全球200国适用!北大团队首创无创筛查模型,精准锁定儿童脂肪肝风险
非酒精性脂肪肝病(NAFLD),现称为代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD),主要表现为肝细胞内脂肪过度积累,是儿童慢性肝病的主要原因之一。全球约13%的儿童和青少年受到MASLD的影响,其中三分之二的病例可能在未被检测或干预的情况下持续到成年。在中国,NAFLD在儿童中的患病率为4.4%到7.0%,估计有700万到1120万6至14岁的儿童受到影响。这些患病儿童面临着早期发展严重肝病、高血压、代谢综合症、2型糖尿病、慢性肾病、心血管疾病和早亡的风险,给医疗保健和社会经济带来了巨大负担。
MASLD通常无症状,除非借助医疗设备,否则难以检测。目前肝活检仍然是诊断的金标准,但因取样误差、费用和出血风险等因素,限制了其使用范围。影像技术如超声、磁共振成像(MRI)和FibroScan®虽然提高了诊断准确性,但因需在医院环境中进行并依赖专业技术,阻碍了其在大范围人群筛查中的应用。
为了应对这些挑战,一项来自北大团队的研究近期发表在了The Lancet Regional Health -Western Pacific上,通过在北京和宁波的学校进行的横断面调查,系统评估和比较了现有的MASLD筛查预测模型,并成功开发出了一种基于腰高比(WHtR)的无创筛查工具。该工具不仅适用于早期识别和管理儿童MASLD,还能依据地区肥胖率进行适应性调整,为全球200个国家的MASLD筛查提供了实用指南。这一突破性研究为医疗专业人士提供了有效的筛查手段,具有重要的公共卫生意义。本文将对该研究做出深度解析。
研究方法
该研究使用两个数据集构建和验证模型。北京市的数据涵盖更广泛的年龄段,被用作训练集,而宁波市的数据用作验证集。训练集的数据来自2023年4月在北京市昌平区进行的学校调查,共1500名1至4年级的小学生和7年级的中学生参与了基线调查,其中596名儿童提供了完整的腹部超声、人体测量和空腹血样数据。验证集的数据来自宁波市“优化儿童和青少年干预效果”研究,共425名3年级小学生参与,最终422名儿童提供了完整的数据。
研究还使用了2019年全国学生体质与健康调查(CNSSCH)中的数据作为筛查人群集。通过腹部超声和FibroScan®检测分别诊断肝脂肪变性,并基于肥胖和心血管代谢风险标准定义儿童MASLD。
此外,研究通过多种人体测量和生化指标评估儿童的肥胖状况,并使用多种机器学习模型(如逻辑回归分析等)构建预测模型,最终选择腰围身高比(WHtR)作为最佳预测指标,进行全国范围内的MASLD筛查和肥胖流行率与MASLD流行率的关系分析。统计分析表明,MASLD在训练集和验证集中主要影响肥胖的男孩,并表现出较高的腰围、体脂率和甘油三酯水平。
研究结果
纳入儿童特征
1. 样本量:研究包括了1018名儿童,其中北京596名,宁波422名。
2. MASLD(代谢相关脂肪肝病)的患病率:
● 训练集:4.4%(596名中有26名)。
● 验证集:10.4%(422名中有44名)。
3. 特征分析:
● 训练集中,MASLD主要影响6-14岁的男孩以及超重和肥胖(OWOB)儿童,表现为腰围(WC)、体脂百分比(BFP)和甘油三酯(TG)升高。
● MASLD儿童的体重指数(BMI)、腰高比(WHtR)、脂肪肝指数(LAP)、代谢异常指数(VAI)、胰岛素抵抗指数(TyG)、TyG-BMI、TyG-WC、TyG-WHtR均较高,HDL-C水平较低。
● 验证集中,MASLD儿童表现出与训练集相似的特征。
最佳表现模型中不同指数的比较
1. 最佳表现模型:逻辑回归(LR)模型被选为最佳模型。
2. AUC(曲线下面积):
● 训练集:所有指标的AUC范围为0.604至0.949。WHtR(AUC = 0.949, 95% CI: 0.924-0.968)在所有指标中表现最佳。
● 验证集:所有指标的AUC范围为0.718至0.848。TyG-BMI(AUC = 0.848, 95% CI: 0.796-0.901)表现最佳,其次为TyG-WHtR(AUC = 0.814, 95% CI: 0.746-0.881)和BMI(AUC = 0.813, 95% CI: 0.736-0.871)。WHtR(AUC = 0.776, 95% CI: 0.696-0.856)与TyG-BMI和TyG-WHtR的差异显著。
● 敏感性分析:儿童的OWOB(无论WHO标准还是中国标准)结果与主要分析一致,训练集与验证集之间的差异缩小。
● WHtR的最佳性能:最终选择WHtR作为最佳表现指标,模型中的截止值为≥0.48。
逻辑回归模型(LR)中的不同指标在训练集(TS,左)和验证集(VS,右)的比较
LR:逻辑回归,WHtR:腰高比,BFP:体脂百分比,BMI:体重指数,AUC:曲线下面积,PPV:正预测值,NPV:负预测值;箭头表示超出显示范围的值
推荐的肥胖流行率筛查阈值
中国儿童青少年健康调查(CNSSCH):使用WHtR预测MASLD的流行率与各省的肥胖流行率关系。
● 肥胖流行率的40百分位和80百分位的百分位数分别为8.4%和12.0%:
a) 低于40百分位数:12个省中仅1省MASLD流行率高于零。
b) 40百分位-80百分位数:1省不适用筛查模型,其余11省MASLD流行率范围为0.2%(-3.4%, 7.9%)至6.7%(4.1%, 15.0%)。
c) 高于80百分位数:6个省均适用筛查模型,MASLD流行率范围为5.0%(2.2%, 12.9%)至21.5%(20.0%, 30.8%)。
● 中国标准下肥胖流行率的40百分位和80百分位的百分位数分别为10.6%和14.4%,结果与主要分析一致。
● 肥胖流行率的三分位数:7.4%和10.5%:
a) 第一个三分位数中,仅10省中的1省MASLD流行率高于零。
b) 第二个三分位数中,7省中的MASLD流行率高于零。
c) 最后三分位数中,所有省份均有MASLD流行率高于零。
基于WHO标准的MASLD流行率预测及其与肥胖流行率的关系
30个省的肥胖率第40百分位数和第 80 百分位数分别为 8.4% 和 12.0%。
全球推荐筛查趋势
1. 筛查推荐分类:
● 肥胖流行率≥12.0%:建议进行人群筛查。
● 肥胖流行率8.4%-12.0%:资源允许的情况下进行筛查。
● 肥胖流行率<8.4%:不建议进行筛查。
2. 近三十年趋势:
● 逐渐有更多国家被归类为“人口筛查推荐”或“资源允许”组,显示出儿童MASLD负担的增长。
● 2022年:
a) “人口筛查推荐”:包括美国、英国、巴西、阿根廷、中国、澳大利亚、伊朗等。
b) “资源允许”:包括加拿大、爱尔兰、德国、瑞典等。
● 1990年:只有1个国家被归类为“人口筛查推荐”,11个国家被归类为“资源允许”。
1990 年、2000 年、2010 年和 2022 年,根据世界卫生组织的标准,按照各国当年的肥胖流行率,对儿童进行 MASLD 负担筛查的建议
总结
该研究显示,WHtR是预测儿童MASLD的实用工具,推荐用于筛查儿童中MASLD的风险。建议在肥胖率≥12.0%的地区,WHtR≥0.48的儿童需进一步筛查;在肥胖率未知的地区,结合WHtR≥0.48和LAP≥668.22 cm × mg/dL的连续检测可作为进一步筛查的指示。虽然WHtR的成本效益和在不同人群中的表现需进一步验证,但该筛查模型为早期发现和管理儿童MASLD提供了有效的策略,对临床医生在处理儿童肥胖及相关疾病方面具有重要意义。
参考文献
Yunfei Liu, Youxin Wang et al. Establish a noninvasive model to screen metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease in children aged 6–14 years in China and its applications in high-obesity-risk countries and regions. The Lancet Regional Health -Western Pacific. 2024;49: 101150. Published:July 25, 2024. DOI:https://doi.org/10.1016/j.lanwpc.2024.101150
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