肝病实验室诊断

2010-05-30徐京昕

中国实验诊断学 2010年4期

徐京昕

(北京大学医院检验科,北京100871)

1 肝脏结构功能特点及肝病实验室诊断技术

1.1 肝脏结构功能特点

肝脏具有生物合成、生物解毒、排泄和免疫功能。肝脏有肝动脉和门静脉双重血液供应,有丰富的血窦,有两条输出通路-肝静脉和胆道系统,肝细胞内含有数百种酶。可引起肝炎的病毒有甲、乙、丙、丁、戊、庚型肝炎病毒(HAV、HBV、HCV、HDV、HEV、HGV)。

1.2 肝病实验室检测技术

生化技术:酶促速率分析法、干化学法、层析技术、光谱技术、色谱技术和质谱技术。免疫标记技术:酶免分析法、化学发光法、电化学发光法、荧光标记法和放免技术、流式细胞技术、时间分辨技术。分子生物学技术:PCR、杂交和生物芯片技术(基因芯片技术、蛋白芯片技术)。

2 实验室检测项目的临床应用

2.1 生化指标的临床应用

指示肝实质细胞膜通透性病变试验:丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、乳酸脱氢酶(LDH)、腺苷脱氨酶(ADA)等活性增高。

指示肝细胞坏死试验:谷氨酰脱氢酶(GDH)、AST/ALT增高。

指示肝内或肝外胆道阻塞试验:碱性磷酸酶(ALP)、L-γ-谷氨酰基转移酶(GGT)、LAP 、5′-核苷酸酶(5′-NT)、胆汁酸(TBA)增高。

指示肝实质细胞内质网蛋白合成机制障碍试验:总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、前白蛋白(PA)、胆碱酯酶(ChE)、凝血因子、纤维蛋白元(FIB)下降。

指示肝脏间质成分增生试验:蛋白电泳球蛋白增加、纤维化指标β-N乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和血清单胺氧化酶(MAO)增高。

指示肝脏恶性疾病试验:ALP、GGT-II、LDH、甲胎蛋白(AFP)、α-L-岩藻糖苷酶(AFU)增高。

2.1.1 肝病出凝血实验室指标-凝血因子肝脏疾病,最多和最先减少的是因子VII,其次和中度减少的是因子II和Ⅹ,最后和最少减少的是因子V。

2.1.2 肝脏分泌功能指标-胆汁酸(TBA)TBA的测定,对肝胆疾病的诊断其敏感性达76%,特异性达93%。TBA测定对急性肝炎早期诊断的价值与ALT和AST测定相同,但ALT和AST随肝细胞损害的控制很快转为正常,而TBA则逐渐转为正常。TBA持续较高水平的患者往往慢性归转。TBA测定对检测酒精或工业化学品引起的肝细胞损伤的灵敏度优于其他肝功能试验。此外,TBA测定对肝外胆管阻塞和肝内胆汁淤积的诊断具有较高的灵敏度,包括胆管阻塞、胆汁性肝硬化、新生儿胆汁淤积和妊娠性胆汁淤积。

2.1.3 肝脏解毒功能指标-胆红素(BIL)肝损伤时,影响了肝脏对胆红素的摄取、转化、排泄功能,造成血中结合与未结合胆红素均增加-黄疸。病毒性肝炎、中毒性肝炎或肝癌、肝内或肝外胆道阻塞、新生儿生理性黄疸等胆红素增高。肝脏对胆红素和胆汁酸有不同的运转系统,可鉴别胆汁淤滞和高胆红素血症。

2.1.4 肝脏合成功能指标-TP、ALB和PA 肝脏功能严重损害时,蛋白质合成减少,以白蛋白的下降最为显著。PA是肝功能障碍的一个敏感指标,对肝病的早期诊断有一定的价值。

2.1.5 肝病酶学实验室指标肝细胞血清酶活性异常机制:细胞及细胞器受损,酶外溢;肝细胞合成功能降低,酶合成量减少;胆道排泄受阻,造成酶堆积;癌细胞逆向合成活跃,某些酶蛋白合成增加。常用指标:ALT、AST、ChE、ALP、GGT。新应用指标:GDH 、ADA 、LAP、5′-NT 、AFU 、MAO 。

①转氨酶临床意义 ALT和AST在传染性肝炎、肝癌、中毒性肝炎、脂肪肝和胆管炎时都增高,可用于判断病情,辅助鉴别诊断,并可监控疗效及判断预后。

②ChE临床意义 ChE在肝实质细胞损害时由于合成减少而降低,对早期肝硬化诊断有价值,对病毒性肝炎预后也有意义。

血清酶在各种肝病中的活性(U/L)

③ALP临床意义 ALP是肝胆疾病的临床辅助诊断指标,在阻塞性黄疸、急性或慢性黄疸性肝炎、肝癌时都增高。

④GGT临床意义 GGT主要诊断肝胆疾病。原发性肝癌、胰腺癌和乏特壶腹癌时,GGT显著增高,特别在诊断恶性肿瘤患者有无肝转移和肝癌术后有无复发时,阳性率可达90%。但作为肝癌标志物的特异性较差,急性肝炎、慢性肝炎活动期、阻塞性黄疸、胆道感染、胆石症、急性胰腺炎时都可增高。

⑤LDH临床意义 LDH常用于心肌梗死、肝病和某些恶性肿瘤的临床诊断。

⑥ADA临床意义 ADA活性增高,常见于肝炎、肝硬化、肿瘤引起的阻塞性黄疸。

⑦MAO临床意义 MAO活性测定是检查肝纤维化病变的重要指标。MAO-Ⅰ活性增高主要见于肝硬化和肢端肥大症,而MAO-Ⅱ活性增高主要见于大块肝坏死。爆发性肝炎、重症肝细胞坏死时,线粒体的MAO释放,血液中酶活性增高,阳性率可达73%以上。

⑧5′-NT 临床意义 5′-NT 活性增高主要见于肝胆系统疾病,如阻塞性黄疸、原发及继发性肝癌等。通常酶活性变化与ALP活性变化相平行。在骨骼系统疾病中,通常ALP增高,而5′-NT正常,测定5′-NT有助于临床判断ALP增高原因是肝胆系统疾病,还是骨骼系统疾病。

⑨NAG临床意义 NAG在肝硬化和慢性活动性肝炎晚期,肝组织有纤维化时增高,中晚期妊娠时亦见增高。

⑩AFU临床意义慢性肝炎和肝硬化患者AFU增高,但一般仅轻度增高,且随疾病的治愈和好转而下降。原发性肝癌(PHC)患者AFU持续升高,幅度较大。AFU不仅显著高于正常对照,也显著高于转移性肝癌、胆管细胞癌、肝硬化、先天性肝囊肿和其他良性肝占位性病变。AFU的敏感性高于甲胎蛋白(AFP),特异性差于AFP,AFU与AFP无起明显相关,二者联合检测可提高肝癌的检出率,特别是对AFP阴性和小细胞肝癌的诊断价值更大。AFU还可作为PHC术后监测、追踪观察的较理想指标,其变化与病情严重程度相平行,且早于临床表现1-2个月。

2.1.6 肝昏迷指标-氨正常情况下,氨在肝脏内转变成尿素,严重肝脏疾病时,氨不能从循环中清除,引起血氨增高。高血氨有神经毒,引起肝性脑病。血浆氨测定主要用于肝昏迷的监测和处理。

2.2 病毒性肝病病原学检测项目的临床应用

病毒性肝病病原学指标:抗原抗体检测:HAVHGV抗原抗体。病毒核酸检测:HBV DNA、HCV RNA、HGV RNA。病毒基因分型与突变:HBVYMDD变异、HCVRNA分型。

2.2.1 甲型肝炎病原学检测意义抗HAV-IgM阳性是早期诊断甲型肝炎的指标,表示急性期(感染初期,3个月后滴度下降,6-8个月已不易检出);抗HAV-IgM阴性而抗HAV-IgG阳性提示既往感染HAV。急性期和恢复期双份血清抗HAV总抗体滴度升高≥4倍;血清或粪便中检出HAV RNA。

2.2.2 乙型肝炎病原学检测意义 HBsAg由S基因编码,是HBV的衣壳蛋白,包括S、前S1和前S2蛋白,是HBV感染的主要标志。是急性乙型病毒性肝炎第一个出现的标志物,HBsAg阳性小于6个月为急性肝炎、大于6个月为慢性肝炎。极少数情况下,“a”决定族的变异株可以逃逸抗HBs抗体的检测,可能造成假阴性漏检。

抗HBs阳性一般表示病毒已清除。但已有报道抗HBs出现后血清内仍有DNA复制,尤其急性乙型肝炎感染窗口期抗HBs与HBV DNA同时阳性,但通常HBV DNA检出率逐步下降。是HBV疫苗免疫后唯一出现的指标。

HBeAg由C基因编码,是HBV核心的可溶性抗原,HBeAg阳性表示病毒在体内复制,传染性较强。HBeAg阳性与HBV DNA有显著相关和HBsAg差不多同时出现。HBeAg阴转往往是HBV病毒血症的消失或炎症的静息。一般认为HBeAg消失和抗HBe出现是乙型慢性肝炎好转稳定的征象,但并不意味着HBV DNA停止复制或传染性消失,尤其在另一部分感染者中如重型肝炎患者,主要以HBcAg的表达为主,感染起始即为HBeAg阴性。HBeAg向抗HBc抗体转换是抗病毒药物疗效评价指标。

抗HBc是HBcAg的相应抗体,是HBV感染后血清中最早出现的标志性抗体,几乎所有个体在接触HBV后都能产生抗HBc,是流行病学调查的良好指标。接触HBV抗原者,血清中可出现低滴度抗HBc抗体,只有进行连续检测,抗体滴度逐渐升高,或抗体滴度达10000以上时,抗HBc才可作为感染指标。抗HBc有IgG、IgM、IgA三类,IgM类和IgA类抗HBc在乙肝急性期或慢性肝炎活动期出现。在HBV感染的“窗口期”,抗HBc常常是唯一可测出的HBV血清标志物。

HBV DNA与HBV感染者病情和预后的关系密切,尤其是急性和慢性乙型肝炎患者,是目前病毒检测的金标准。HBV DNA阴性提示外周血中已经没有病毒存在,在抗HBs和抗HBc阳性的某些病例中可检测到HBV DNA的存在。HBV DNA一直保持较高水平的急性肝炎患者易慢性化,而HBV复制水平较高的慢性肝炎患者不仅对干扰素治疗的反应性差,而且肝组织炎症反应更明显,病情更重,更易发生肝硬化和肝癌。中国慢性乙肝病人治疗的目的主要就是降低血清HBV DNA,同时HBV DNA滴度的动态变化还可在临床上用于观察抗病毒药物疗效,指导用药。

2.2.3 丙型肝炎病原学检测意义我国输血后肝炎中60%-80%、散发性急性肝炎中12%-24%为丙型肝炎。人体感染HCV后临床症状一般较轻,但70%-85%患者发展成慢性肝炎,感染20-30年后10%-20%发展成肝硬化,另有1%-5%可发展成原发性肝癌。

血清ELISA检测抗HCV-IgG抗体:作为筛查和诊断。抗HCV抗体阳性而血清中没有HCV RNA提示既往感染,有极少数病例抗HCV阴性但可检测到HCV RNA,还有某些慢性HCV感染者的抗HCV可持续存在。

重组免疫印迹试验(RIBA)检测抗HCV-IgG抗体:作为丙肝确认试验。

HCV RNA定量PCR测定:由于个体间免疫功能的差异,部分患者出抗-HCV较晚,免疫功能低下者和经免疫抑制治疗者甚至可能不产生抗-HCV,因此HCV RNA是HCV感染的确诊标志,即使在“窗口期”,也可检测出HCV RNA,还可指导用药,为疗效观察及预后判断提供客观指标。

2.2.4 丁型肝炎病原学检测意义丁型肝炎病毒抗原(HDV-Ag):HDV-Ag主要存在于受感染的肝细胞核和胞质内,在血清中出现较早,持续时间仅1-2周,如检测不及时,往往呈阴性。

抗HDV-IgM:抗HDV-IgM 出现是一过性的,为HDV和HBV同时感染;抗HDV-IgM持续升高或随肝损伤波动者,为HDV和HBV重叠感染,同时它也是慢性活动性HDV感染的指标。连续检测抗HDVIgM可估计慢性丁型肝炎的预后。如抗HDV-IgM升高的同时伴有肝功能异常,提示病情恶化。

抗HDV-IgG:抗HDV-IgG一般在感染6周以后出现,慢性感染的发展与抗HDV-IgG的高滴度持续存在有关。该滴度在整个病程中持续不变,是慢性感染的指标。而低滴度的抗HDV-IgG则是HDV既往感染的指标。

HDV RNA:血清HDV RNA是直接证实HDV感染和病毒复制活动的指标,检测应用发现血清抗HDV-IgM阳性者有较高的HDV RNA检出率。对各型乙型肝炎患者HDV RNA的检测,重型肝炎检出率较高,其次为肝硬化。

2.2.5 戊型肝炎病原学检测意义戊型肝炎病毒抗原(HEV-Ag):HEV感染者的粪便或胆汁中可查出HEV-Ag,结合临床诊断为戊型病毒性肝炎。戊型病毒性肝炎患者粪便的阳性率仅为21%左右。

抗HEV-IgM和抗HEV-IgG:抗HEV-IgG在戊肝急性期即可检出,且滴度较高,持续约6个月,抗HEV-IgM通常滴度不高,持续约2个月。抗HEVIgM和抗HEV-IgG均阳性,现症感染期或恢复期早期;抗HEV-IgM阳性,抗HEV-IgG阴性,HEV感染早期、急性期;抗HEV-IgM阴性,抗HEV-IgG阳性,HEV继往感染或恢复后期。还有17.8%的患者两种抗体均为阴性。

HEV RNA:血清、胆汁、粪便中检出HEV是诊断急性戊型肝炎最特异的指标;急性期患者血清的阳性率约为70%左右。

2.2.6 庚型肝炎病原学检测意义 HGV感染血清标志物主要有特异性HGV抗体(抗-HGV)和HGV RNA。凡ELISA法检测到抗HGV阳性者,可诊断为现症或过去已感染过庚肝病毒。

2.2.7 前S蛋白/抗前S蛋白临床意义是病毒附着于肝细胞膜上最重要的介导部位蛋白的氨基酸(AA)21-47片段;变异的病毒只要一区段完好就有传染性;主要存在于血清中完整HBV表面。出现在急性HBV感染的最早期,是病毒清除的最早迹象;前S1病毒蛋白与HBV DNA、HBeAg高度相关;在抗HBe阳性的HBV感染者中,检出前S1蛋白可表明病毒的复制。

2.3 自身免疫性肝病检测项目的临床应用

2.3.1 抗核抗体(ANA)检测意义 ANA对很多自身免疫性疾病有诊断意义,对慢性活动性肝炎也有20%-50%的检出率。

2.3.2 抗ENA抗体检测意义抗ENA抗体中的抗SS-A/Ro抗体可见于20%的原发性胆汁性肝硬化,偶见于慢性活动性肝炎。

2.3.3 抗组蛋白抗体检测意义在非风湿性自身免疫疾病中,原发性胆汁性肝硬化患者约有76%抗组蛋白抗体阳性。

2.3.4 抗线粒体抗体(AMA)检测意义靶抗原是真核细胞线粒体膜上的多种蛋白,现知有M1-M9共9种成分。抗M2 AMA对原发性胆汁性肝硬化(PBC)患者的特异性为97%,敏感性为95%-98%。高滴度的抗M2抗体是PBC的标志,但AMA与PBC的病期、疾病严重程度、治疗效果和预后均无明确关系。抗M2抗体还见于其他慢性肝病,如慢性活动性肝炎(CAH)及 HbsAg阴性的肝病(阳性率为30%),还有进行性全身性硬化症(阳性率为7%-25%),但均以低滴度为主。

2.3.5 抗肝抗原自身抗体检测意义抗肝抗原自身抗体有多种,包括抗肝特异性脂蛋白(LSP)抗体、抗肝细胞膜抗原(LMA)抗体、抗线粒体抗体(AMA)、抗肝肾微粒体(LKM)抗体、抗平滑肌抗体(ASMA)和抗可溶性肝抗原/肝胰抗原(SLA/LP)抗体等。这些自身抗体在区分病毒性肝炎及三型自身免疫性肝炎(AIH)中具有重要意义。如Ⅰ型AIH可检测到ANA和抗LMA抗体;Ⅱ型AIH的特征性抗体是抗LKM-1抗体;Ⅲ型AIH的特征性抗体是抗SLA/LP抗体。

2.3.5.1 抗肝特异性脂蛋白(LSP)抗体检测意义阳性主要见于急性、慢性病毒性肝炎和慢性活动性自身免疫性肝炎。该抗体在不同人群中的阳性率如下:自身免疫性肝炎活动期为50%-100%;急性病毒性肝炎为11%-93%;慢性病毒性乙型肝炎为28%-93%;慢性病毒性丙型肝炎为0%-10%;隐匿性肝硬化为20%-38%;原发性胆汁性肝硬化为33%-51%;酒精性肝病为0%-36%;其他肝病为0%-17%;非肝性自身免疫疾病为0%-18%。

2.3.5.2 抗肝细胞膜抗原(LMA)抗体检测意义抗LMA抗体在不同人群的阳性率为:在Ⅰ型自身免疫性肝炎活动期为35%-100%;急性病毒性肝炎为0%-17%;;慢性病毒性乙型肝炎为0%-16%;隐匿性肝硬化为0%-61%;原发性胆汁性肝硬化为0%-42%;酒精性肝病为0%-27%;其他肝病为0%-4%;非肝性自身免疫病为0%-4%。抗LMA与抗LSP抗体不同,更多见于原发性自身免疫性肝炎患者。可能通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒反应和补体介导的细胞毒作用造成肝细胞的损伤。

2.3.5.3 抗肝肾微粒体(LKM)检测意义抗LKM-1是Ⅱ型AIH的标志性抗体,也见于2%-10%的慢性丙型病毒性肝炎患者。

2.3.5.4 抗平滑肌抗体(ASMA)检测意义 SMA为Ⅰ型AIH的标志抗体。在自身免疫性肝病患者中的检出率可达90%。高滴度的SMA对诊断AIH的特异性几乎达到100%,低滴度的SMA见于酒精性肝硬化和病毒性肝炎。

2.3.5.5 抗可溶性肝抗原/肝胰抗原(SLA/LP)抗体检测意义抗SLA/LP抗体是Ⅲ型AIH最特异的指标。抗LKM/LP抗体阳性的AIH患者ANA、SMA和抗LKM-1多为阴性,其阳性率仅约30%,但其阳性预测值几乎为100%。

2.3.5.6 抗Sp-100抗体(抗核颗粒抗体)检测意义

原发性胆汁性肝硬化(PBC)是一种慢性炎性肝病,最初为小到中等大小的胆管发炎,并逐渐转化为进行性组织病变,最后是严重的肝硬化。抗Sp-100抗体可在31%的PBC病人中检测到,尤其在AMA阴性的PBC病人中,其检测率为48%,其他的自身免疫性肝病患者此抗体阴性。

2.3.5.7 抗去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)抗体检测意义抗ASGPR抗体在AIH阳性率可达50%,治疗前或活动期患者可达88%,该抗体可见于各型AIH患者,该抗体水平下降或消失表示治疗有效,升高则表示病情复发。

2.3.5.8 抗肝细胞溶质抗原1型(LC-1)抗体检测意义抗LC-1抗体为Ⅱ型AIH的特异性抗体,阳性率为56%-72%。多见于小于20岁的患者,大于40岁的患者少见。抗LC-1抗体水平与Ⅱ型AIH患者的疾病活动性密切相关,常与抗LKM-1抗体同时存在,但特异性优于抗LKM-1抗体。