APRI对慢性乙型肝炎肝脏炎症和纤维化程度的预测性能评价

谢春艳 胡景玉 牟 娜 郭连峰 张长庚

(衡水市人民医院，衡水 053000)

预测肝脏病理状态仍然是慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)临床和基础研究的一个热点[1-3]；其中，预测肝脏纤维化程度的新指标和新模型的开发及其预测效能和性能的评价是预测肝脏病理状态研究的主旋律[3]。但是，作为肝脏病理状态的重要组成部分，肝脏炎症坏死程度的预测却少人问津[4]。事实上，肝脏炎症坏死不仅是肝脏纤维化发生的前奏，且肝脏炎症坏死程度与纤维化程度呈显著正相关[5]。近15年来，预测肝脏纤维化的模型研究已取得许多进展[6]；其中，APRI[aspartate aminotransferase(AST)-to-platelet(PLT) ratio index]已被广泛验证并推广应用[7-9]。但是，APRI预测肝脏纤维化程度与其预测肝脏炎症坏死程度的效能差异、APRI及其构件指标预测HBeAg阳性与阴性肝脏病理状态的效能差异研究却较少被涉猎[4]。本文根据485例CHB患者血清AST和外周血PLT的检测结果，通过APRI及其构件指标预测比较，评价APRI预测肝脏纤维化程度和炎症程度的效能。

1 资料与方法

1.1研究对象 选取2012年8月至2015年7月我院初治CHB患者485例，其中HBeAg阳性281例，阴性204例；均符合2015年中华医学会《慢性乙型肝炎防治指南》诊断标准[7]。HBeAg阳性患者男性160例，女121例，年龄15～71岁，平均(35.4±10.3)岁；HBeAg阴性患者男121例，女83例，年龄16～75岁，平均(36.2±11.0)岁。排除合并其他严重内科疾病，曾接受核苷(酸)类、干扰素-α类等药物治疗者。本研究方案经由衡水市人民医院伦理委员会审批(批号：HYZ20150321)，患者均签署知情同意书。

1.2病理学诊断 所有患者均在签署知情同意书的前提下接受肝活检。肝脏活检方式采用1秒钟经皮肝穿刺法。采集肝脏后立即采用塑料标本管保存并送检。检测步骤分别为中性甲醛固定，梯度乙醇脱水，二甲苯透明，石蜡浸入和包埋，切片，苏木素-伊红染色和网状纤维染色。肝脏标本的质量评价和肝脏病理学诊断由2名有经验的病理学医师共同得出一致结论，若结论不一致则与第3名医师讨论后得出结果。肝脏病理学诊断采用Scheuer评分系统[10]，其中肝脏炎症分级包括G0～4五级，分期包括S0～4五期。

1.3实验室检查 血清HBsAg、HBeAg采用I2000全自动化学发光免疫系统(Abbott Architect)及其配套试剂检测，正常值分别为0～0.05 U/ml以及0～1.0 S/CO。血清HBV DNA采用荧光定量PCR仪检测(深圳匹基生物工程有限公司)，检测范围5×102～5×107U/ml。

血清AST采用全自动生化分析仪(Hitachi 7600)检测，正常值10～40 U/L。PLT采用全自动血细胞分析仪(Sysmex-XT 4000i)检测，正常值(125～350)×109L-1。

所有病例均于入院当日检测血常规，包括白细计数(WBC)、红细胞计数(RBC)、血小板计数(PLT);肝功能包括丙氨酸氨基转移酶(ALT)、门冬氨酸氨基转移酶(AST)，APRI计算：AST相对值=AST测量值/ULN;PLT相对值=PLT测量值/100×109;APRI=AST相对值/PLT相对值,其中ULN为AST的正常参考值上限。

1.4统计学分析 采用SPSS16.00软件以及Medcalc 15.1软件。相关性分享采用Spearman相关分析。正态性检验采用单样本Kolmogorov-Smirnov检验。AST、PLT和APRI的正态分值(normal score)转换采用Blom公式，肝脏炎症分级和纤维化分期对AST和APRI正态分值及PLT相对值的影响采用二因素方差分析。HBeAg阳性和阴性患者肝脏相同病理状态预测的ROC曲线下面积(area under ROC curves,AUROC)之间的差异比较采用两配对样本Delong非参数检验，预测HBeAg阳性与阴性患者肝脏相同病理状态的AUROC的差异比较采用两独立样本的Z检验。P<0.05被认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1一般资料 进行一般资料比较结果发现，患者的年龄、性别、WBC、RBC、血小板计数无显著差异(P>0.05)，HBeAg阳性组ALT、AST水平与HBeAg阴性组差异具有显著统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2APRI及其构件指标与肝脏炎症分级和分期的相关性 HBeAg阳性患者APRI和AST与肝脏炎症分级和分期均呈显著正相关(P<0.001)；PLT与肝脏炎症分级和分期均呈显著负相关(P<0.001)。见表2。

2.3肝脏炎症分级与分期对APRI及其构件指标的影响 二因素方差分析显示HBeAg阳性及阴性患者不同炎症分级APRI分值和AST相对值的正态分值之间的差异有统计学意义(P<0.005)，PLT相对值之间的差异无统计学意义(P>0.05)；不同纤维化分期APRI分值和AST相对值的正态分值之间的差异无统计学意义(P>0.05)，PLT相对值之间的差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表1 一般资料

Tab.1 General information

InformationHBeAg positive(n=281)HBeAg negative(n=204)t/χ2PAge35.4±10.336.2±11.01.300.067Gender(male/female)160/121121/830.270.601WBC(×109 L-1)4.01±1.874.56±1.592.870.051RBC(×109 L-1)3.84±1.374.12±1.223.550.055PLT(×109 L-1)90.56±10.3492.37±9.981.580.073ALT(U/L)124.32±12.3495.21±13.1528.37<0.001AST(U/L)119.34±10.2387.36±14.3734.59<0.001

表2 APRI、AST和PLT与肝脏炎症分级与分期的相关性

Tab.2 Correlation between APRI,AST and PLT and liver inflammation grading and staging

TestvariableInflammation grading rsPFibrosis stagingrsPTestvariableInflammation grading rsPFibrosis stagingrsPAST0.565<0.0010.369<0.001AST0.546<0.0010.448<0.001PLT-0.245<0.001-0.437<0.001PLT-0.334<0.001-0.380<0.001APRI0.565<0.0010.468<0.001APRI0.556<0.0010.522<0.001

表3 肝脏炎症分级与纤维化分期影响APRI、AST和PLT的二因素方差分析

Tab.3 Two-factor analysis of variance of APRI,AST and PLT in liver inflammation grading and fibrosis stage

HBeAg positive(n=281)DependentvariableIndependentvariableSquare sumof dispersionMeansquareFPHBeAg negative(n=204)DependentvariableIndependentvariableSquare sumof dispersionMeansquareFPAPRI1)Grading7.9343.9566.0530.003APRI4)Grading21.63410.81716.646<0.001Staging0.3650.1200.1430.932Staging0.9280.3090.4760.699AST2)Grading10.6785.3397.6700.001AST5)Grading27.10613.5519.799<0.001Staging0.6490.2160.3110.818Staging0.8400.2800.4090.747Grading×Staging6.4931.0821.5540.160Grading×Staging4.9830.8311.2130.300PLT3)Grading0.0260.0130.0600.942PLT6)Grading0.1950.0980.4010.670Staging2.2630.7543.5400.015Staging5.5201.8407.557<0.001Grading×Staging1.4670.2451.1470.335Grading×Staging2.0070.3341.3730.226

Note：The levene variance homogeneity test between the normal scores of different inflammation grades and staging APRI and AST relative values,and the relative values of PLT.1)F=0.925,P=0.516;2)F=1.225,P=0.269;3)F=0.827,P=0.613;4)F=1.627,P=0.092;5)F=1.405,P=0.171;6)F=1.219,P=0.275.

表4 APRI、AST和PLT预测肝脏相同病理状态的AUROC之间的差异比较

Tab.4 Comparison of differences between AUROCs predicting the same pathological state of the liver by APRI,AST and PLT

PathologicalstateTestvariableHBeAg positiveAUROCSE95%CIHBeAg negativeAUROCSE95%CI≥G2APRI0.7891)0.0240.743-0.8650.8569)0.0260.765-0.889≥G2AST0.8122)0.0250.732-0.8460.830810)0.0250.756-0.887≥G2PLT0.6541)2)0.0350.570-0.6890.7019)10)0.0360.641-0.757≥G3APRI0.8323)4)0.0230.765-0.8540.88511)0.0220.843-0.924≥G3AST0.7563)0.0260.765-0.8320.86312)0.0250.816-0.904≥G3PLT0.7454)0.0300.656-0.7800.72211)12)0.0450.653-0.783≥S2APRI0.7545)0.0240.703-0.7650.76513)0.0230.691-0.811≥S2AST0.7125)0.0230.643-0.7770.7430.0340.676-0.787≥S2PLT0.6780.0320.645-0.7550.64313)0.0320.634-0.743≥S3APRI0.7666)0.0230.719-0.8320.80414)0.0360.756-0.856≥S3AST0.7056)0.0310.634-0.7560.74514)0.0340.707-0.815≥S3PLT0.7580.0230.732-0.8140.7570.0350.712-0.819≥S4APRI0.7347)0.0320.735-0.8340.84515)0.0350.769-0.866≥S4AST0.7327)8)0.0310.645-0.7530.75415)0.0420.702-0.811≥S4PLT0.8168)0.0320.760-0.8590.8020.0350.749-0.850

Note：1)Z=6.124,P<0.001;2)Z=4.537,P<0.001;3)Z=2.979,P=0.002 9;4)Z=2.765,P=0.005 7;5)Z=3.343,P=0.000 8;6)Z=4.596,P<0.001;7)Z=5.272,P<0.001;8)Z=2.537,P=0.011 2;9)Z=4.401,P<0.001;10)Z=2.983,P=0.002 9;11)Z=3.562,P=0.000 4;12)Z=2.507,P=0.012 2;13)Z=2.901,P=0.003 7;14)Z=2.875,P=0.004 0;15)Z=3.394,P=0.000 7.

图1 APRI、AST和PLT预测肝脏炎症分级≥G2和≥G3的ROC曲线Fig.1 APRI,AST,and PLT predict ROC curves for liver inflammation grade ≥G2 and ≥G3Note:A.Predict the inflammation grade of HBeAg-positve patients≥G2;B.Predict the inflammation grade of HBeAg-negative patients≥G2;C.Predict the inflammation grade≥G3 in HBeAg-negative patients；D.Predict the inflammation grade≥G3 in HBeAg-negative patients.

图2 APRI、AST和PLT预测肝脏纤维化分期≥S2、≥S3和≥S4的ROC曲线Fig.2 RORI curves of APRI,AST and PLT predicting liver fibrosis stages ≥ S2,≥ S3 and ≥ S4Note:A.Predicted fibrosis stage in HBeAg-positve patients≥S2;B.Predicted fibrosis stage in HBeAg-negative patients≥S2;C.Predicted fibrosis stage in HBeAg-positve patients≥S3;D.Predicted fibrosis stage inHBeAg-negative patients≥S3；E.Predicted fibrosis stage in HBeAg-positve.

2.4APRI及其构件指标预测肝脏相同病理状态AUROC之间的比较 HBeAg阳性、阴性患者APRI、AST预测炎症分级≥G2的AUROC之间的差异均无统计学意义(P>0.05)，与PLT预测炎症分级≥G2的AUROC之间的差异均有统计学意义(P<0.001)。HBeAg阳性患者，APRI与AST、PLT预测炎症分级≥G3的AUROC之间的差异均有统计学意义(P<0.001)；HBeAg阴性患者，APRI与AST预测炎症分级≥G3的AUROC之间的差异无统计学意义(P>0.05)，与PLT预测炎症分级≥G3的AUROC之间的差异有统计学意义(P< 0.005)。见表4，图1。

HBeAg阳性患者，APRI与AST预测纤维化分期≥S2的AUROC之间的差异有统计学意义(P< 0.001)，HBeAg阴性患者，APRI与PLT预测纤维化分期≥S2的AUROC之间的差异有统计学意义(P< 0.005)。无论HBeAg阳性或阴性患者，APRI与AST预测纤维化分期≥S3和≥S4的AUROC之间的差异均有统计学意义(P< 0.005)。见表4，图2。

3 讨论

作为CHB患者预测肝脏纤维化程度的有效模型之一，APRI在众多报道中得到了证实[11-16]。最近，Xiao等[17]研究纳入37篇论文，对APRI预测肝脏纤维化程度的性能进行了Meta分析；分别以APRI≥0.5、1.0、1.5进行肝脏显著纤维化、严重纤维化、肝硬化进行预测，其灵敏度及特异度分别达到70.0%和60.0%、50.0%和83.0%、36.9%和92.5%；APRI预测肝脏显著纤维化、严重纤维化、肝硬化的概括AUROC(summary AUROC)分别为0.740 7、0.734 7及0.726 8。

关于APRI预测肝脏炎症坏死程度有效性的研究相对缺乏。Ozyalvacli等[4]参照Ishak肝脏组织学评分系统，对比评价了8个肝脏纤维化无创指标和模型预测肝脏炎症坏死程度和纤维化程度的效能。8个肝脏纤维化无创指标和模型与肝脏Knodell 组织学活动指数(histological activity index,HAI)和Ishak 纤维化评分(liver fibrosis score,LFS)均呈显著正相关，其中Guci(Goteburg University cirrhosis index)和APGA(AST/PLT/GGT/AFP index)在HAI<4分与HAI>4分之间的差异有统计学意义；根据ROC曲线分析，PAPAS(PLT/age/phosphatase/AFP/AST index)、APGA和APRI预测不同LFS，Guci、APGA和APRI预测不同HAI的ROC曲线下面积最大。研究者认为，Guci、APGA和APRI具有预测肝脏炎症坏死程度的价值。本文结果显示，APRI与肝脏炎症分级和分期均呈显著正相关，但根据二因素方差分析，无论HBeAg阳性或阴性患者，炎症分级而非纤维化分期是影响APRI的独立因素。提示APRI预测肝脏病理状态的优势主要体现在预测肝脏炎症坏死程度而非纤维化程度，APRI预测肝脏纤维化程度的有效性可能是其预测肝脏炎症坏死程度的关联效应。

APRI由Wai等[18]设计开发，其用意是放大AST和PLT在慢性丙型肝炎患者肝脏不同纤维化程度之间的差异。其研究显示，APRI与肝脏纤维化分期的相关系数(0.60)大于AST和PLT与肝脏纤维化分期的相关系数(0.50和-0.46)，但APRI预测肝脏显著纤维化和肝硬化的AUROC是否分别大于AST和PLT预测肝脏显著纤维化和肝硬化的AUROC却没有提及。本文也有类似结果，无论HBeAg阳性或阴性患者，APRI与肝脏炎症分级和纤维化分期的相关系数均大于AST和PLT与肝脏炎症分级和纤维化分期的相关系数，本文结果还显示，HBeAg阳性患者，APRI预测炎症分级≥G2的AUROC显著大于PLT；预测炎症分级≥G3的AUROC显著大于AST和PLT；预测纤维化分期≥S2、≥S3和≥S4的AUROC显著大于AST和PLT。HBeAg阴性患者，APRI预测炎症分级≥G2和≥G3的AUROC显著大于PLT；预测纤维化分期≥S2的AUROC显著大于PLT；预测纤维化分期≥S3和≥S4的AUROC显著大于AST和PLT，说明APRI在HBeAg阳性患者中预测炎症分级≥G3时占主要优势，HBeAg阴性患者预测纤维化分期≥S3和≥S4时占主要优势，即APRI并非在所有的炎症分级和纤维化分期均起重要作用，在以后的临床工作中，可根据患者的情况来选择是否应用APRI。

概言之，无论HBeAg阳性或阴性患者，炎症分级而非纤维化分期是影响APRI的独立因素，而APRI在HBeAg阳性患者中预测炎症分级≥G3时占主要优势，是HBeAg阴性患者预测纤维化分期≥S3和≥S4时的优选模型。但APRI预测CHB患者肝脏病理状态的有效性和稳定性应当在扩大样本的基础上重新评价。