Nicht-invasive Diagnose der portalen Hypertonie bei Zirrhose basierend auf der Metabolomik-Technologie

Portale Hypertonie (PH) ist eine Gruppe von Syndromen, die durch abnormale Veränderungen im portalen Blutflusssystem gekennzeichnet sind, die meistens durch Zirrhose verursacht werden. Sie ist ein wichtiger Faktor, der die klinische Prognose von Zirrhosepatienten beeinflusst, und ihr Schweregrad bestimmt das Auftreten und die Entwicklung von Zirrhosekomplikationen.

Klinisch ist die direkte Messung des Pfortaderdrucks hochgradig invasiv, und Faktoren wie intraabdominale Druckänderungen können die Ergebnisse stören und ihre klinische Anwendung einschränken. Der hepatische venöse Druckgradient (HVPG) ist der Goldstandard zur Beurteilung des PH bei Zirrhose. Der Normalbereich von HVPG liegt bei 3~5 mmHg und HVPG ≥5 mmHg zeigt das Vorhandensein von PH an. AASLD stellte fest, dass HVPG ≥ 10 mmHg als klinisch signifikante portale Hypertension (CSPH) definiert ist und das Risiko von Dekompensationsereignissen in diesem Stadium signifikant erhöht ist. HVPG ist jedoch ein invasiver Test, der für einige Patienten nicht akzeptabel ist, da er teuer, schwierig zu wiederholen und von Patienten schlecht einwilligungsfähig ist.

Nicht-invasive Tests für PH umfassen serologische Tests, anatomische Bildgebung und Kombinationsmodelle. Der bildgebende Nachweis der portalen Kollateralzirkulation oder des hepatischen Blutflusses im Portalvenensystem basierend auf Ultraschall-Doppler-, CT- oder Magnetresonanztomographie-Techniken kann bei der Diagnose von PH hilfreich sein. Darüber hinaus können Elastographie-Techniken wie transiente Elastographie, Punkt-Scherwellen-Elastographie, zweidimensionale Scherwellen-Elastographie und Magnetresonanz-Elastographie verwendet werden, um die Lebersteifheit und die Milzsteifigkeit zu messen, um den PH zu beurteilen. Einige biochemische Marker gelten auch als nicht-invasive Tests für PH. Eine Studie von Bucks Team zeigte, dass Entzündungsmarker im Serum bei Zirrhosepatienten stark mit HVPG korrelierten. Der Leberfibroseindex wurde zur Einstufung und Identifizierung von Fibrose mit mäßiger Genauigkeit vorgeschlagen. Knochenbrückenproteinspiegel wurden auch mit dem Grad der Leberfibrose und CSPH korreliert. Insgesamt haben nicht-invasive serologische Marker ein großes Potenzial zur Beurteilung der PH. Die verfügbaren Biomarker sind jedoch noch kein exakter Ersatz für HVPG, und daher besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung von Biomarkern, die mit HVPG in der klinischen Praxis assoziiert sind.

Metabolomik ist eine Methode zur Analyse der konzentrierten Veränderungen körpereigener niedermolekularer Stoffwechselprodukte unter dem kombinierten Einfluss genetischer, biologischer und umweltbedingter Faktoren mit Hilfe verschiedener Hochdurchsatztechnologien. Metaboliten stehen am Ende des biologischen Informationsflusses, und ihre Veränderungen sind der ultimative Ausdruck der Informationen aus der koordinierten Aktion jeder Gruppe, die objektiv die Gesamtveränderungen des Organismus widerspiegeln. Derzeit werden Metabolomics-Techniken häufig beim Screening von Biomarkern für Lebererkrankungen eingesetzt. Wanget al. wandten GC-TOF/MS und UPLC-QTOF/MS an, um die Metabolomik im Urin von Patienten mit Hepatitis-B-Zirrhose zu untersuchen, und zeigten, dass α-Hydroxymaurolat, Tyrosin-Betain, 3-Hydroxyisovaleriansäure, Knife-Serin-Succinat, Östron und GUDCA signifikant verändert waren in verschiedenen Child-Pugh-Graden der Zirrhose, was darauf hindeutet, dass diese Metaboliten potenzielle Biomarker zur Identifizierung verschiedener pathologischer Stadien der Zirrhose sind. Daher ist die Metabolomik ein zuverlässiges und valides Werkzeug für die Entdeckung von Biomarkern.

Zusammenfassend analysierte diese Studie signifikant veränderte Metaboliten bei Patienten mit Hepatitis-B-Zirrhose unter Verwendung von Metabolomik, um potenzielle differenzielle Metaboliten zu untersuchen, die stark mit HVPG korrelieren. Darüber hinaus wurden serologische Biomarker als Alternative zu HVPG-Tests durch Modellkonstruktion und -validierung identifiziert.