая кислота и YKL-40 в большей степени отражают фиброгенез, однако являются и участниками фибролиза, отражая ремоделирование ЭЦМ.
В настоящее время показана прямая корреляция между уровнем прямых сывороточных маркеров и стадией ФП, в связи с чем прямые серологические маркеры ФП применяются для определения стадии процесса, оценки эффективности лечения и прогнозирования течения заболевания.
Прямые маркеры фиброгенеза
Показано, что уровень карбокситерминального пептида проколлагена I типа увеличивается в крови у больных на стадии ЦП (алкогольного), в то время как на стадии стеатогепатита остается неизменным.
Сывороточный уровень аминотерминального пептида проколлагена III типа коррелирует со стадией ФП при алкогольной болезни печени, вирусных гепатитах и при ПБЦ, однако помимо фиброза он также отражает выраженность некротических изменений в ткани печени, коррелируя с индексом гистологической активности.
Сывороточный уровень коллагена IV типа и его фрагментов (карбокситерминальный и аминотерминальный домены проколлагена IV типа) достоверно коррелирует со степенью ФП у больных хроническим вирусным гепатитом, алкогольной болезнью печени и гемохроматозом. При хроническом гепатите С уровень коллагена IV типа более 110 мг/мл свидетельствует о F2-стадии ФП, а уровень более 130 мг/мл — о F3.
Ламинин — основной неколлагеновый гликопротеин, сывороточный уровень которого, а также уровень пепсин-резистентного фрагмента ламинина увеличиваются при хронических диффузных заболеваниях печени любой этиологии, отражая наличие, в первую очередь, перисинусоидального фиброза. Уровень ламинина коррелирует со степенью ФП и активностью воспаления в печени при хроническом гепатите С. Показана прямая связь между уровнем ламинина и индексом Child-Turcotte-Pugh, осложнениями ЦП, портальным давлением и градиентом давления в печеночных венах.
Гиалуроновая кислота — гликозаминогликан, повышение уровня которого наблюдается при заболеваниях печени различной этиологии при наличии ФП. Уровень гиалуроновой кислоты в сыворотке менее 60 мг/л исключает значительный ФП, в том числе ЦП. Уровень гиалуроновой кислоты 85 мг/л позволяет с чувствительностью 64,5 % и специфичностью 91,2 % указать на выраженный ФП, а уровень 110 мг/л с чувствительностью 79,2 % и специфичностью 89,4 % — на ЦП. Однако сывороточный уровень гиалуроновой кислоты коррелирует не только со стадией ФП, но и со степенью воспалительных изменений в печени.
YKL-40 (хондрекс) — представитель семейства хитиназ (18-гликозилгидролаз), являющийся фактором роста фибробластов, уровень которого коррелирует со стадией ФП. При хроническом гепатите С сывороточный уровень YKL-40 более 284,8 нг/мл предсказывает наличие ЦП с чувствительностью 80 % и специфичностью 71 %.
Маркеры фибролиза
Процесс деградации ЭЦМ опосредуется МП, для которых в качестве антагонистов выступают специфические тканевые ИМП. Согласно субстратной специфичности МП подразделяют на 5 типов: интерстициальные коллагеназы (МП-1, -8, -13), желатиназы (МП-2, -9 и белок активации фибробластов), стромализины (МП-3, -7, -10, -11), МП мембранного типа (МП-14, -15, -16, -17, -24, -25) и металлоэластазу (МП-12). При хронических диффузных заболеваниях печени в основном изучены МП-1 и -2 и иМп-1.
Повышенные уровни МП-1 и -2 в сыворотке крови определяются только на стадии ЦП. Повышение уровня ИМП-1 обнаруживается уже на ранних стадиях ФП, при этом также выявляется прямая связь с индексом гистологической активности, поэтому сывороточный уровень ИМП-1 используется для оценки фиброгенеза, связанного с выраженным воспалением в печени. Соотношение ИMП-1/МП-1 считается более чувствительным в диагностике ФП.
Цитокины, ассоциированные с фиброзом печени
ТФР-Р — тканевой фактор — плейотропный цитокин, являющийся главным стимулом для продукции ЭЦМ звездчатыми клетками, обусловливает ингибирование роста и пролиферацию гепатоцитов. Имеется прямая корреляция между сывороточным уровнем ТФР-β, индексом гистологической активности и степенью ФП. Уровень ТФР-β < 75 нг/мл свидетельствует о стабильном течении заболевания.
Тромбоцитарный фактор роста является мощным стимулом для звездчатых клеток, поэтому считается одним из ценнейших маркеров ФП.
HGF — фактор роста гепатоцитов.
FGF — основной фактор роста фибробластов.
Комбинация прямых сывороточных маркеров фиброза печени
Комбинация прямых сывороточных маркеров может в лучшей степени отражать наличие и степень выраженности ФП. Европейское общество изучения ФП предлагает совместное определение аминотерминального пептида проколлагена III типа, ИМП-1 и гиалуроновой кислоты (алгоритм ELF), что позволяет с более чем 90 %-ной специфичностью и более чем 90 %-ной чувствительностью подтверждать наличие выраженного ФП.
Комбинация гиалуроновой кислоты, ИМП-1 и непрямого маркера ФП β2-макроглобулина — диагностическая панель FibroSpect (Prometheus Inc., США) — позволяет четко разграничивать минимальный фиброз (F0—F1) от значимого (F2—F4). Хорошо зарекомендовал себя в диагностике ФП индекс SHASTA, высчитываемый на основании уровней гиалуроновой кислоты и непрямых маркеров ФП — ACT и альбумина.
Прямые сывороточные маркеры ФП важны не только в выявлении и уточнении степени ФП, но и в оценке эффективности лечения. Так, динамическая оценка уровней гиалуроновой кислоты, аминотерминального пептида проколлагена III типа, YKL-40 и ИМП-1 показала достоверную корреляцию между достижением стойкого вирусологического ответа, нормализацией биохимических показателей, гистологическими признаками активности и ФП при хроническом гепатите С. После противовирусной терапии при хроническом гепатите С отмечается снижение уровня ТФР-β, что объясняется антифиброзным эффектом интерферона-а.
Прямые сывороточные маркеры ФП позволяют оценить также прогноз заболевания. Так, уровни гиалуроновой кислоты и аминотерминального пептида проколлагена III типа являются независимыми прогностическими факторами прогрессирования фиброза при первичном билиарном циррозе, высокий уровень ТФР-р свидетельствует о прогрессировании ФП при хроническом гепатите С, сывороточный уровень ламинина коррелирует с индексом Child-Turcotte-Pugh при ЦП различной этиологии, а повышенные уровни аминотерминального пептида проколлагена III типа и YKL-40 являются прогностическими факторами низкой выживаемости при алкогольном ЦП.
Таким образом, определение прямых сывороточных маркеров является перспективным в диагностике ФП, однако они имеют определенные ограничения в использовании. Во-первых, отражая уровень метаболизма ЭЦМ, сывороточная концентрация прямых маркеров увеличивается пропорционально воспалительной активности, в связи с чем возможна ложная диагностика ФП при наличии выраженного воспаления в печени. Во-вторых, прямые маркеры неспецифичны для заболеваний печени, и их уровень в сыворотке увеличивается при воспалении другой локализации.
Непрямые серологические маркеры фиброза печени
Оценить наличие ФП, особенно на стадии ЦП, позволяют рутинные лабораторные тесты, отражающие нарушение функции печени. Сывороточный уровень АЛТ отражает воспаление печени, однако высокая воспалительная активность всегда сопровождается фиброгенезом. Поэтому высокий уровень АЛТ характеризуется высокими показателями специфичности и чувствительности в отношении гистологических признаков как активности, так и ФП.
Уровень АСТ имеет более сильную корреляционную связь с ФП, чем уровень АЛТ. Соотношение АСТ/АЛТ > 1 является достоверным показателем выраженной стадии ФП (в том числе ЦП). Соотношение АСТ/АЛТ > 1,16 с чувствительностью 81,3 % и специфичностью 55,3 % прогнозирует наличие ЦП, который в течение 1 года приведет к летальному исходу. Другими непрямыми серологическими маркерами являются протромбиновое время и протромбиновый индекс, отражающие синтетическую функцию печени и являющиеся ранними признаками ЦП, коррелируя с наличием и степенью варикозного расширения вен пищевода.
Комбинация непрямых сывороточных маркеров ФП
Для уточнения диагностической силы различных лабораторных тестов было разработано несколько индексов, основанных на комбинации непрямых маркеров ФП (табл. 4.5). Наиболее распространенными являются диагностические панели тестов FibroTest (BioPredictive, Франция) и FibroSure (Labcorp., США), включающие определение уровней ГГТ, общего билирубина, аполипопротеина А1, β2-макроглобулина и гаптоглобина. Как известно, р2-макроглобу- лин — белок острой фазы, активирующий ЗК и ассоциированный с ФП; гаптоглобин характеризуется отрицательной ассоциацией с ФП; ГГТ — признак ФП, обусловленный действием эпидермального фактора роста; аполипопротеин А1 является составной частью ЭЦМ, и его уровень снижается с ростом степени ФП, а повышение уровня билирубина является проявлением печеночноклеточной недостаточности. Из представленных показателей с учетом возраста больного и пола вычисляется индекс, позволяющий при высокой чувствительности и специфичности определить стадию ФП. Благодаря применению FibroTest число необходимых биопсий печени сокращается на 46 %.
Таблица 4.5
Мультикомпонентные непрямые серологические маркеры фиброза печени
|
Индекс |
Серологические маркеры |
Чувствительность, % |
Специфичность, % |
|
APRI |
ACT /тромбоциты |
89 |
75 |
|
PGA |
Протромбиновый индекс, ГГТ, аполипопротеин A1 |
91 |
81 |
|
PGAA |
Протромбиновый индекс, ГГТ, аполипопротеин A1, β2-макро- глобулин |
79 |
89 |
|
Forns |
Возраст, тромбоциты, ГГТ, холестерин |
94 |
51 |
|
FibroTest или FibroSure |
ГГТ, билирубин, аполипопротеин A1, β2-макроглобулин, гаптоглобин |
75 |
85 |
|
FibroIndex |
Тромбоциты, ACT, у-глобулины |
81 |
79 |
Несмотря на наличие ряда серологических неинвазивных маркеров ФП, в настоящее время биопсия печени остается золотым стандартом в диагностике и определении стадии ФП. Однако использование сывороточных маркеров показано в первую очередь больным, которым проведение биопсии печени сопряжено с определенными трудностями или риском (например, коагулопатия, тромбоцитопения).
Важность использования сывороточных маркеров ФП очевидна у больных, у которых для верификации диагноза не требуется проведение биопсии печени (наследственный гемохроматоз, первичный склерозирующий холангит, болезнь Вильсона — Коновалова).
Серологические тесты являются оптимальными для диагностики ФП при инфицировании 2-м или 3-м генотипом ВГС, когда, согласно международным согласительным документам, для определения показаний к противовирусной терапии проведение биопсии печени необязательно. Большое преимущество сывороточных маркеров ФП — возможность мониторного длительного динамического наблюдения за степенью ФП, что определяет необходимость их внедрения в широкую клиническую практику.
При проведении тестов используются математические формулы, которые для получения результата теста независимо проверяют каждый параметр. Алгоритм также учитывает переменные величины: возраст, вес, рост и пол. Тесты не применяют при остром воспалении, остром гемолизе, остром гепатите, внепеченочном холестазе. В январе 2008 г. Министерство здравоохранения Франции утвердило FibroTest в качестве достоверной неинвазивной методики диагностики гепатита С в прогрессирующей стадии.
FibroTest включает 5 биохимических показателей: а2-макроглобулин, гаптоглобин, аполипопротеин А1, ГГТ, общий билирубин, на основании математического анализа которых определяется индекс, соответствующий определенной стадии фиброза (табл. 4.6).
Биопрогностический тест «Фибро-Макс» (рис. 4.12, см. цв. вкл.) является сочетанием пяти неинвазивных тестов: FibroTest и ActiTest, SteatoTest, NashTest, AshTest.
FibroTest диагностирует ФП.
SteatoTest диагностирует стеатоз печени.
ActiTest оценивает вирусную некровоспалительную активность.
AshTest диагностирует тяжелый алкогольный стеатогепатит.
NashTest диагностирует неалкогольный стеатогепатит.
В клинической практике очень часто для повышения чувствительности и специфичности неинвазивной оценки выраженности ФП сочетают проведение эластометрии печени и FibroTest.
Таблица 4.6
Количественная оценка выраженности фиброза печени на основании FibroTest (Poynard T. [et al.], 2004)
|
FibroTest |
METAVIR |
Knodell |
Ishak |
|
0,00—0,21 |
F0 |
F0 |
F0 |
|
0,22—0,27 |
F0—F1 |
F0—F1 |
F1 |
|
0,28—0,31 |
F1 |
F1 |
F2 |
|
0,32—0,48 |
F1—F2 |
F1—F3 |
F2—F3 |
|
0,49—0,58 |
F2 |
F1—F3 |
F2—F3 |
|
0,59—0,72 |
F3 |
F3 |
F4 |
|
0,73—0,74 |
F3—F4 |
F3—F4 |
F5 |
|
0,75—1,00 |
F4 |
F4 |
F6 |