呼气试验评估肝脏代谢储备和预测肝硬化肝脏失代偿

背景：

1. 慢性肝病和肝硬化患者的死亡率：

   慢性肝病是美国第 9 大常见死因。 不幸的是，慢性肝病、肝硬化及其并发症继发的死亡率预计在未来会增加。 这主要是由于丙型肝炎病毒 (HCV) 流行病的成熟、肝细胞癌 (HCC) 发病率的上升以及非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 患病率的增加。

   慢性肝病患者的死亡率通常仅限于肝硬化患者；这些患者的死亡风险长期以来一直通过 Child-Pugh-Turcotte (CTP) 评分进行评估。 最近，终末期肝病模型 (MELD) 已被证明可以更准确地预测肝硬化患者的 30 天生存期。 MELD 评分现在被器官共享联合网络 (UNOS) 使用，以优先考虑等待肝移植的患者。

   一般来说，肝硬化并发症会导致肝功能下降和 CTP 和/或 MELD 评分升高；门静脉高压症（静脉曲张性和非静脉曲张性）、腹水、自发性细菌性腹膜炎 (SBP)、肝性脑病 (NE)、肝肾综合征（1 型和 2 型）和 HCC 引起的胃肠道出血。 当患者肝功能完好并且既往没有肝硬化并发症时，就被认为是稳定期肝硬化。 此类患者的CTP评分低于7；反映 Childs A 级肝硬化。 每年约有 3-5% 的 Child A 级肝硬化稳定患者的肝功能和/或肝硬化并发症恶化和失代偿。 在许多患者中，这些并发症的发展、全身肝功能的恶化和 MELD 的升高是一个缓慢的渐进过程，为成功移植留出了足够的时间。 相比之下，大约三分之一的肝硬化患者会出现快速的肝功能失代偿，即 MELD 急剧上升，并在考虑或接受肝移植之前死于肝硬化并发症。 这一观察结果解释了为什么 UNOS 等候名单上患者的移植前死亡率实际上在 MELD 评分较低而非 MELD 评分较高的患者中最高。 目前认为，此类患者的肝脏代谢能力或肝脏储备处于临界状态，这两者都使他们处于发展为肝硬化并发症和出现并发症时迅速恶化的风险中。

2. 确定有并发症和失代偿风险的边缘肝脏储备患者：

   评估肝代谢功能的测试是通过静脉内或口服给予具有高肝提取率和/或快速肝代谢的化合物来进行的。 母体化合物从血清中去除的速率或母体化合物的代谢产物出现在血液、尿液、呼吸或唾液中的速率反映了肝代谢功能。 已成功用于此目的的一些化合物包括胆碱、咖啡因、半乳糖、氨基比林、红霉素、利多卡因和甲硫氨酸以及美沙西汀 [N-(4-甲氧基-苯基)乙酰胺]。 先前使用一系列肝功能测试的研究表明，这些测试与恶化的纤维化和肝硬化相关。 利多卡因在肝脏中对单乙基甘氨酰二苯胺 (MEGX) 的代谢已被证明随着肝纤维化的增加和肝硬化的恶化阶段而下降，随着潜在肝病的成功治疗而改善，并准确预测哪些等待肝移植的稳定肝硬化患者处于未来发生肝功能失代偿的风险。 不幸的是，使用利多卡因来执行此测试与感觉异常有关，并可能引发心律失常。 因此，虽然利多卡因作为潜在的肝功能测试很有前途，但在很大程度上已被放弃。

3. 呼吸ID：

使用 13C 标记的底物进行呼气测试为测量肝脏代谢提供了一种安全、无创的方法。 13C 是一种稳定的非放射性同位素，可以将其掺入测试底物的特定位置，以便在肝脏代谢该化合物时将其释放。 用于此目的的 13C 化合物口服给药，迅速吸收，由肝脏代谢，13C 在 20-30 分钟内在呼出气中测量。 通过测量呼出气中 13C/12C 的比率来评估化合物的肝脏代谢。 最近开发的 BreathID® 收集系统和分析仪大大促进了检测、区分和量化呼出的 CO2 中 13C 和 12C 的能力。 这种便携式设备通过患者佩戴的鼻插管，持续实时检测呼出的 13CO2。 使用 13C-尿素底物的呼吸 ID 装置目前已获得美国食品和药物管理局的批准，用于测试是否存在幽门螺杆菌感染。 与 Breath ID 设备一起用于评估肝功能的 13C 标记底物是美沙西汀。 初步数据表明，13C-美沙西丁的代谢随着慢性 HCV 患者肝纤维化的增加而下降，并且与肝移植前后急性肝功能衰竭患者的临床过程相似。