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综述丨李娇/张智弘:非酒精性脂肪性肝病组织学评分系统的研究进展

综述丨李娇/张智弘:非酒精性脂肪性肝病组织学评分系统的研究进展 国际肝病
2023-08-31
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引用本文

李娇, 葛巧云, 宋奇远, 张智弘.  非酒精性脂肪性肝病组织学评分系统的研究进展 [J] . 中华肝脏病杂志, 2023, 31(7) : 765-769.DOI:10.3760/cma.j.cn501113-20230522-00231.

摘要

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已取代慢性乙型肝炎成为我国最常见的慢性肝病,现已更名为代谢相关脂肪性肝病(MAFLD),目前对其进行组织学评价的半定量评分系统主要有4种,包括Brunt评分系统、美国非酒精性脂肪性肝炎临床研究网络(NASH-CRN)评分系统、欧洲抑制脂肪肝进展小组(FLIP)提出的脂肪变性活动度纤维化(SAF)评分系统(SAF/FLIP)和儿童NAFLD组织学评分系统。现对这4种评分系统进行综述,以供临床医师选择合适的系统进行诊断和预后评估。该文为综述性论文,为协调各评分系统的评价标准,遂使用旧称"NAFLD"。

非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)已取代慢性乙型肝炎成为我国最常见的慢性肝病[1],现已更名为代谢相关脂肪性肝病(metabolic dysfunction-associated fatty liver disease,MAFLD)。NAFLD是一种与胰岛素抵抗、遗传易感密切相关的代谢性、应激性肝损伤,其定义为超过5%的肝细胞脂肪变性,同时要排除过量饮酒和其他继发病因。疾病谱包括非酒精性单纯性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver,NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)及相关肝硬化和肝细胞癌。NAFLD也是美国和欧洲地区最常见的慢性肝病,并且其患病率在全球范围内持续上升[2];近十年,中国和亚洲其他国家NAFLD的患病率(29.6%)已超过了西方国家NAFLD的平均患病率(25.2%)[3]。NASH是NAFL进展为肝硬化和肝细胞癌的中间阶段,是肝移植(liver transplantation,LT)的第二大常见病因,并且将来有可能超过肝炎成为LT的首要病因[4]。肝活检是唯一能够可区分NAFL和NASH的组织学检查,目前对NAFLD进行组织学评估的系统主要包括4种,现对这4种评分系统进行综述。



一、4种评分系统的概况(表1,表2)



1.Brunt评分系统

Brunt等通过对NASH患者肝活检的研究,依据组织学炎症坏死程度和纤维化程度提出了NASH炎症活动度的分级和纤维化的分期系统[5],二者相互独立,类似于慢性肝炎的分级与分期。在众多组织学特征中仅大泡性脂肪变性、肝细胞气球样变和排例紊乱、小叶内坏死性炎症与汇管区坏死性炎症对炎症活动度的分级有重要意义。其中脂肪变性依据变性的比例进行评分,肝细胞气球样变需要评估其分布区域和程度等级,小叶炎内症依据20倍镜下炎症坏死灶的数目进行评分,汇管区炎症从无至重度。根据以上评分,NASH炎症活动度的分级(grade,G)如下:1级:轻度。肝活检组织需满足诊断NASH的最低标准,肝细胞脂肪变性(主要是大泡性)的范围通常33%~66%;肝腺泡3区(特指靠近小叶中央区内三分之一的范围)偶可见到肝细胞气球样变;小叶内炎症散在且轻度;汇管区慢性炎症无或轻度。偶可见到微肉芽肿和脂性肉芽肿。2级:中度。脂肪变性通常达到或超过66%;气球样变显著,主要位于腺泡3区,最常见于与脂肪变性毗邻的肝细胞中;小叶内和汇管区炎症轻至中度,前者可能和3区窦周纤维化相关;微肉芽肿和脂性肉芽肿可以很小,但几乎总是存在。3级:重度。全小叶脂肪变性;气球样变始终持续存在,主要位于腺泡3区;小叶内炎症较2级多见;汇管区炎症轻至中度。

纤维化分期如下:1期:3区窦周纤维化;2期:窦周纤维化合并汇管区纤维化;3期:桥接纤维化,包括中央静脉-中央静脉、中央静脉-汇管区、汇管区-汇管区桥接纤维化;4期:肝硬化。

肝细胞气球样变是炎症活动程度的主要决定因素,而脂肪变性的比例是影响程度最小的因素[6],Brunt系统也分析了炎症活动等级与丙氨酸转氨酶(alamine aminotransferase,ALT)和天冬氨酸转氨酶(aspartate transaminase,AST)的相关性,与轻度和中度相比,重度级别的平均AST值更高,而ALT值在各等级间无明显差异。NASH早期经常发生窦周纤维化,这不同于慢性肝炎和胆道疾病早期的门静脉周纤维化[6]。该系统是基于成人NASH诊断成立后进行的分级和分期,因此,并不适用于儿童NAFLD和成人NAFLD疾病谱中的其他系列疾病。

2.美国非酒精性脂肪性肝炎临床研究网络(nonalcoholic steatohepatitis-clinical research network,NASH-CRN)评分系统

NASH-CRN病理学委员会设计并验证了一种适于儿童和成人NAFLD的组织学评分系统[7],需对脂肪变性、小叶内炎症和肝细胞气球样变进行NAFLD活动度积分(NAFLD activity score,NAS),这3项短期内是可逆的,NAS≥5分与诊断NASH相关,<3分可排除NASH,3~4分可能为NASH[7]。纤维化不容易逆转,通常认为是疾病活动的结果,对纤维化独立分期,同Brunt系统分为0~4期,但1期细分为1a期:肝腺泡3区轻度窦周纤维化,仅Masson染色可见;1b期:肝腺泡3区中度窦周纤维化;1c期:仅门静脉周围纤维化。这是一个半定量评分系统而非诊断程序,适用于成人和儿童NAFLD,在药物临床试验中推荐使用该系统。

3.欧洲抑制脂肪肝进展小组提出的脂肪变性活动度纤维化(steatosis,activity,fibrosis/fatty liver inhibition progression,SAF/FLIP)评分系统

这项系统[8]主要对NAFLD中的脂肪变性(steatosis,S)、活动度(activity,A)和纤维化(fibrosis,F)进行评估,活动度记录为Ax,Ax是小叶内炎症(lobular inflammation,LI)和气球样变(ballooning,B)的分值之和;纤维化分期同Brunt系统,记录为Fx,1期3个子阶段间(1a、1b和1c)的差异仅是纤维化位置的不同,这种差异需在肝活检报告中明确提及。系统中NAFLD被定义为>5%大中泡性脂肪变性,NASH定义为除此之外,还存在任何程度的小叶内炎症和气球样变,即三者每个至少为1分才可诊断为NASH,国内对NASH的定义与此相同。NAFL包括3种形态:单纯脂肪变性、存在小叶/门静脉炎症而无气球样变的脂肪变性、存在气球样变而无炎症的脂肪变性[9]。2010年国内对NAFL的定义为肝脂肪变>33%,同时不伴有小叶内炎症、气球样变和纤维化,脂肪变达不到此程度者仅称为肝细胞脂肪变,2018年定义更新为大泡性或大泡为主的脂肪变累及5%以上肝细胞,可以伴有轻度非特异性炎症。综上所述,以"SxAxFx"的形式记录后,依据定义将肝活检病变分为非NAFLD、NAFL和NASH 3个类别,NASH可根据纤维化程度分为早期NASH(F0,F1)、纤维化性NASH(F2,F3)和NASH肝硬化(F4)。

SAF的分值与ALT和AST密切相关,活动度的分数在一定程度上可区分NASH,因为所有NASH的A≥2,而A<2的均不是NASH。SAF系统比较了正常肝和单纯脂肪变性肝的肝功能指标水平,未显示出明显差异,因此,不建议将脂肪变性纳入炎症活动度的评分项目,而应在评分系统中单独报告;值得注意的是Brunt系统与NASH-CRN系统将脂肪变性纳入了活动度积分。另外,一些病例在无脂肪变性的情况下存在气球样变或小叶内炎症,说明无脂肪变性时也能发生肝细胞损伤,这些病例能否归为NAFLD尚不清楚。总之,该评分系统适用于成人NAFLD,可重复性好,能够减少观察者之间的主观误差,提高病理医师对NASH诊断的一致性[10];通过以"SxAxFx"形式的报告能够分别显示各自的严重程度,可用于NAFLD/NASH的组织学诊断。

4.儿童NAFLD评分系统

儿童NASH包括2种类型,Ⅰ型表现为脂肪变性伴气球样变和小叶炎症,伴或不伴窦周纤维化,不伴门静脉炎症和纤维化,这种组织学特征在成人NASH中常见、儿童中少见;Ⅱ型表现为脂肪变性伴门静脉炎症和/或纤维化,同时无气球样变和窦周纤维化,在儿童中多见、成人中少见。由此可见,儿童NAFLD相较于成人有独特的Ⅱ型模式,而以上3种评分系统仅NAS系统可用于儿童NAFLD的评估,但当NAS积分处于3~4或门静脉炎症严重时,亦不能准确评估。因此,Alkhouri等[11]制定了专门适用于儿童NAFLD的组织学评分(pediatric NAFLD histological score,PNHS)系统。PNHS系统增加了门静脉炎症(portal inflammation,PI)的评分,与上述3种评分系统不同的是,这是一项加权评分系统,根据以下公式来计算PNHS:PNHS= 100×exp(ZPNHS)/[1+exp(ZPNHS)],ZPNHS=-8.4+2.5×脂肪变性分值+ 3.5×气球样变分值+3.4×小叶炎症分值+0.87×门静脉炎症分值。文中给出了一个只需输入各项目分值就能计算出PNHS的网站。NASH组的PNHS明显高于非NASH组,当以PNHS=85作为预测NASH的最低阈值时,具有最佳灵敏度(77%)、特异度(97%)、阴性预测值(68%)和阳性预测值(98%)。而当以NAS积分=5作为阈值时的灵敏度、特异度、阴性预测值和阳性预测值则分别是47%、100%、49%和100%。举2个病例:患者1为NAFL,脂肪变性3分,则NAS积分为3,诊断为可疑NASH;而PNHS为28.5,诊断为非NASH。患者2被病理学家诊断为NASH,脂肪变性2分,气球样变1分,无小叶炎症,PI 2分,则NAS积分为3分,诊断为可疑NASH;而PNHS为86.1,诊断为NASH。以上情况说明了使用PNHS优于NAS来预测儿童NASH的存在[11]

PNHS与腰围、甘油三酯、代谢综合征相关,更重要的是与纤维化密切相关,而与ALT无关。这项研究的对象多是白人儿童,PNHS还需要在其他种族中得到验证。该评分系统仅适用于儿童NAFLD,也支持在儿童治疗试验中使用。

二、各评分系统的临床应用(表3)



Brunt系统把NASH分级与分期独立分析,是第一个对NASH组织学形态进行标准化分析和报告的系统,也是最基本的系统,对NASH炎症活动度分级利于探究NASH的发生、发展机制,从而为预防NASH提供理论依据。肝脏星状细胞与枯否细胞是NASH发生的关键因素之一,Toll样受体4(toll like receptor 4,TLR4)在正常肝组织中仅表达于个别星状细胞与枯否细胞的胞质和胞膜或不表达,而在NASH患者中TLR4的表达明显高于正常人,且与NASH分级和纤维化分期呈正相关趋势,与脂肪变性的程度无关,提示TLR4很可能参与了NASH的发生,同时也促进了其炎症程度与纤维化的进展[12]。目前文献报道多为分析NAFLD疾病谱的临床与组织学特征,而对NASH进一步分级的研究较为少见,NASH不同的治疗方式及其治疗效果与NASH分级是否具有相关性、纤维化程度和生物化学指标与NASH级别之间关系如何值得我们进一步思考,也提示临床与病理医师对NASH分级的必要性。

NAS系统普遍用于在药物干预试验中衡量肝活检前后的组织学变化。针对NAFLD的发病机制,药物治疗方式主要包括4种:(1)针对肝脏脂肪蓄积及其代谢应激的药物,如吡格列酮、奥贝胆酸等;(2)针对代谢应激后的氧化应激、炎症和损伤的药物,如维生素E、氨来占诺等;(3)在肠道有作用靶标的药物,如奥利司他、索利霉素等;(4)抗纤维化药物,如辛妥珠单克隆抗体、半乳糖凝结素抑制剂等[13]。吡格列酮、维生素E或安慰剂在用于治疗NASH的临床试验中[14],采用了NAS系统进行肝组织学评估,纳入标准为明确诊断的NASH,且存在气球样变,即NAS≥5分,或NAS=4分但需经2名病理学家诊断为NASH。主要治疗终点是组织学损伤的改善,气球样变分值下降至少1分;纤维化分期未提升;NAS分值至少降至3分或NAS分值下降至少2分,同时小叶炎症或脂肪变性下降至少1分。次要治疗终点是NAS分值降低,或脂肪变性、小叶炎症、气球样变和纤维化单项分值下降,及血清转氨酶、人体测量指标、胰岛素抵抗和血脂改善。另一个次要治疗终点是使用生活质量量表评估患者从基线到治疗结束时健康相关生存质量的改善。结果表明维生素E治疗NASH效果较安慰剂好,吡格列酮在次要治疗终点较安慰剂好,而在主要治疗终点与安慰剂相比无明显差异。

SAF/FLIP系统由于可重复性好、观察者间的一致性较好而被用于NAFLD的诊断与临床特征分析。在一项关于NAFLD的临床与病理特征分析的研究中,使用SAF/FLIP系统对肝活检重新评估,将病例分为NASH、NAFL和非NAFLD三类,根据炎症活动度和纤维化分为重度与否(重度定义为A≥3分和/或F≥3分),结果显示NASH较NAFL有较高的代谢风险因素(体质量指数增高、中枢性肥胖、血糖和血红蛋白增高)、胰岛素抵抗更严重及转氨酶水平更高[15]。重度与非重度组之间也显示出这种差异。NASH或重度病例与体质量指数和胰岛素抵抗之间存在正向的线性关系,纤维化与NASH或活动度的评分有强烈的相关性,纤维化显著或桥接纤维化的患者绝大多数都患NASH,后者常与较高的活动度同时存在。

由于肝活检对儿童创伤较大,研究中对儿童NAFLD/NASH的诊断多为临床诊断,少数经组织学证实,PNHS评分系统较NAS系统晚几年建立,故少数经组织学证实的儿童NASH几乎都采用了NAS系统,但NAS系统在汇管区有损伤及NAS得分为3或4的情况下并不适用,这也是PNHS系统建立的意义,同时也提醒我们需要更加关注儿童这一特殊群体。国内共识对儿童NASH的组织学定义为肝细胞脂肪变性伴炎症改变,伴或不伴气球样变及纤维化[16]。共识内没有强调炎症的分布位置以及进一步分型,而提出儿童NAFLD病理诊断和疗效评估参照NAS评分系统。儿童与成人NAFLD的组织学表现形式不同,推测其病理生理机制,临床过程和治疗方式可能也有差异,国内对儿童NAFLD的诊疗指导尚不完善,PNHS评分系统也为我国制定完善的儿童NAFLD指南提供参考。

三、组织学评估的利弊

组织学检查除了能够明确区分NAFL与NASH,对炎症活动度进行分级,也是纤维化分期的"金标准",可为预后提供价值。NAFLD患者最常见的死因是心血管疾病,危险因素包括肥胖、2型糖尿病和血脂异常等,而纤维化分期是NAFLD患者特定疾病病死率最强的预测指标[17,18]。但活检的有创性常被患者难以接受,尤其是儿童;此外,组织学评估对活检标本的要求较为严格,应用半定量系统评估肝纤维化的标本长度应≥2.0~2.5 cm、宽度≥1.2~1.4 mm,含11~15个汇管区[19],诊断结果可因样本不合格产生偏差。观察者的主观性也会影响结果,如脂肪变性的比例肉眼难以准确界定,NAS系统中气球样变的定性描述语言"少见"和"多见"无明确定义等。尽管肝活检存在一定局限性,但依然是确诊NASH必不可少的检查。

四、小 结

4种评分系统均为半定量评分系统,相应的分值仅代表某种病理学模式,而非定量标准。在药物临床试验中,建议采用NASH-CRN系统,主要治疗终点为NAS分值下降和纤维化无进展。在病理组织学评价中,成人建议采用SAF/FLIP评分系统,肝活检组织需同时具有脂肪变性(>5%)、气球样变和小叶内炎症才能诊断为NASH。儿童建议采用PNHS系统,当PNHS≥85时可诊断为NASH。但是需要指出的是NASH的诊断不能完全依照评分系统,需要结合临床和实验室指标综合判断,在NASH的诊断确立后,可使用Brunt系统对NASH进行分级。无论病理医师还是临床医师都需熟练掌握以上几种组织学评分系统,应用至不同的患者中,使其更好地进行治疗及预后评估。

参考文献:(上下滑动查看更多)

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(来源:中华肝脏病杂志)


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