第一部分用于指导HBeAg阴性慢性乙型肝炎患者抗病毒治疗的无创性模型研究研究背景乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)感染在世界范围内广泛流行。据统计,全球约1/3的人口曾经或正在感染HBV,其中的慢性感染者约为3.5-4亿人。在慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B, CHB)患者中,HBV的共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, cccDNA)非常难以从肝细胞中完全清除。严重的CHB患者可能会发生肝硬化、肝衰竭(liver failure, LF)及肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)等并发症。研究显示,大约15%至40%的HBV感染者一生中会发生严重的并发症,而每年约有50万-100万人死于上述并发症。活跃的HBV复制是乙型肝炎患者肝脏损害和病情进展的关键驱动因素。因而,慢性HBV感染的首要治疗目标是长期而持续的抑制HBV复制,以降低病毒的致病性及传染性。CHB患者的抗病毒治疗主要依据血清HBV DNA水平,血清谷丙转氨酶(alanine aminotransferase, ALT)水平及肝脏病理损害严重程度进行确定。亚太肝脏研究协会(Asian-Pacific Association for the study of the liver, APASL)的慢性乙型肝炎防治指南指出,HBV DNA≥2000IU/ml且ALT≤2倍正常上限(upper limit of normal, ULN)的HBeAg阴性CHB患者需要进行肝脏病理状况评估。当肝脏病理呈现中重度炎症和／或纤维化时(G≥2和／或S>2)时,该部分患者需进行抗病毒治疗。目前,肝穿刺活检仍为评估肝脏病理状况的主要手段。然而,其为一种有创的检查方式,存在一定风险。肝穿刺活检的主要缺点包括操作可重复性较差,患者依从性欠佳,费用较高,存在一定取样误差及不利于动态监测和随访等。据统计,肝穿刺活检以后,约30%的患者感到疼痛,0.3%的患者发生出血、气胸等严重并发症,0.01%-0.1%的患者甚至发生死亡。因而,部分患者常常不愿意接受肝穿刺活检。临床急需可无创性的评估肝脏病理状况的新方法。近年来,大量研究者致力于肝脏病理状况的无创性诊断模型研究,主要可分为影像学技术和血清学指标两大类。研究显示,应用常规的血清学指标建立无创性模型来判断肝脏的病理状况方法可行且具有广阔应用前景。然而,截止目前,尚未出现一种经过严格临床验证的、可直接用于指导HBeAg阴性CHB患者抗病毒治疗的无创性模型。目的本研究的主要目的是采用常规的临床及血液学指标建立一个无创性模型,用于指导HBeAg阴性CHB患者的抗病毒治疗。方法本研究自2009年6月至2013年1月期间连续入组了301例CHB患者。所有患者均满足HBeAg阴性,HBV DNA≥2000IU/mL且ALT≤2ULN。所有患者均未曾接受过规范的抗病毒治疗。所有患者均于住院期间进行了经皮肝穿刺活检,并于肝穿刺活检前采集了各项临床及血液学指标。根据入组时间,将所有研究对象分为两组：建模组包含了2009年6月至2011年3月期间入院的158例患者。验证组包含了2011年4月至2013年1月期间入院的143例患者。在建模组中,采用单因素分析得出在轻度肝脏病变(G<2且S<2)患者和中重度肝脏病变(G≥2和／或S≥2)患者间存在明显统计学差异的指标。进一步,将上述指标进行多元logistic回归分析,以得出中重度肝脏病变的独立预测因素,并依此建立无创性诊断模型。在验证组中,对所得模型进行诊断效能及诊断准确性等方面的验证。所有统计学分析均采用统计软件SPSS version 16.0 (Chicago, IL, USA)完成。对非正态分布的数值变量进行对数转换以将其转换为正态分布资料。应用χ2检验用来进行两组间分类变量的比较。应用独立样本t检验用来进行两组间数值变量的比较。将单因素分析得出的变量进行多元logistic回归分析以构建诊断模型。应用受试者工作特性曲线下面积(the area under the receiver operating characteristic curve, AUC)来评估模型的诊断效能。应用灵敏性、特异性、阳性诊断率(positive predictive value, PPV)、阴性诊断率(negative predictive value, NPV)来评估模型诊断准确性。双侧P<0.05定为差异具有统计学意义。结果1、在建模组中,单因素分析显示,年龄、ALT、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase, AST)、γ-谷氨酰转肽酶(gamma glutamyl transpeptidase, GGT)、总胆红素(total bilirubin,TBIL)、白蛋白(albumin, ALB)、血小板(platelet, PLT)和HBV DNA在轻度肝脏病变和中重度肝脏病变患者间存在明显的统计学差异(P<0.05)。2、在建模组中,将单因素分析所得出变量进行多元logistic回归分析,结果显示,年龄、AST、HBV DNA、PLT为中重度肝脏病变的独立预测因素。据此建立如下回归方程：M阴性= 0.049×年龄+2.858 ×Ln(AST)-0.352 ×Logio[HBV DNA]-0.02 × PLT+0.2133、在建模组(t=-9.387,P<0.01)、验证组(t=-7.137,P<0.01)及所有患者(t=-11.696,P<0.01)中,中重度肝脏病变患者的模型值均明显高于轻度肝脏病变患者。4、当用于预测HBV DNA≥2000IU/ml且ALT<2ULN的HBeAg阴性CHB患者抗病毒治疗时,该模型在建模组中的AUC为0.858[标准误(standard error, SE) 0.031,95%置信区间(confidence interval, CI) 0.793-0.908],在验证组中的AUC为0.843(SE 0.036,95% CI 0.773-0.898),在所有患者中的的AUC为0.850(SE 0.023,95% CI 0.805-0.889).5、分别选取5.16、7.26作为该模型用于预测HBV DNA≥2000IU/ml且ALT<2ULN的HBeAg阴性CHB患者抗病毒治疗的诊断截点。当选取诊断截点5.16时,该模型在建模组中的灵敏性为94%,NPV为88%；在验证组中灵敏性为93%,NPV为85%。当选取诊断截点7.26时,该模型在建模组中的特异性为92%,PPV为88%；在验证组中特异性为94%,PPV为92%。6、进一步将所有患者按年龄分类,在年龄≤40岁的196例患者中,该模型的诊断AUC为0.848(SE 0.029,95%CI 0.79-0.90)。在年龄>40岁的105例患者中,该模型的诊断AUC为0.821(SE 0.047,95%CI 0.73-0.89) 。7、应用该模型时,若患者所得模型值≤5.16,则无需进行抗病毒治疗。若患者所得模型值>7.26,则需要进行抗病毒治疗。只有当模型值介于两个诊断截点(5.16,7.26)之间时,患者才需要进行肝穿刺活检。因而,无需肝穿刺活检,该模型在本研究中可为建模组158例患者中的95例(60%),验证组143例患者中的84例(59%)和所有301例患者中的179例(59%)提供抗病毒治疗指导。结论1、本研究应用常规的临床及血液学指标建立了一个无创性模型,用于指导HBeAg阴性CHB患者的抗病毒治疗。2、该模型在建模组及验证组中均具有较高的诊断效能及诊断准确性。3、该模型在不同年龄的患者组中均具有较高的诊断效能。4、该模型可作为肝穿刺活检的重要补充,应用于不愿或不能接受肝穿刺活检的患者。本研究中,无需肝穿刺活检,其可为超过半数的HBeAg阴性CHB患者提供抗病毒治疗指导。第二部分 用于指导HBeAg阳性慢性乙型肝炎患者抗病毒治疗的无创性模型研究研究背景乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)感染为世界范围内流行状况最严重的健康问题之一,其感染人口超过20亿。HBV感染可以导致持续的肝脏损害。HBV基因组亦可融入宿主基因组内而难以完全清除。慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B, CHB)患者发生肝硬化、肝衰竭(liver failure, LF)及和肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)等严重并发症的几率很高。研究显示,8%到20%未经规范治疗的CHB患者于5年内发生了肝硬化。未经规范治疗的失代偿期肝硬化患者预后非常差,5年生存率仅为14%-35%。抗病毒治疗可以持续抑制HBV复制,并能延缓甚至阻止CHB进展至肝硬化、HC^ LF等并发症。抗病毒治疗的指征主要包括血清HBV DNA水平,血清谷丙转氨酶(alanine aminotransferase, ALT)水平及肝脏病理损害严重程度等。根据亚太肝脏研究协会(Asian-Pacific Association for the study of the liver, APASL)的慢性乙型肝炎防治指南,HBV DNA≥20,000IU/ml且ALT≤2倍正常上限(upper limit of normal, ULN)的HBeAg阳性CHB患者需要进行肝脏病理状况评估。如果肝脏病理状况呈现中重度炎症(G≥2)和／或中重度纤维化(S≥2),该部分患者需要进行抗病毒治疗。当前,肝穿刺活检仍为评估肝脏病理状况的金标准。然而,很多患者依从性较差,常常不愿接受肝穿刺活检。肝穿刺活检为一种有创的检查方式,价格相对昂贵,并可能导致许多不适和并发症。肝穿刺活检的不足还包括可重复性较差,存在抽样误差和观察者间及观察者内部的诊断误差等。因而,临床需要建立用于评估肝脏病理状况的新型无创性模型。近年来,肝纤维化及肝硬化的无创性诊断标志物研究为一项研究热点。直接血清学指标如透明质酸、层粘连蛋白、Ⅲ型前胶原氨基末端肽(procollagen Ⅲ amino-terminal peptide, PⅢNP))、Ⅳ型胶原、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)、基质金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase, TIMP)、致纤维化细胞因子如转化生长因子pi (transforming growth factor β1, TGF β1)等反映了肝脏细胞外基质的沉积和清除过程。尽管上述指标对肝脏硬化的诊断效能较高,它们对早中期肝纤维化的预测效能较差,且不适用于许多医疗机构。当前,由间接血清学指标所构建的用于预测肝脏纤维化和硬化程度的典型无创性模型主要有Fibrotest、Forn指数、谷草转氨酶与血小板比值(aminotransferase to platelet ratio Index, APRI)、哥德堡大学硬化指数(Goteborg University Cirrhosis Index, GUCI)和FIB-4等。这类指标价格便宜且具有广泛的应用前景,因而被认为具有潜在的替代肝穿刺活检的能力。然而,其中的绝大多数模型是在慢性丙型肝炎(chronic hepatitis C, CHC)患者中建立的,并未在CHB患者中进行严格的临床验证。目前为止,尚未出现一种专门用于指导HBeAg阳性CHB患者抗病毒治疗的无创性模型。目的本研究的主要目的是采用常规的临床及血液学指标建立一个无创性模型,用于指导HBeAg阳性CHB患者的抗病毒治疗。方法自2009年6月至2013年12月,本研究回顾性的连续入组了274例HBVDNA≥20,000IU/mL且ALT≤2ULN的HBeAg阳性CHB患者。所有患者均未曾接受过规范的抗病毒治疗。所有患者均接受了经皮肝穿刺活检且均于穿刺活检前采集了各项临床及血液学指标。根据入组时间,所有患者被分为两组：建模组包含2009年6月至2011年10月期间入院的141例患者。验证组中包含2011年11月至2013年12月期间入院的133例患者。在建模组中,采用单因素分析得出了在轻度肝脏病变(G<且S<2)患者和中重度肝脏病变(G≥2和／或S≥2)患者间存在明显统计学差异的各项指标。进一步,将上述指标进行了多元logistic回归分析以得出中重度肝脏病变的独立预测因素,并依此建立无创性诊断模型。在验证组中,对所得模型进行诊断效能及诊断准确性等方面进行验证。所有统计学分析均采用统计软件SPSS version 16.0 (Chicago, IL, USA)完成。对非正态分布的数值变量进行对数转换以将其转换为正态分布资料。应用χ2检验来比较两组间分类变量之间的差异。应用独立样本t检验来比较两组间数值变量之间的差异。应用Spearman相关分析作为单因素分析方法。进一步,将单因素分析得出的变量进行多元logistic回归分析以构建诊断模型。应用受试者工作特性曲线下面积(the area under the receiver operating characteristic curve, AUC)来评估模型的诊断效能。应用灵敏性、特异性、阳性诊断率(positive predictive value, PPV)、阴性诊断率(negative predictive value, NPV)来评估模型诊断准确性。双侧P<0.05定为差异具有统计学意义。结果1、在建模组中,单因素分析显示,年龄、乙型肝炎病毒表面抗原(hepatitis B surface antigen, HBsAg)、白蛋白(albumin, ALB)、白球比例(albumin-globulin ratio, A/G)、ALT、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase, AST)、γ-谷氨酰转肽酶(gamma glutamyl transpeptidase, GGT)、总胆红素(total bilirubin, TBIL)和血小板(platelet, PLT)等指标在轻度肝脏病变和中重度肝脏病变患者间存在明显的统计学差异(P<0.05)。2、在建模组中,将单因素分析所得变量进行多元logistic回归分析。经过分析显示,年龄、AST、ALB、PLT为中重度肝脏病变的独立预测因素。据此建立如下回归方程：M阳性=0.065×年龄+2.185 X Ln(AST)-0.216 X ALB-0.011×PLT+6.0643、在建模组(t=-10.027,P<0.01)、验证组(t=-8.677,P<0.01)及所有患者(t=-13.208,P<0.01)中,中重度肝脏病变患者的模型值均明显高于轻度肝脏病变患者。4、当用于预测HBV DNA≥20,000IU/ml且ALT<2ULN的HBeAg阳性CHB患者抗病毒治疗时,该模型在建模组中的AUC为0.887[标准误(standard error, SE)0.029,95%置信区间(confidence interval, CI) 0.822-0.934],在验证组中的AUC为0.854(SE 0.032,95% CI 0.783-0.909),在所有患者中的的AUC为0.871 (SE 0.021,95% CI 0.825-0.908)。5、分别选取3.52、5.83作为该模型预测HBV DNA≥20,000IU/ml.且ALT≤2ULN的HBeAg阳性CHB患者抗病毒治疗的诊断截点。当选取诊断截点3.52时,该模型在建模组中的灵敏性为94%,NPV为90%；在验证组中灵敏性为94%,NPV为91%。当选取诊断截点5.83时,该模型在建模组中的特异性为92%,PPV为88%；在验证组中特异性为96%,PPV为91%。6、将所有患者按年龄分类以评估该模型在不同年龄组患者中对于抗病毒治疗的预测效能。在年龄≤40岁的180例患者中,该模型的诊断AUC为0.861 (SE 0.028,95%CI 0.802-0.908).在年龄>40岁的94例患者中,该模型的诊断AUC为0.864 (SE 0.039,95%CI 0.778-0.926)。此外,我们将所有患者按ALT水平高低分类。在ALT水平<1ULN的97例患者中,该模型的诊断AUC为0.827(SE 0.045,95%CI 0.737-0.896)。在ALT水平为1-2ULN的177例患者中,该模型的诊断AUC为0.885(SE 0.025,95%CI 0.829-0.928)。7、应用该模型时,所得模型值≤3.52的患者无需进行抗病毒治疗。所得模型值>5.83的患者需要进行抗病毒治疗。只有当模型值介于两个诊断截点(3.52、5.83)之间时,患者才需要接受肝穿刺活检。本研究中,无需肝穿刺活检,建模组141例患者中的92例(65%),验证组133例患者中的80例(60%)和所有274例患者中的172例(63%)可通过该模型来判断是否需要抗病毒治疗。结论1、本研究采用常规的临床及血液学指标建立一个无创性模型,用于指导HBeAg阳性CHB患者的抗病毒治疗。2、该模型在建模组及验证组中均具有较高的诊断效能及诊断准确性。3、该模型在不同年龄及不同ALT水平的患者组中均具有较高的诊断效能。4、该模型可作为肝穿刺活检的重要补充,并能帮助一大部分患者避免肝穿刺活检。它尤其适用于不愿意或不能接受肝穿刺活检的部分患者。本研究中,无需肝穿刺活检,该模型可为超过半数的HBeAg阳性CHB患者提供抗病毒治疗指导。