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轻微肝性脑病早期诊断的血清生物学标志物
张钦富,韩焕钦,郑伟强
广东医科大学附属医院感染内科中心,广东湛江
524001摘要:轻微肝性脑病(MHE)是指肝硬化患者出现神经心理学/神经生理学异常但认知功能正常的一种状态,在肝硬化患者中常见。早期诊断MHE,可提高患者生活质量,减少意外死亡。目前主要通过心理测量肝性脑病评分诊断MHE,但其操作繁琐耗时,受年龄与教育水平等影响,临床诊断可靠性欠佳。血清生物标志物作为客观的参考指标,检测操作简便,临床容易推广。S100β、3-硝基酪氨酸、动脉血氨等潜在血清生物学标志物的特异度、敏感度及诊断价值各有优劣。现就上述血清生物学标志物进行了综述。
关键词:
肝性脑病;生物标记;诊断中图分类号:R575.2 文献标志码:
A
文章编号:
1001-5256(2020)12-2819-03Serumbiomarkersfortheearlydiagnosisofminimalhepaticencephalopathy
ZHANGQinfu,
HANHuanqin,
ZHENGWeiqiang.(InfectiousDiseasesCenter,AffiliatedHospitalofGuangdongMedicalUniversity,Zhan
jiang,
Guangdong524001,
China
)
Abstract:
Minimalhepaticencephalopathy(MHE)
referstoastateofneuropsychologicalorneurophysiologicalabnormalityandnormalcogni
tivefunctioninpatientswithlivercirrhosis,
whichiscommonlyseeninpatientswithlivercirrhosis.EarlydiagnosisandtreatmentofMHEcanimprovethequalityoflifeofpatientsandreduceaccidentaldeaths.Atpresent,
PsychometricHepaticEncephalopathyScoreismainlyusedforthediagnosisofMHE,butitsoperationiscomplicatedandtime-consumingandisaffectedbyageandeducationallevel,withunsatisfactory
reliabilityinclinicaldiagnosis.Serumbiomarke
rsareobjectivereferenceindicatorswithsimpleandconvenientmeasurementandcaneasilybepromotedinclinicalpractice.PotentialserumbiomarkerssuchasS100β,3-nitrotyrosine,
andarterialbloodammoniahavetheirownadvanta
gesanddisadvantagesinspecificity,
sensitivity,
anddiagnosticvalue.Thisarticlereviewstheabove-mentionedserumbiomarkers.
Keywords:
hepaticencephalopathy;
biomarkers;
diagnosis
DOI:10.3969/j.issn.1001-5256.2020.12.037
收稿日期:2020-06-06;修回日期:2020-06-28基金项目:广东省医学科学技术研究基金项目(A2017455)作者简介:张钦富(1992-),男,主要从事肝病方面的研究通信作者:郑伟强,:zwqgd@sina.com;韩焕钦,:huanqinhan@126.com
轻微肝性脑病(minimalhepaticencephalopathy,MHE)是指肝硬化患者出现神经心理学/神经生理学异常而无定向力障碍、无扑翼样震颤等,但认知功能正常的一种状态[1
]。MHE会影响患者日常生活,损害工作、学习及驾驶能力。也容易导致患者意外跌倒,增加死亡的风险。MHE严重影响患者的生活质量,并带来巨大的社会和经济负担[2-3
]。我国多中心研究[4
]表明,肝硬化住院患者中约有40%合并MHE。MHE是显性肝性脑病的严重危险因素[5
],肝硬化并发MHE的患者死亡风险显著增高[6
]。MHE本身不需要住院或急诊,如果能早期诊治,可以为患者潜在地减轻与这种疾病相关的社会经济负担,改善生活质量,及减少意外死亡的发生[7
]。肝性脑病心理学评分(PHES)是国际上公认的诊断“金标准”。PHES心理测试包括5种纸笔心理测验:数字连接试验A和B、数字符号试验、轨迹描绘试验、系列打点试验。目前认为这5个子试验中任何两项有异常,即可诊断MHE。但
值得注意的是,患者年龄越大、受教育程度越低,其反应越慢,与心理学
专家合作程度越差,因此
PHES需要根据年龄和受教育水平进行矫正[8
]。鉴于PHES诊断的可靠性存在争议,完成该测试需
要10~20min,因此在临床实践中很有必要寻一些客观指
标,比如血清学标志物用于MHE的诊断。1 生物标志物
1.1 S100β S100β是一种超家族低分子量酸性钙结合蛋白,主要存在于星形胶质细胞中,通过蛋白质的去磷酸化在信号转
导中发挥作用[9
]。该蛋白质主要经肾脏代谢并通过尿液排泄,
在不同的种族体中血清水平一致,无性别差异,且无昼夜节律变化[10
]。星形胶质细胞是体内稳态调节的关键中枢神经系统,在脑损伤后被激活,通过类似于分泌的机制释放
S100β[11
]。S100β在大脑中的浓度比其他组织高得多(80%~90%存在于
大脑)。因此,S100β可
以用作脑损伤的早期标志物[9
]。Duarte-Rojo等
[12
]进行了一项横断面研究,根据年龄及受教育程度调整后的PHES测试,将肝硬化患者划分为无肝性脑病组、MHE组和肝性脑病组。与健康志愿者S100β血清浓度(0.04~0.07ng/ml)比较,肝硬化患者的S100β血清浓度(0.06~0.14ng/ml)显著升高,当肝硬化并发MHE时血清S100β进一
步升高(
0.13~0.23ng/ml)。受试者工作特征(ROC)曲线分9
182张钦富,等.轻微肝性脑病早期诊断的血清生物学标志物
析得出S100β诊断MHE的最佳临界值为>0.13ng/ml,灵敏度83.3%,特异度63.6%。此外,血清S100β浓度与PHES呈正相关,PHES分数越低,表明肝性脑病的程度较高,提示S100β在肝性脑病评估中的可能作用。
血清S100β诊断MHE灵敏度高,但特异度差。并且S100β与多种神经精神疾病相关,例如脑外伤、抑郁症、脑血管意外等[13-15]。因此血清S100β用于诊断MHE有局限性,在排除其他神经精神疾病后,可考虑用作肝硬化患者筛查MHE的生物指标。
1.2 3-硝基酪氨酸(3-nitrotyrosine,3-NT) 氧化应激反应升高是M
HE最重要的发病机制之一[16]。3-NT是氧化应激反
应的主要产物[17]。过氧化物和一氧化氮反应生成过氧亚硝酸盐,过氧亚硝酸盐再与酪氨酸反应形成3-NT。研究[18-19]表明,MHE的肝硬化患者3-NT水平显著高于无MHE患者,可能与患者氧化应激增加有关。
Montoliu等[18]采用调整后的PHES诊断酒精性肝硬化患者
MHE,发现MHE患者外周血中3-NT水平明显升高。logistic回归分析结果显示,3-NT诊断MHE的最佳临界值为14nM,
特异度为93%,敏感度为89%,阳性和阴性预测值均为91%。
3-NT在诊断MHE方面具有很高的敏感度和特异度,阳性预测值和阴性预测值也不差,验证了3-NT诊断MHE的有效性。
Attia等[20]将3-NT与双核Pt-2-吡嗪羧酸(PCA)-联吡啶(BPY)配合物形成离子对。根据不同浓度的3-NT,其形
成离子对的发光强度也不同的原理,准确测定了肝硬化患者血清3-NT的浓度。这种方法提高了早期诊断MHE的血清生物标志物3-NT的敏感度(93.75%)和特异度(96.45%)。
我国最近的一项针对乙型肝炎肝硬化患者的研究[19],在控制受试者性别、年龄、受教育年限、饮酒、吸烟等变量的影响后,采用logistic回归分析得出,3-NT诊断MHE敏感度和特异度较高(均高于90%),验证了3-NT对MHE具有良好的诊断价值。
国内外研究均显示3-NT对MHE具有极高的诊断价值,提高3-NT诊断效能的方法也被陆续开发。但现有的研究存在样本纳入量较小、纳入体单一的局限性。相信在不久的将来,3-NT诊断价值得到进一步验证后,其用于MHE的诊断有望在临床推广。
1.3 动脉血氨 Jain等[21]研究表明,相对于静脉血氨,肝性脑病与动脉血氨更紧密相关。静脉血中氨的单一测定与神经症
状的相关性很差。Ditisheim等[22]研究表明,对于神经学检查正常的肝硬化患者,口服谷氨酰胺负荷后,床旁测定毛细血管血氨(采用这种测量方法相当于测量动脉血氨),在毛细血管血氨(相当于动脉血氨)临界值为260μmol/L时,诊断MHE的敏感度为79%,特异度是50%,诊断效果优于毛细血管基础氨水平。静脉血氨升高水平与肝性脑病病情的严重程度不完全一致。单纯的静脉血氨测定与MHE无明显相关性。静脉血氨诊断MHE敏感度高,特异度差。因此,静脉血氨对早期MHE患者的识别价值有限。
1.4 自分泌运动因子(autotaxin,ATX) ATX也称为外核苷酸焦磷酸酶/磷酸
二酯酶2,主要存在血浆和脑脊液中,是一种分泌的溶血磷脂酶D,可通过水解溶血磷脂酰胆碱产生溶血磷脂酸。当溶血磷脂酸含量失调时,可以引发多种中枢神经系统疾病[23]。
一项动物实验研究[24]显示血清ATX活性上调,会导致血脑屏障通透性增强和脑水肿。日本的一项多中心回顾性研究[25]显示,ATX是诊断肝硬化肝性脑病有用的生物标志物,在男性患者中诊断效能更高。我国李丹等[26]的研究显示,高
ATX水平是肝硬化肝性脑病发病的危险因素,且与肝性脑病患者严重程度密切相关。ATX对MHE的诊断价值,国内外尚未
有针对性的研究报道,但现有的研究支持ATX可能参与了肝性脑病的发生发展,且与肝性脑病严重程度紧密相关,因此ATX可能是一种潜在的MHE诊断标志物,未来关于ATX在MHE的诊断价值有待进一步探索。
1.5 其他 肝性脑病的发生发展主要与高氨血症与炎症介质相互作用有关[27]。有研究[28-30]表明,IL-6、IL-18与阿尔兹
海默病患者轻度认知障碍有关。MHE患者IL-6、IL-18水平明显升高[30-31]。由于IL-6、IL-18在发生内外伤、外科手术、应激反应、感染、脑死亡、肿瘤产生以及其他情
况的急性炎症反应过程中会快速生成,因此IL-6、IL-18水平受慢性肝病、自身免疫性疾病的影响较大,故其用于预测肝硬化并发MHE的价值甚微。
2 结语
综上所述,S100β与大脑损伤高度相关,可考虑用作MHE筛查生物指标;3-NT诊断价值极高,未来在更多、更大的队列中继续验证其诊断效用后,有望在临床上广泛应用;血氨诊断
MHE敏感度高,特异度差,诊断有限,但动脉血氨的诊断价值值得进一步探讨。用于早期诊断肝硬化并发MHE的理想生物标
志物,检测要简单易行,可以广泛推广,具有高敏感度、特异度。目前大部分血清生物标志物的诊断价值仍处于于研究阶段,多种血清标志物联合诊断MHE的研究鲜有报道,有效的血清生物标志物值得探讨和在临床中验证。
作者贡献声明:郑伟强负责综述内容设计;张钦富负责收集、分析资料,撰写综述;韩焕钦负责拟定写作思路,指导撰写文章并最后定稿。
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引证本文:ZHANGQF,HANHQ,ZHENGWQ.Serumbiomar
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(本文编辑:王亚南)
1282
张钦富,等.轻微肝性脑病早期诊断的血清生物学标志物
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