基于血清学指标原发性肝癌列线图模型的构建

葛晓璐 朱炳喜

慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)相关肝硬化是我国肝细胞癌的首要病因，其年发生率为3%～6%，尽管随着乙型肝炎疫苗预防免疫接种，我国肝癌发生率及病死率总体呈下降趋势，但考虑到人口规模，肝癌所造成的疾病负担仍继续加重[1,2]。肝硬化是乙型肝炎患者发生肝癌的主要危险因素，肝癌的预后主要取决于其分期和确诊时肝脏疾病的严重程度，晚期肝癌预后非常差，中位生存期不到1年，5年生存率只有7%[3,4]。因此早期识别乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的高危人群对早期预防及时合理干预具有重要意义，本研究基于乙型肝炎肝硬化血清学检验，构建乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的列线图预测模型，以期甄别原发性肝癌高危人群，以达到对原发性肝癌高风险患者的早发现、早干预的目的，从而降低乙型肝炎肝硬化并发原发性肝癌的发生率及病死率。

对象与方法

1.研究对象：选取2018年9月～2022年1月徐州医科大学附属医院收治入院的乙型肝炎肝硬化患者228例。纳入标准：(1)乙型肝炎肝硬化诊断参照《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》、《肝硬化诊治指南(2019年版)》[5，6]。(2)原发性肝癌的诊断参照《原发性肝癌诊疗规范(2019年版)》中病理学诊断标准与临床诊断标准[7]。(3)肝硬化肝癌组患者均具有明确HBV感染证据。排除标准：(1)转移性肝癌、伴有胆道、胃肠道及全身其他部位肿瘤。(2)同时合并其他类型病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、药物性肝炎、各种遗传代谢性肝病等原因导致肝硬化。(3)已经经过介入、手术、化疗、放疗干预过的原发性肝癌患者。(4)严重脑、心脏、肺、肾脏功能不全患者。所有患者根据是否发生原发性肝癌分为单纯肝硬化组(n=114)和合并肝癌组(n=114)。

2.研究方法：收集信息包括：患者一般资料：性别、年龄、白细胞计数(white blood cell，WBC)、血小板计数(platelet count, PLT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase, AST)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase， ALT)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase， ALP)、谷氨酰转肽酶(glutamyl transpeptidase， GGT)、总胆红素(total bilirubin，TBil)、白蛋白(albumin， ALB)、肌酐(serum creatinine， SCr)、胆碱酯酶(choline esterase， CHE)、血清Na、异常凝血酶原(PIVKA-Ⅱ)、甲胎蛋白(alpha-fetal protein， AFP)。记录并进行比较。

结 果

1.一般资料：两组患者在WBC、PLT、TBil、ALB、SCr、CHE、血清Na方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)，合并肝癌组患者在年龄、男性、AST、ALT、ALP、GGT、GGT/ALT、PIVKA-Ⅱ、AFP均高于单纯肝硬化组(P<0.05或<0.01)，详见表1。

表1 原发性肝癌及单纯乙型肝炎肝硬化患者一般情况及血清学指标比较

2.乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌预测指标的多因素分析：将右偏态分布变量进行对数处理，进行单因素Logistic回归，将单因素Logistic有统计学意义的预测指标，进一步采用向前逐步回归法进行多因素Logistic回归分析，纳入P>0.1的预测指标，最终筛选出性别、年龄、GGT/ALT、PIVKA-Ⅱ、AFP 为预测乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的预测指标，详见表2。

表2 合并肝癌组与单纯肝硬化组多因素Logistic回归分析

3.预测乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的列线图预测模型的建立：基于R软件，将上述多因素Logistic回归筛选出的预测指标代入列线图模型，结局指标选取原发性肝癌的发病风险，绘制乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的列线图预测模型，将每项预测指标对应的分值求和，通过总分找出对应的乙型肝炎肝硬化患者发生原发性肝癌的概率，详见图1。

图1 预测原发性肝癌发生风险的列线图模型

4.列线图预测模型的评价：利用ROC 曲线分析列线图预测模型预测乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的预测能力，结果显示，曲线下面积0.958(95% CI：0.933～0.983)，详见图2，该风险预测模型能有效预测乙型肝炎肝硬化患者发生原发性肝癌。预测模型对乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的预测价值高于PIVKA-Ⅱ、AFP、GGT/ALT单一指标，差异有统计学意义(z分别为3.904、4.110、7.089，P<0.01)，详见表3。使用Bootstrap法对该预测模型进行内部验证，自动抽样次数1000次，C指数为0.952，该预测模型具有较好的区分度，该预测模型的校准曲线显示，预测结果与实际结果之间具有较好的一致性，详见图3。使用Hosmer-Lemeshow检验评估模型的拟合优度，结果显示P>0.05，表明该列线图预测模型拟合优度较好。

图3 列线图预测模型的校准曲线

表3 血清PIVKA-Ⅱ、AFP及预测模型对乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌预测价值的比较

图2 预测乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的受试者工作曲线

讨 论

慢性HBV感染是一个重大的全球公共卫生问题[8]。据估计，全球有2.4亿人患有慢性乙型肝炎(CHB)，这是世界范围内肝细胞癌的主要原因。携带HBV的患者患肝细胞癌的风险为2%～5%，即使在没有肝硬化的情况下也可能发展为肝细胞癌。然而，70%到90%的乙型肝炎患者在肝硬化基础上发展为肝细胞癌[9]。现大部分患者在一经确诊时已处于晚期，已错过最佳治疗时机。因此对乙型肝炎肝硬化患者原发性肝癌的筛查至关重要，目前原发性肝癌的诊断主要依据影像学、组织活检及AFP为主，影像学及组织活检经济成本较高且存在辐射及造影剂等身体伤害，限制了部分患者常规使用进行肝癌监测，AFP单独使用时敏感度不高[10]。血清学指标是一种更经济、方便、客观及可重复性更高的筛查早期原发性肝癌的手段[11]。本研究最终基于性别、年龄、GGT/ALT、PIVKA-Ⅱ、AFP这5项预测指标，应用R软件建立预测乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的列线图预测模型，更加直观、个体化的分析发生原发性肝癌的风险，甄别高风险人群，从而采取干预措施。

本研究分析发现，性别、年龄是乙型肝炎肝硬化患者发生原发性肝癌的危险因素。这与Liu等[12]研究结果相一致。研究表明，60岁以上人群中，肝癌发生率呈上升趋势，这可能与人口老龄化、肥胖及糖尿病患病增加等有关[13,14]。并且年龄增长与肝癌死亡风险显著相关，其机制可能是年龄可能反映了HBV感染的时间长短，也可能是年龄与其他合并疾病的关系密切[15]。性别差异在乙型肝炎相关性肝癌的发生和发展中起重要作用，这可能与雌激素的保护作用和雄激素的刺激作用相关。雌激素通过降低HBV RNA转录和炎性细胞因子水平而对慢性肝病的进展和乙型肝炎相关性肝细胞癌的发生具有保护作用，雄激素信号通路的过度激活而有更高的风险患上与HBV相关的肝细胞癌。此外，表观遗传和基因改变也可以影响性别差异对HBV相关肝细胞癌发生风险的影响[16]。

PIVKA-Ⅱ是人体内维生素K缺乏或拮抗剂-Ⅱ诱导的蛋白质，1984年，Liebman等检测了肝癌患者血清PIVKA-Ⅱ水平，发现91%患者血清PIVKA-Ⅱ显著升高[17]。有研究显示，PIVKA-Ⅱ诊断原发性肝癌敏感度、特异性较高，被认为是很好的原发性肝癌诊断标志物[18]。本研究结果显示，PIVKA-Ⅱ对乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌具有一定预测能力，其敏感度为80.7%，特异性为93.0%。AFP是一种糖蛋白，是目前临床上诊断肝癌最常用的肿瘤标志物，但AFP可在其他肿瘤等疾病呈阳性，容易导致误诊和漏诊，也有部分肝癌患者AFP持续阴性[19,20]。研究表明，PIVKA-Ⅱ对AFP阴性肝细胞癌仍有诊断价值，可作为AFP的补充[21]。GGT、ALT是临床上常用的肝脏损伤血清指标，有研究表明，GGT/ALT对肝脏良恶性肿瘤的鉴别及早期原发性肝癌的诊断有一定价值[22]。本研究结果表明，乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌患者血清GGT/ALT水平高于未并发肝癌患者，GGT/ALT对原发性肝癌患者的早期筛查具有一定作用。PIVKA-Ⅱ、AFP、GGT/ALT 3项血清学指标联合可进一步提高对原发性肝癌的诊断能力。

本研究基于性别、年龄、GGT/ALT、PIVKA-Ⅱ、AFP这5项预测指标建立预测乙型肝炎肝硬化发生原发性肝癌的列线图预测模型，具有良好的区分度及准确度，可用于早期识别乙型肝炎肝硬化患者原发性肝癌的发生。由于本研究为回顾性、单中心研究，且样本量较小，期待多中心及更大样本量的前瞻性研究进一步验证及完善该列线图模型。