识肝病，验新知｜基于PIVKA-II的ASAP模型无创、精准预测肝癌风险

编者按

我国是病毒性肝炎，尤其是慢性乙型肝炎的高发区。众所周知，“肝炎-肝硬化-肝癌”是我国原发性肝细胞癌的主要致病过程。为解决我国慢性乙型肝炎、丙型肝炎、原发性肝癌一系列防治工作之难题，进一步推广病毒性肝炎和肝细胞癌相关血清学检测在我国广大群众，尤其是肝癌高危人群中的检测和筛查工作，实现疾病的“早诊早治”，自2019年起，《国际肝病》与雅培公司合作开展了“识肝病，验新知 | 雅培肝病检测月评”学术项目，旨在追踪国内外乙型肝炎、丙型肝炎、原发性肝癌领域的最新检测标志物的应用动态，进一步提高我国的相关临床检测水平，为我国的肝病防治事业助一臂之力！

（图表源自文献）

上海东方肝胆外科医院沈锋教授团队牵头国内11家大型三甲医院，历时2年时间，创建并验证了一个适合广大国人的乙肝相关性肝癌诊断模型——ASAP 模型。该模型以慢性乙肝患者为监测人群，纳入了患者年龄（Age）、性别（Sex）、血清甲胎蛋白（AFP）水平、血清异常凝血酶原（PIVKA-II）水平这4个独立危险因素作为预测变量，用以预测慢性乙型肝炎患者罹患原发性肝细胞癌的风险。该诊断模型方便快捷、相对无创、可操作性强、易于普及，并且诊断效能优异。该研究成果于2019年12月发表在国际著名医学期刊Clinical Chemistry杂志（IF：8.636）。本期月评我们特别邀请到该研究的主要负责人沈锋教授和文章第一杨田副教授，为我们介绍这项研究的背景、主要成果及临床意义。同时，我们还邀请到国内知名肝病学专家张欣欣教授对该项研究及其应用前景进行精彩点评。欢迎广大医学同道分享、交流肝癌早期筛查领域的真知灼见。

研究介绍

沈锋教授：中国是乙肝大国，乙型肝炎病毒（HBV）和原发性肝癌（具体指原发性肝细胞癌，HCC）的发生密切相关，乙肝相关性肝癌（HBV-HCC）在我国各种类型导致的肝癌中占80%以上。肝癌的男女发病比例为3-4:1，男性远远高于女性，且随年龄增长，肝癌的发病率逐渐升高。在超过70岁的所有老年患者发生的恶性实体肿瘤中，原发性肝癌的比例最高。更重要的是，肝癌的致死率高，预后极差，5年自然生存率不到10%。尽管治疗肝癌的手段众多（如手术切除、局部消融、经肝动脉插管化疗、放射治疗、系统药物治疗等），但仅有手术切除是能够治愈肝癌的主要根治方法，肝癌手术切除后的5年生存率可达到40%~60%，早期肝癌更可以高达70%以上。然而，大多数肝癌一发现就是晚期，失去了根治性切除的机会，肝癌人群中仅有20%~30%有机会接受手术根治切除。因此，非常有必要对肝癌高危人群进行定期的监测和筛查，以期及时发现更多的早期肝癌，从而能够获得手术治愈机会。这也是提高我国肝癌总体人群的长期预后的关键所在。

目前，在我国，慢性乙型肝炎及其他原因导致的肝硬化等肝癌高危人群进行肝癌早期筛查主要依赖于超声检查和血清甲胎蛋白（AFP）检测，建议的筛查周期为至少每6个月一次。众所周知，超声检查虽然具有检查方便、价格便宜的优点，但对于肝癌、尤其是直径小于2cm的早期肝癌的临床诊断存在局限性（灵敏度在70%左右），其诊断水平易受到操个人水平和经验以及就诊所在医院规模的影响，在合并有结节性肝硬化背景的肝癌患者中容易出现漏诊或误诊的情况，而且对于肥胖人群或有脂肪肝背景的人群的确诊肝癌效能更低。AFP虽然是目前应用最广泛的肝癌血清标志物，但同样存在敏感度和特异度不高的情况——以临床常用的20 ng/mL为诊断临界值，其诊断所有肝癌的敏感度仅为60%~70%，特异度也仅仅略过于80%。这就意味着，单纯依靠AFP检测，会有30%以上的肝癌患者存在漏诊，而有接近20%的明明未患肝癌的人（如慢性乙型肝炎活动期、合并肝炎后肝硬化）会因为AFP检测的假阳性而导致误诊。

越来越多的研究证据表明，PIVKA-II（维生素K缺乏或拮抗剂II诱导的蛋白质，又称异常凝血酶原）对于肝癌的诊断具有良好的检测效能，以临床常用的40 ng/mL作为诊断界值，其诊断肝癌的敏感度和特异度高于AFP，敏感度在80%左右，而特异度在90%以上。PIVKA-II最早在日本被发现并应用在临床肝癌诊断和筛查中，逐渐在欧美国家也开始应用（欧美国家和日本的肝癌类型主要是以丙肝相关性肝癌为主），而这一标志物在我国主要是从2013年以后才逐渐开始用于临床，目前来自国内众多中心的真实世界研究均表明其诊断乙肝相关性肝癌的效能不亚于其诊断丙肝相关性肝癌的效能。

值得一提的是，PIVKA-II的产生机制与AFP完全不同，显示其与AFP具有非常好的互补性。因此，在临床中采用AFP和PIVKA-II的联合检测方式，可进一步提高肝癌的血清学诊断水平。因此，为了提高国人最为多见的乙肝相关性肝癌的诊断效能，弥补以往单用AFP一种血清标志物诊断肝癌的不足，我们想到了开发一种基于这两种肝癌标志物血清含量和肝癌独立危险因素（年龄、性别）在内的预测模型，进一步提高检出慢性乙型肝炎患者罹患肝癌的预测效能，这个模型应具有方便、简单、无创、精确度高的优点。因此，我们联合了国内十多家大型三甲医院前瞻性地开展了这项研究。

杨田副教授：我们这项研究招募的人群来自国内11家临床中心，共招募到乙肝相关肝癌患者、慢乙肝患者、慢乙肝合并肝硬化患者、肝脏良性肿瘤患者以及健康人群共2925名研究对象，所有研究对象的血样送至同一临检中心检测AFP和PIVKA-II（尽可能减少室间偏倚）。几乎所有肝癌均经过手术切除或病理活检诊断（即以病理检查作为确诊肝癌的金标准）。按照入组时间的顺序，我们将之前招募的2198名研究对象作为训练队列用以建立预测模型，将随后招募的727名作为验证队列用以验证预测模型（见图1）。

图1. 研究设计图（图表源自文献）

最终，我们通过多因素变量筛选方法筛选得到了4个肝癌发生的独立相关因素，分别是：年龄（Age）、性别（Sex）、血清甲胎蛋白（AFP）水平、以及血清异常凝血酶原（PIVKA-II）水平，基于logistic回归分析方程构建了临床预测乙肝患者发生肝癌的列线图模型（nomogram model），取名为ASAP模型（ 见图2 ）。

图2. 预测HBV-HCC的列线图和网上计算工具展示

结果显示，ASAP模型对乙肝相关性肝癌的诊断效能良好，在建模队列中的曲线下面积（AUC）达到0.941（95% CI: 0.929~0.952），而在验证队列中也同样理想（AUC = 0.931，95% CI: 0.909~0.953），见图3。此外，我们又进一步测试了ASAP模型对于早期肝癌的诊断效能。结果表明，ASAP模型在训练队列和验证队列中对早期乙肝相关性肝癌（以巴塞罗那肝癌分期中0~A期为例）的敏感度分别达到76.1％和73.8％，其特异度分别达到90.4％和90.0％，远远高于单用AFP或PIVKA-II的诊断效能（见图3）。

图3. ASAP模型对HBV-HCC的诊断效能

为了方便临床医生使用该模型，我们还开发了基于网页的在线计算器，只要输入任一慢性乙型肝炎患者的年龄、性别、AFP和PIVKA-II这四个指标的数据，就可以自动得到其罹患肝癌的风险概率，指导其是否需要行肝脏增强CT或磁共振检查以进一步排除肝癌可能，或是短期内严密监测，或是继续按6个月一次的肝癌筛查方式进行随访。该基于ASAP模型的在线计算器的中文网址是http://www.asapcalculate.top/test.html。

沈锋教授：基于常用血清标志物水平以及其他危险因素来构建预测罹患肝癌的临床模型，这是我们本项研究的亮点。据我们所知，这也是第一次专门为国人中最常见的乙肝相关性肝癌所量身定制的模型，我们建立的ASAP模型表现出了非常高的预测效能，相信能够为我国广大肝癌患者的早诊早治带来巨大的现实应用价值。实际上，目前基于国外以丙肝相关性肝癌为主的人群，也有类似的一个模型已发表，即GALAD模型，其纳入变量有5个，分别为年龄、性别、AFP、PIVKA-II、AFP-L3%（甲胎蛋白异质体）。

相比于GALAD模型，我们构建的ASAP模型没有纳入AFP-L3这个变量。我们考虑的原因主要是：

一、AFP-L3%对于肝癌的诊断效能远不理想，既往已有大量文献报道，其诊断肝癌的敏感度仅为40%左右（在我们这项研究中的前期探索性队列pilot cohort中，以临床常用的10%作为诊断界值，AFP-L3%诊断乙肝相关性肝癌的敏感度仅为41.0%）。

二、AFP-L3%与AFP具有协同性和互补性，AFP联合AFP-L3%未能明显提高肝癌的诊断效能，因此，AFP、AFP-L3%和PIVKA-II三者的联合诊断效能，反而不如AFP和PIVKA-II两者的联合诊断效能；而本研究显示，ASAP模型对乙肝相关性肝癌的诊断效能也略高于GALAD模型（AUC：0.935 vs. 0.921），表明不纳入AFP-L3%的模型仍能够达到良好的诊断效能 （图4）。

三、在当前，AFP-L3%的检测仍具有不稳定性，在多数目前常用的AFP-L3%检测方法中，在AFP低于10 ng/mL时，无法测试AFP-L3%的具体数值，且对同一标本的多次测试中，AFP-L3%的变异系数较大。

四、正因为检测方法相对繁琐，AFP-L3%的成本费用高，因此目前其临床收费远高于AFP和PIVKA-II的收费，这也限制了AFP-L3%作为肝癌高危人群的筛查工具的可推广价值。

图4. ASAP模型与GALAD模型对HBV-HCC的诊断效能对比

专家点评

PIVKA-II （Protein Induced by Vitamin K Absence or Antagonist II），也叫DCP（脱-γ-羧基凝血酶原），是凝血酶原的一种异常形式。凝血酶原前体演变成凝血酶原的过程中需要维生素K的参与，当缺乏维生素K时，凝血酶原前体羧化不足，从而产生异常凝血酶原。而AFP是新生肝细胞产生的，两者产生的原理是截然不同的。研究显示两者血清水平没有相关性，提示了AFP和PIVKA-II有联合应用的潜在价值。根据前期多中心回顾性研究数据，在诊断原发性肝细胞癌中，单用PIVKA-II的诊断效能高于单用AFP的诊断效能（AUC: 0.939 vs. 0.817， P < 0.05），而两者的联合应用更能够进一步提高肝癌的诊断效能。

相比传统的影像学检查，ASAP模型整合患者的基本临床资料（年龄、性别）以及AFP、PIVKA-II的血清水平，方便快捷、结果客观、排除了操需要经验判读的主观性，在慢性乙型肝炎患者中的肝癌早期筛查中可以发挥重要作用，是一种具有广泛临床应用前景的肝癌筛查手段。希望在今后，有更多临床医生能认识并使用ASAP模型，并且不断积累更多的临床数据，从而提高我国的肝癌的早期诊断率，让更多的肝癌患者能够得到早期治疗的机会，最终使临床获益得到最大化和最优化。

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来源：《国际肝病》部）

来源：佚名