PRO-C3联合GP73监测对人工肝治疗慢加急性肝衰竭患者短期预后的评估价值

The Prognostic Value of PRO-C3 and GP73 for Short-Term Outcomes in Patients with Acute-on-Chronic Liver Failure Undergoing Artificial Liver Support Therapy

摘要

目的 探讨血清前Ⅲ型胶原氨基端肽（type Ⅲ procollagen，PRO-C3）与高尔基体蛋白73（golgi protein 73，GP73）动态变化对人工肝治疗乙型肝炎慢加急性肝衰竭（hepatitis B virus-related acute-on-chronic liver failure，HBV-ACLF）患者短期预后的评估价值。 方法 回顾性分析138例接受 ≥ 3次人工肝治疗的HBV-ACLF患者（生存组85例，死亡组53例）。检测基线及治疗2周后血清PRO-C3、GP73水平及常规肝肾功能指标，分析其与临床预后的相关性。血清PRO-C3采用罗氏cobas®分析仪（ECLIA法）检测；血清GP73采用ELISA法（北京热景生物试剂盒）检测。通过多因素Cox回归构建联合预测模型，并采用ROC曲线评估预测效能。 结果 对两组基线情况进行对比分析，结果显示，死亡组的总胆红素、肌酐、MELD水平均显著高于生存组（总胆红素535.5 ± 118.7 vs 380.9 ± 108.0 μmol/L、肌酐96.6 ± 29.6 vs 66.9 ± 28.6 μmol/L、MELD评分33.5 ± 5.5 vs 20.7 ± 4.3，均P < 0.001）；生存组PRO-C3与GP73降幅显著大于死亡组（P < 0.001）；多因素Cox回归显示，MELD评分为独立危险因素，PRO-C3降幅和GP73降幅为保护因素；联合动态指标（ΔPRO-C3% + ΔGP73% + MELD）的AUC达0.993，阴性预测值89.8%；按标志物降幅分组（良好/部分/无应答），3个月生存率分别为95.2%、65.5%、11.4%（P < 0.001）。 结论 PRO-C3联合GP73的动态监测可精准评估人工肝治疗应答，其构建的预测模型对HBV-ACLF患者3个月预后具有显著的判别价值，尤其阴性预测效能突出。

Abstract

Objective The aim of this study was to explore the evaluative value of dynamic changes in serum N-terminal peptide of type Ⅲ procollagen （PRO-C3） and Golgi protein 73 （GP73） for the short-term prognosis of patients with hepatitis B virus-related acute-on-chronic liver failure（HBV-ACLF）undergoing artificial liver treatment. Methods A retrospective analysis was conducted on 138 patients with HBV-ACLF who underwent ≥ 3 sessions of artificial liver treatment （85 in the survival group and 53 in the deceased group）. Serum levels of PRO-C3 and GP73， as well as routine liver and kidney function indicators， were measured at baseline and 2 weeks after treatment to analyze their correlation with clinical prognosis. Serum PRO-C3 was detected using the Roche cobas® analyzer （ECLIA method）； serum GP73 was detected using the ELISA method （Beijing Hotgen Biotech reagent kit）. A combined prediction model was constructed using multivariate Cox regression， and the predictive performance was evaluated using ROC curves. Results A comparative analysis of the baseline conditions between the two groups revealed that the levels of total bilirubin， creatinine， and MELD in the death group were significantly higher than those in the survival group（total bilirubin 535.5 ± 118.7 vs. 380.9 ± 108.0 μmol/L， creatinine 96.6 ± 29.6 vs. 66.9 ± 28.6 μmol/L， MELD score 33.5 ± 5.5 vs. 20.7 ± 4.3； all P < 0.001）.PRO-C3 and GP73 decreased significantly in the survival group compared with the death group （P < 0.001）. Multivariate Cox regression analysis showed that the MELD score was an independent risk factor， while the decrease in PRO-C3 and GP73 were protective factors The AUC of the combined dynamic indicators （ΔPRO-C3% + ΔGP73% + MELD） reached 0.993， with a negative predictive value of 89.8%. Grouped by marker reduction （good/partial/no response）， with 3-month survival rates of 95.2%， 65.5%， and 11.4%， respectively （P < 0.001）. Conclusion Dynamic monitoring of PRO-C3 combined with GP73 can accurately assess the response to artificial liver treatment， and the predictive model constructed based on them has significant discriminatory value for the 3-month prognosis of patients with HBV-ACLF， especially with outstanding negative predictive performance， providing important guidance for clinical intervention.

Graphical abstract

关键词

慢加急性肝衰竭 / 人工肝 / Ⅲ型胶原氨基端前肽 / 高尔基体蛋白73 / 预后评估

Key words

Acute-on-chronic liver failure / Artificial liver / Type Ⅲ collagen amino-terminal propeptide / Golgi protein 73 / Prognostic assessment

乙型肝炎相关慢加急性肝衰竭（hepatitis B virus-related acute-on-chronic liver failure，HBV-ACLF）是我国肝病死亡的主要病因，其死率高达50%^[1]。人工肝支持系统（Artificial liver support system，ALSS）作为关键治疗手段，可暂时替代肝脏功能，为肝再生或肝移植争取时间^[2]。然而，当前临床面临的核心困境是缺乏敏感指标动态评估ALSS治疗反应及肝再生潜力。传统预后模型（如MELD评分）应用广泛，但仍存在只依赖静态基线指标，忽略肝纤维化与再生进程的实时监测，对晚期患者分层能力欠佳等^[3-4]不足。

近年研究发现，PRO-C3作为胶原合成直接产物，其血清水平可实时反映肝纤维化逆转速率^[5]。相关研究证实PRO-C3较传统标志物更早预警肝组织学的改善^[6]。GP73在肝细胞应激修复中发挥核心调控作用，其表达水平与肝细胞再生能力显著相关^[7]。GP73动态下降是HBV-ACLF生存的独立预测因子^[8]。李婕教授团队^[9]研究表明，PRO-C3联合GP73诊断慢性乙型肝炎患者显著纤维化的AUC高达0.84，显著优于其他无创检测方法（FIB-4、LSM等）。然而，这一联合指标在HBV-ACLF患者人工肝治疗预后评估中的应用价值尚未明确。

值得关注的是，PRO-C3与GP73在病理生理层面存在协同效应，二者共同构成“纤维化降解-肝细胞再生”动态轴^[10-11]。但迄今尚无研究探索二者联合对ALSS治疗反应的评估价值，更缺乏基于动态变化率的预后模型构建。本研究首次提出“双标志物动态应答”新概念，通过回顾性分析138例ALSS治疗的HBV-ACLF患者，旨在解决PRO-C3与GP73的下降幅度的预后价值，二者联合能否突破MELD评分对患者预后判断的瓶颈，以及能否建立可指导治疗的疗效分层标准等问题。基于此，本研究旨在探讨PRO-C3与GP73在HBV-ACLF患者人工肝治疗前后的动态变化规律，评估二者单独及联合对患者短期预后（3个月生存率）的预测效能，为建立精准预后模型提供新思路。

1 对象与方法

1.1 研究对象

回顾性分析洛阳市和哈密市2023年5月至2025年5月住院的HBV-ACLF患者138例。纳入标准：①符合中华医学会肝病学分会《慢加急性肝衰竭诊治指南（2025年版）》诊断标准^[1]；②年龄18 ~ 70岁；③接受至少3次人工肝治疗（血浆置换联合血浆灌流）；④签署知情同意书。排除标准：①合并肝癌或其他恶性肿瘤；②严重心、肾功能不全；③妊娠或哺乳期妇女；④人类免疫缺陷病毒感染；⑤肝移植患者。

1.2 结局事件及分组情况

138例HBV-ACLF患者出院后随访3个月，根据生存情况分为生存组（n = 85）与死亡组（n = 53）。并根据其入院时疾病的进展情况分为早期（33例），中期（63例），晚期（42例）。本研究通过河南科技大学第三附属医院伦理委员会审核批准（批号：KYS-2024-12-B01）。

1.3 人工肝治疗

采用血浆置换联合血浆灌流的治疗模式。每次治疗血浆置换量为2 500 mL，置换液以新鲜冰冻血浆为主，联合5%白蛋白溶液。血浆灌流均采用HA330-Ⅱ型树脂灌流器，血流速度为80 mL/min，治疗时间3 h/次。所有患者人工肝治疗方案完全相同，至少接受3次治疗，每次间隔2 ~ 3 d。

1.4 观察指标

入院后，人工肝治疗前后常规检测其血清PRO-C3、血清GP73、肝功能、血肌酐、凝血酶原活动度，并记录年龄、性别等，根据各自的相关指标计算出MELD值。血清PRO-C3水平采用罗氏（Roche）cobas®全自动分析仪及其配套试剂盒，通过电化学发光免疫分析法进行检测；血清GP73水平则采用酶联免疫吸附法进行检测，试剂盒由北京热景生物技术有限公司提供。MELD评分（R） = 3.8 × In（血清胆红素umol/L×0.058） + 11.2 × In（国际标准化比值，INR） + 9.6 × In（血清肌酐umol/L × 0.011） + 6.4。

1.5 统计学方法

采用SPSS 26.0软件进行统计学分析。计量资料以均值 ± 标准差（\overline{x} ± s）表示，组间比较采用两独立样本t检验或配对t检验；计数资料以频数（%）表示，组间比较采用x²检验。PRO-C3与GP73的相关性分析采用Pearson相关法，采用多元线性回归对GP73的影响因素分析。建立多因素Cox比例风险回归模型分析影响预后的独立因素。采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）分析各指标预测预后的效能。采用Bootstrap内部验证法对联合预测模型进行验证。使用SAS 9.4软件对模型的表现AUC进行校正。使用Kaplan-Meier分析绘制生存曲线并估计6个月生存率，并使用Log-rank检验来比较不同组别间的生存率差异。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的基本特征

138例HBV-ACLF患者中包括生存组85例，死亡组53例。两组年龄、性别比间差异无统计学意义（P < 0.05）。死亡组胆红素水平、INR、肌酐和MELD评分显著高于生存组（P < 0.05）。死亡组ALT、凝血酶原活动度显著低于生存组（P < 0.05）。详见表1。

2.2 血清PRO-C3与GP73的动态变化

对两组血清PRO-C3与GP73动态变化情况进行比较，结果如表2所示，死亡组患者的血清PRO-C3与GP73水平在基线及治疗2周后均显著高于生存组（P < 0.05）。同时，生存组经治疗后两项指标均大幅下降（P < 0.05）详见图1。

2.3 PRO-C3与GP73的相关性分析

相关分析显示，血清PRO-C3与GP73水平呈显著正相关（r = 0.633，P < 0.001）。二者均与总胆红素、INR、肌酐、MELD评分呈正相关（P < 0.05）；与ALT和凝血酶原活动度显著负相关。详见表3。

2.4 PRO-C3与GP73的影响因素分析

多因素Cox回归分析显示，MELD评分增加（HR = 1.16，95% CI: 1.08 ~ 1.26，P < 0.001）是3个月死亡的独立危险因素；而PRO-C3（HR = 0.00，95% CI: 0.00 ~ 0.28，P = 0.015）和GP73（HR = 0.01，95% CI: 0.00 ~ 0.59，P = 0.022）下降率则是保护因素。详见表4。

并根据PRO-C3与GP73的动态变化模式，将患者分为良好应答组（ΔPRO-C3 > 30%且ΔGP73 > 25%）、部分应答组（一项达标）和无应答组（两项均未达标）。三组患者的3个月生存率差异间具有统计学意义。在晚期ACLF患者中，良好应答组的生存率（85.7%）仍显著高于无应答组（0%，P < 0.001），详见表5。

2.5 预后预测模型的建立与评估

2.5.1 预后预测模型构建

基于上述独立预测因子构建PRO-C3联合GP73的动态评估模型：风险评分 = -6.607 × ΔPRO-C3（%） + （-2.053） × ΔGP73（%） + 0.153 × MELD评分。该模型预测3个月死亡的ROC曲线下面积（area under the curve，AUC）达0.993（95% CI：0.982 ~ 1.000），显著优于MELD评分（AUC = 0.962，P < 0.001）及其他单项指标。详见图2。Bootstrap内部验证结果显示，联合预测模型AUC值为0.993。经过1 000次重复抽样校正后，模型的平均乐观值为0.025，乐观校正AUC为0.968（95% CI: 0.952 ~ 0.994）。PRO-C3联合GP73模型的最佳截断值为1.80，对应敏感度与特异度分别为98.1%和97.6%。该模型阴性预测值达89.8%。详见表6。

2.5.2 预测模型验证

预后模型校准曲线分析显示，校准曲线与理想对角线贴合良好，表明预测风险与实际风险高度一致，见图3A。Hosmer-Lemeshow检验证实了良好的校准度（P = 0.32）。临床决策曲线分析显示，在0.03 ~ 0.5的广泛阈值概率范围内，使用该模型均可获得高于极端策略的净收益，见图3B。

2.6 模型对6个月预后的预测效能

Kaplan-Meier分析显示，基于治疗应答的分组其6个月生存率依然存在显著差异（良好应答组：95.2%、部分应答组：65.6%、无应答组：11,4%），Log-rank检验P < 0.001，详见图4。将基于3个月数据构建的联合预测模型（风险评分 = -6.607 × ΔPRO-C3（%） + (-2.053) × ΔGP73（%） + 0.153 × MELD评分）直接应用于6个月预后预测，其AUC为0.993（95% CI: 0.982 ~ 1.000），表明该模型对中期预后同样具有良好的判别效能。

3 讨论

本研究聚焦于血清纤维化标志物PRO-C3与肝细胞损伤标志物GP73在HBV-ACLF患者接受人工肝治疗后的动态变化规律，及其对短期（3个月）预后的预测价值。

本研究发现，基线状态下死亡组患者血清PRO-C3与GP73水平均显著高于生存组（P < 0.001），这与HBV-ACLF核心病理过程高度吻合。PRO-C3是Ⅲ型胶原蛋白合成过程中释放的特异性生物标志物，其水平升高直接反映肝星状细胞活化及细胞外基质沉积的活跃程度，即进行性肝纤维化与肝组织结构破坏的实时状态^[12-13]。GP73主要表达于肝胆管上皮细胞，在肝细胞广泛损伤、坏死及再生过程中，其血清水平会显著升高，是肝细胞损伤与炎症反应强度的敏感指标^[14-15]。死亡组患者基线即表现出更高水平的PRO-C3与GP73，提示其初始肝损伤程度更重，肝实质破坏更广泛，同时肝纤维化/修复反应失衡更为显著，为后续不良预后奠定了病理基础^[16]。

本研究发现PRO-C3与GP73在人工肝治疗过程中的动态变化模式具有显著的预后区分能力。生存组在治疗后2周，PRO-C3和GP73水平分别显著下降，而死亡组仅分别下降幅度微小，绝对值依然很高，提示PRO-C3与GP73能更灵敏地反映人工肝干预后肝脏内在修复能力的根本差异。治疗后死亡组的PRO-C3和GP73仍维持在高水平，甚至接近许多生存组的基线水平，这表明人工肝虽能部分替代肝脏解毒功能，但未能有效遏制或逆转死亡组患者持续的肝细胞坏死^[17]，这种持续的“双高”状态，是肝衰竭进展和无法逆转的重要标志。多因素Cox回归分析显示，PRO-C3下降率和GP73下降率是患者3个月生存的独立保护因素。治疗后这些标志物的快速下降，是肝脏具有较强再生与修复潜能的直接体现，是生存获益的关键预测因子^[18]。

多因素线性回归表明肝衰竭分期、INR和基线PRO-C3水平是影响GP73浓度的独立因素。这反应二者虽反映不同的病理过程（纤维化和肝细胞损伤），但在ACLF的进展中紧密关联^[19]。它们的联合检测能更全面地评估肝细胞坏死范围和结构破坏与纤维化程度。虽然MELD评分在多因素分析中仍是独立危险因素，但其预测效能被PRO-C3联合GP73动态模型显著超越（P < 0.001）。而将PRO-C3/GP73的变化率纳入模型，正是对传统模型局限性的重要补充^[20-21]。

本研究构建的联合动态模型的预测效能较好，能准确排除大部分低风险患者（避免过度治疗），优化医疗资源配置^[22]。而阳性预测值为76.5%，提示高风险患者死亡概率高。因此该模型能有效筛选出急需干预措施（人工肝、肝移植）的高危人群，实现早期预警和精准分层管理。

经亚组分析发现，良好应答组（ΔPRO-C3 > 30%且ΔGP73 > 25%）、部分应答组和无应答组的3个月生存率呈现显著差异（P < 0.001），这为临床医生提供了客观、量化的标准来评估人工肝治疗的生物学效应。即使在晚期HBV-ACLF患者中，良好应答组的生存率仍显著高于无应答组。对于人工肝治疗后PRO-C3和GP73显著下降的晚期ACLF患者，说明积极治疗（包括肝移植）仍可能带来显著的生存获益^[23-24]。延长随访至6个月后的分析结果表明，本研究所构建的模型不仅适用于短期（3个月）预后评估，其中期（6个月）预测能力依然稳定，也进一步证实了其临床实用价值。

本研究不足之处，需多中心前瞻性研究进一步验证模型效能和截断值^[25]。所有患者均接受至少3次人工肝，但具体模式未详细分层分析。未纳入其他新兴标志物：如细胞角蛋白-18（细胞凋亡标志物）、MicroRNAs等，未来可探索更全面的组合^[26]。PRO-C3和GP73下降与肝脏再生功能恢复之间的直接分子联系需更多基础研究阐明。

4 结论

血清PRO-C3与GP73是评估HBV-ACLF患者肝脏损伤严重程度、纤维化活动状态及内在修复潜能的敏感生物标志物。其在人工肝治疗过程中的动态变化，尤其是下降幅度（变化率），是预测患者3个月生存结局的强有力指标。将ΔPRO-C3（%）、ΔGP73（%）与基线MELD评分结合构建的动态预测模型，具有较好的临床应用价值，为临床识别低风险患者提供了可靠依据。基于ΔPRO-C3和ΔGP73定义的治疗应答分组（良好/部分/无应答），为人工肝治疗的个体化评估和精准决策（包括肝移植时机把握）提供了指导。

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基金资助

北京肝胆相照公益基金会人工肝专项基金(RGGJJ-2021-003)