2023年ACLF代谢组学发现至诊断标记物临床转化应用路径

本期月评阐述ACLF代谢组学发现至诊断标记物临床转化应用路径，并对本月(2023.9.21～2023.10.20)PubMed上更新的ACLF相关重要文献进行简评。ACLF代谢组学发现至诊断标记物临床转化应用路径慢性加急性肝功能衰竭(ACLF)目前被定义为慢性肝病基础上发生器官衰竭，与系统性炎症反应和高短期死亡率有关。代谢组学可能可以用来研究ACLF的病理生理、探索其治疗靶点和预后预测。理想情况下，基于代谢组学研发的手段可以进行临床转化，用于ACLF精准诊断、器官衰竭预警及预后预测。李海教授为牵头人、由中国15家三甲医院组成的中国慢(加急)性肝衰竭联盟(ChCLIF.C)关于HBV慢加急肝衰竭患者代谢组学特征及疾病发生、发展的代谢标记物验证研究于2023年11月在JournalofHepatology(IF=26)封面文章正式发表。国际知名专家美国JasmohanS.Bajaj教授对该文进行了专题评述(2023JournalofHepatology,79:1082-84)。本次评论主要介绍Bajaj教授认为针对ACLF疾病代谢组学发现至诊断标记物临床转化应用的客观要求和可能路径。ACLF早期代谢组学研究使用核磁共振波谱技术研究脂质代谢变化。一项单中心研究显示代谢组学的标记物可以提高肝硬化住院患者的死亡率预测。近年来，来自北美终末期肝病研究联盟(NACSELD)研究利用LCMS非靶标代谢组学平台技术揭示了代谢组学可用于临床预后预测，如ACLF的发生和死亡。同时发现不同的代谢物可能与院内感染、肾衰竭和脑衰竭有关。来源于欧洲EASL-CLIF(欧洲肝脏慢性肝衰竭研究协会)联盟的研究表明，代谢组的差异可用于区分ACLF和肝硬化急性失代偿。与非ACLF肝硬化患者相比，ACLF患者具线粒体功能障碍、脂质组学改变和色氨酸-犬尿氨酸途径改变。最近，另一项研究基于CANONIC和PREDICT的大型研究揭示了与ACLF患者高死亡率相关的代谢物种类。目前检测的代谢物表达水平的检测平台技术较为敏感受到外来因素的影响。可能受到以下因素影响而导致检测结果改变：(a)采集的体液的性质，即尿液、血清、血浆；(b)采集、储存和处理方法；以及(c)使用的分析技术。因此，对于珍贵的多中心大队列代谢组的研究，确保临床和实验室间的标准化水平对产生高质量数据显得十分重要。Bajaj教授提出目前将代谢组学研究的发现转化应用到常规临床实践中需要考虑和解决临床检测代谢物是否具有可行性：1)代谢物/组合可被有效检测到；2)检测方法稳定可靠；3)检测结果足够稳健及4)价格必须适当。满足以上四个条件才能够保障可以在大多数临床中心进行检测使用。对于短期高死亡率疾病，如ACLF,最重要的是要有一个高通量、快捷的预测工具，在48小时内获得结果。为了让结果更可靠，还需要阐明它们对重要终点(如死亡率、移植候选和/或无效性)的影响。那么,为了将这些发现进行临床转化，我们下一步该做什么呢?如果研究发现集中在某几个特定的代谢物上，那么我们可以开发特定的试剂盒。或者，一些代谢物可能可以作为重要的鉴别手段用于临床实践中，例如在研究发现甲状腺素可以预测脑衰竭。此外，在下一步计划前，我们还需要从跨地域队列、定量分析检测试剂盒开发、多代谢组学平台均质化者几个方面进行充分的验证。其中，最重要的是，代谢物对风险预测、诊断或治疗成功性的提升度。但是，这些不应成为代谢物在ACLF预后预测中的作用进一步研究的阻碍，而且可能可以用于寻找改善预后的新干预措施。虽然将代谢组学发现进行临床转化的任床医生所面临的挑战也是艰巨的。最后Bajaj教授对CATCH-LIFE研究进行了评价，认为我们的这项研究基于以往多项肝硬化住院患者/ACLF患者代谢组学的探索的全球经验孕育而成。主要包括：①采用了与北美大队列相同的全球代谢组发现研究最佳技术平台，②采用规范的产业化路径对ACLF进行诊断和预后代谢物发现与验证，③选用在多年采集样品中稳定的代谢物作为候选诊断标记物，以及④通过靶向代谢物对非靶向代谢组发现的标记物进行定量检测验证使其满足临床应用要求等经验。附录：1.目前发表的关于ACLF大队列代谢组研究的文献汇总： Table1.Consorth-widestudiosofmotaStudypopulationMetaboMoreauetal2020CirhosiswthandwithoutUquid(EASL-CUF,Europe)ACLFUtrahighporformanceliquildchromatograptandemmassspectroscopyofUitahighperformanceliquidchrotandommassspoctroscopyofUtrahighperformanceliquldchromUItahighperformanceliquidchromatandemmassspectroscopy2.目前阐述的与ACLF各器官损伤/衰竭相关的代谢物种类：inpatentswithcirrhosischronicliverdiseasedevelopmentofACLF,anddeath.Metaboitesorpathincreasedandthoseinreda2023.9.21～2023.10.20,PubMed上更新ACLF相关综述/述评及论著共17篇。涉及病因诱因、发病机制、治疗及预测预后等方面，具体如下图所示：prognosticstratificationinacutedecom简述：PSP是一种反映Toll样受体活性和全身炎症的血浆生物标志物，在急性失代偿性肝硬化(AD)患者中显著增加。作者认为AD患者的PSP的血浆水平可以预测疾病进展的风险，因此进行了一项前瞻性研究，招募首次发生AD住院的患者，并在入院时进行PSP水平的测定，①比较AD患者与对照组的PSP水平;②对AD患者前瞻性随访1年,观察以下临床轨迹：①ACLF的发展(主要结局);②因失代偿性肝硬化并发症(UDC)再次住院；③没有进一步的失代偿或肝脏相关住院治疗(SDC),并评估AD中的PSP变化是否可以预测慢加急性肝衰竭(ACLF)本研究共纳入173例AD患者,作为对照组,纳入了56例SDC门诊患者和52例代偿期肝硬化门诊患者。结果显示：①AD患和代偿性肝硬化(157ng/L);②在AD患者中，Child-PughC和急性肾损伤与更高水平的PSP水平相关；③对AD患者随访期间，52例患者发生ACLF(中位时间：66天),确定PSP立预测因子；③结合这些变量的预测模型Padua模型2.0可以准确识别ACLF风险较高的患者(AUROC0.864;95%CI:0.780～0.947;敏感性82.9%,特异性76.7%);④对于CLIF-CAD评分<50的低风险患者，PSP>674ng/mL可改善对有ACLF风险患者的识别。者发生ACLF的预测能力，且通过AD时PSP水平升高与随访期间ACLF风险之间的独立关联进一步证明,全身炎症是从AD进展为ACLF的主要独立驱动因素。本研究还发现，PSP可用作单一的独立生物标志物，以识别CLIF-CAD评分为<50的患者中ACLF风险较高的患者。但是本研究有一些局限性。首先，这是一项单中心研究，结果还需要外部验证。其次，失代偿性肝硬化是一种高度动态的疾病，因此，PSP对治疗的反应进行连续评估可能会提供更全面的评估，并且可能比单次确定具有更大的预后价值。再者，本研究主要纳入了酒精和病毒相关肝硬化患者，其中AD是由细菌感染诱发的。因此，PSP在不同类别患者中的使用还是需要进一步研究。简述：研究纳入了327名患者，其中112名患者在入院时被诊断为ACLF。结果显示，ACLF的发生显著增加了糖尿病和糖代谢紊乱的发生率，表明严重的肝功能损伤是糖代谢紊乱发展的关键因素之一。ACLF患者表现出更高的胰島素抵抗、胰島素敏感度下降、胰岛素分泌增加和糖尿病的发生率。另一方面，细菌感染(BI)也显著增加了糖代谢紊乱的发生率，特别是糖耐量受损(IGT)。然而，研究发现ACLF对葡萄糖代谢的影响比BI更为显著,这可能与ACLF患者普遍存在严重的肝损害和全身性炎症有关。此外，ACLF的发展还显著降低了胰岛素分泌的代偿能力，这意味着ACLF对胰岛素的分泌能力产生了更大的负面影响。简评：这项研究探讨了急性惡化的肝硬化患者中葡萄糖代谢紊乱的情况，主要聚焦在ACLF和细菌感染(BI)对糖代谢的影响。这是一个新颖的研究角度，揭示了ACLF和糖代谢紊乱的关系。不仅加深了我门对ACLF的理解，还強调了治疗和管理ACLF患者时需要更加关注其糖代谢情况。此外，研究还使用了多种生物标志物和指标，以更全面地评估糖代谢紊乱，包括胰岛素抵抗、胰岛素敏感度、胰岛素分泌和糖耐量。这有助于更好地理解患者的病理生理情况。然而，这项研究也存在一些局限性。首先，它是一项回顾性的单中心研究，可能存在样本选择偏差。为了验证这些发现，需要前瞻性、多中心的研究来进一步验证。其次，研究仅测量了间点或更复杂的糖代谢参数。这可能限制了对患者糖代谢的全EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up1(.),.)简述：该研究纳入训练队列125例(53例感染、72例非感染)和验证队列60例(23例感染、37非感染)符合《肝衰竭诊疗指南(2018年)》定义的ACLF,基于简单的实验室指标诊断ACLF感染患者。对训练队列125例进行Tolerance和VIP分95%CI:1.047～1.378;P=0.015)、0.988～1.256;P=0.0896)、D-二聚体(OR1.271,95%CI:95%CI验证其诊断正确率：WBC计数(0.746,,69%,74%,BUN(0.733,58%,83%,0.7638～0.827)、D-二聚体(0.693,行随机组合，考虑到可能与免疫炎症相关加入中性粒细胞与淋细胞与淋巴细胞比值(MLR)、全身免疫炎症指数(SI)和白细胞与白蛋白比值，最终创建出最优的诊断模型：WBD(白细胞计数、BUN、d-二聚体)AUROC、特异度、灵敏度、95%CI(0.803,87.5%,66%,0.723～0.883),同时在验证队列中AUROC(0.885),probability<0.7为感染存在风险低，最后，对185例(125例训练队列+60例验证队列)进行亚组0.691～