建立血清γ-谷氨酰转肽酶(gamma-glutamyl transferase，GGT)<300 U/L的胆汁淤积患儿胆道闭锁(biliary atresia，BA)风险的列线图预测模型。
收集西安市儿童医院2012年1月至2020年1月因胆汁淤积行手术治疗且术前最近一次肝功能GGT<300 U/L的169例患儿资料，其中男90例，女79例，体重(4.1±0.9) kg，所有患儿均经术中胆道造影明确诊断为BA或非BA。根据GGT分组为<150 U/L组(极低GGT组)和150~300 U/L组(低GGT组)，记录患儿早产情况及术前最近一次肝功能各项指标的数值，分别比较极低GGT组、低GGT组中BA和非BA患儿一般资料及肝功能变化情况。运用χ2检验或2个独立样本t检验进行单因素分析，多因素Logistic回归分析BA的危险因素；R软件建立两组预测BA的列线图模型，根据受试者工作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲线下面积(area under curve，AUC)和拟合度检验模型效果。
169例胆汁淤积患儿中BA为77例，非BA为92例；极低GGT组93例(BA31例，非BA62例)，低GGT组76例(BA46例，非BA30例)。极低GGT组性别、体重、是否早产、丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase，AST)、总胆红素(total bilirubin，TB)、直接胆红素(direct bilirubin，DB)、GGT差异有统计学意义(P<0.05)，低GGT组性别、体重、是否早产、ALT、TB、DB差异有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析示极低GGT组中体重、性别、ALT、AST为BA的独立危险因素(95%CI：0.777~0.926，P<0.001)；而低GGT组中性别、体重、是否早产、DB为BA的独立危险因素(95%CI：0.870~0.985，P<0.001)。分别用两组独立危险因素进行建模，列线图模型极低GGT组AUC为0.864(女性、体重>3.4 kg、ALT>96 U/L、AST>107 U/L)，低GGT组AUC为0.947(足月、女性、体重>4.2 kg、DB>101.5 μmol/L)，区分度良好，最终两模型在各组的准确度分别为78.5%、92.9%。
GGT<150 U/L和150~300 U/L胆汁淤积患儿的BA诊断指标存在差异，利用体重、性别、是否早产及术前肝功能建立两区间的列线图预测模型值得推广。
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胆道闭锁(biliary atresia，BA)是婴儿期最常见的需手术干预的胆汁淤积性疾病，亚洲地区发病率高，约为0.7/10 000~3/10 000[1]。BA病情进展快，短期内可导致肝纤维化，手术日龄与预后密切相关，故建议60 d内行肝门空肠吻合术(Kasai术)以提高自体肝存活率[2]。BA的早期诊断非常困难，目前尚无一种无创手段可明确诊断。血清γ-谷氨酰转肽酶(gamma-glutamyl transferase，GGT)作为鉴别胆汁淤积性疾病的敏感指标，对BA有非常高的诊断价值[3]。既往研究大致多以300 U/L作为GGT诊断BA的截断值[4,5,6]，但实际临床上仍有不少GGT<300 U/L的BA患儿容易被误诊漏诊，早期预测该部分患儿BA可能性的研究很少。此外，既往报道中GGT诊断BA的最低截断值为150 U/L[7]，故本研究对GGT<300 U/L的胆汁淤积患儿术前资料进行分析，希望能建立GGT<150 U/L和150~300 U/L两个区间胆汁淤积患儿诊断BA的列线图作为预测模型，以提前这部分BA患儿Kasai手术日龄，降低非BA患儿探查率。
收集2012年1月至2020年1月于西安市儿童医院新生儿外科手术治疗的169例术前最近一次GGT<300 U/L的胆汁淤积患儿的临床资料，其中男90例，女79例，体重(4.1±0.9) kg，所有患儿均经术中胆道造影明确诊断为BA和非BA。
纳入标准：①出生后反复或持续出现黄疸；②术前最近一次GGT<300 U/L；③根据2017年北美儿科胃肠和欧洲儿科胃肠、肝脏病和营养学会联合制定的《婴儿胆汁淤积症评价指南》制定的诊断标准，总胆红素(total bilirubin，TB)升高，且直接胆红素(direct bilirubin，DB)>17.1 μmol/L时，则考虑为胆汁淤积[8]。排除标准：①术中未行胆道造影者；②DB/TB<0.2；③合并其他严重基础性疾病。
本研究所有入组患儿家属均签署了知情同意书，且通过西安市儿童医院伦理委员会审核批准(论20210019)。
根据GGT分组为<150 U/L组(极低GGT组)和150~300 U/L组(低GGT组)，记录患儿早产情况及术前最近一次肝功能各项指标的数值，分别比较极低GGT组、低GGT组中BA和非BA患儿一般资料及肝功能变化情况。运用R软件分析独立危险因素(R3.6.0)，应用RMS程序包，建立列线图预测模型，利用受试工作特征曲线下面积(area under curve，AUC)判断模型的区分度，绘制校准曲线。
采用SPSS 22.0软件进行统计学处理。符合正态分布的定量资料采用
±s表示，组间比较用t检验，不符合正态分布时用Mann-Whitney U检验分析，计数资料以n表示，组间比较用χ2检验，不符合χ2检验条件时采用Fisher精确检验。χ2检验或2个独立样本t检验进行单因素分析，多因素Logistic回归分析确定独立危险因素。
分别对两组数据进行单因素分析，结果极低GGT组中性别、是否足月、体重、丙氨酸转氨酶(alanine transaminase，ALT)、天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase，AST)、TB、DB、GGT差异有统计学意义(P<0.05)，而低GGT组中性别、体重、是否早产、ALT、TB、DB差异均有统计学意义(P<0.05)(表1、表2)。
血清γ-谷氨酰转肽酶<150 U/L组患儿术前临床资料
血清γ-谷氨酰转肽酶<150 U/L组患儿术前临床资料
| 胆道造影 | 例数(例) | 男/女(例) | 早产(例) | 体重(kg) | ALT(U/L) | AST(U/L) | TB(μmol/L) | DB(μmol/L) | GGT(U/L) | ALB(g/L) | ALP(U/L) | TBA(μmol/L) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BA | 31 | 11/20 | 1 | 4.5±0.7 | 158.1±89.9 | 299.9±201.0 | 225.6±79.2 | 146.2±49.8 | 113.5±25.4 | 37.9±5.2 | 560.2±210.5 | 145.9±60.9 |
| 非BA | 62 | 41/21 | 23 | 3.6±1.2 | 118.0±96.5 | 170.3±114.0 | 181.8±61.4 | 117.4±40.2 | 100.1±32.7 | 36.3±5.4 | 510.6±237.8 | 150.2±169.2 |
| t/c2 | - | 7.8 | 13.1 | －4.1 | －1.9 | －3.9 | －2.9 | －3.1 | －2 | －1.5 | －1.1 | 0.1 |
| P值 | - | <0.01 | <0.01 | <0.01 | 0.01 | <0.01 | <0.01 | <0.01 | 0.03 | 0.14 | 0.09 | 0.22 |
注：BA，胆道闭锁；ALT，丙氨酸转氨酶；AST，天冬氨酸转氨酶；TB，总胆红素；DB，直接胆红素；GGT，γ-谷氨酰转肽酶；ALB，白蛋白；ALP，碱性磷酸酶；TBA，总胆汁酸；所有肝功能数据均为术前最近一次检出
血清γ-谷氨酰转肽酶150~300 U/L组患儿术前临床资料
血清γ-谷氨酰转肽酶150~300 U/L组患儿术前临床资料
| 胆道造影 | 例数(例) | 男/女(例) | 早产(例) | 体重(kg) | ALT(U/L) | AST(U/L) | TB(μmol/L) | DB(μmol/L) | GGT(U/L) | ALB(g/L) | ALP(U/L) | TBA(μmol/L) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BA | 46 | 17/29 | 0 | 4.6±0.7 | 171.2±210.7 | 301.9±628.4 | 210.6±59.7 | 135.3±37.8 | 227.8±43.5 | 38.5±3.5 | 505.0±196.0 | 167.0±69.1 |
| 非BA | 30 | 21/9 | 13 | 3.7±1.0 | 97.0±68.2 | 175.5±111.0 | 168.3±58.5 | 109.0±41.6 | 210.1±42.0 | 38.0±3.8 | 494.2±161.1 | 162.6±78.2 |
| t/c2 | - | 7.8 | 23.7 | －4.8 | －1.9 | －1.1 | －3 | －2.9 | －1.8 | －0.5 | －1.9 | －0.2 |
| P值 | - | <0.01 | <0.01 | <0.01 | 0.01 | 0.15 | <0.01 | <0.01 | 0.06 | 0.59 | 0.82 | 0.76 |
注：BA，胆道闭锁；ALT，丙氨酸转氨酶；AST，天冬氨酸转氨酶；TB，总胆红素；DB，直接胆红素；GGT，γ-谷氨酰转肽酶；ALB，白蛋白；ALP，碱性磷酸酶；TBA，总胆汁酸；所有肝功能数据均为术前最近一次检出
将两组中差异有统计学意义的指标进行多因素Logistic回归分析，结果极低GGT组中体重、性别、ALT、AST是诊断BA的独立危险因素(95%CI：0.777~0.926，P<0.001)，低GGT组中性别、体重、是否早产、DB是诊断BA的独立危险因素(95%CI：0.870~0.985，P<0.001)；根据相关数据绘制两组的列线图(图1、图2)，区分度良好；绘制两组的ROC曲线(图3、图4)，极低GGT组中女性、体重>3.4 kg、ALT>96 U/L、AST>107 U/L时BA可能性大，低GGT组中女性、足月、体重>4.2 kg、DB>101.5 μmol/L时BA可能性大。并得出两组预测模型的校准曲线(图5、图6)，提示有较好的校准度。
两组中联合诊断BA均显示出良好的区分度，AUC分别为0.864、0.947(表3、表4)，且显示出较高的灵敏度(Se)、特异度(Sp)、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)、准确度(表5、表6)。
γ-谷氨酰转肽酶<150 U/L时各指标诊断胆道闭锁的区分度比较
γ-谷氨酰转肽酶<150 U/L时各指标诊断胆道闭锁的区分度比较
| 诊断指标 | 标准误差 | 最大约登指数 | AUC | P值 | 95%置信区间 | 95%CI | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 下限 | 上限 | ||||||
| 女性 | 0.053 | 0.306 | 0.653 | <0.01 | 0.547 | 0.749 | 0.547~0.749 |
| 体重>3.4 kg | 0.480 | 0.470 | 0.765 | <0.01 | 0.665 | 0.846 | 0.665~0.846 |
| ALT>96 U/L | 0.059 | 0.320 | 0.643 | 0.01 | 0.536 | 0.739 | 0.536~0.739 |
| AST>107 U/L | 0.056 | 0.310 | 0.711 | <0.01 | 0.607 | 0.800 | 0.607~0.800 |
| 联合诊断 | 0.040 | 0.645 | 0.864 | <0.01 | 0.777 | 0.926 | 0.777~0.926 |
注：ALT，丙氨酸转氨酶；AST，天冬氨酸转氨酶；AUC，曲线下面积
γ-谷氨酰转肽酶在150~300 U/L时各指标诊断胆道闭锁的区分度比较
γ-谷氨酰转肽酶在150~300 U/L时各指标诊断胆道闭锁的区分度比较
| 诊断指标 | 标准误差 | 最大约登指数 | AUC | P值 | 95%置信区间 | 95%CI | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 下限 | 上限 | ||||||
| 足月 | 0.046 | 0.433 | 0.717 | <0.01 | 0.602 | 0.814 | 0.602~0.814 |
| 女性 | 0.056 | 0.330 | 0.665 | <0.01 | 0.548 | 0.769 | 0.548~0.769 |
| 体重>4.2 kg | 0.055 | 0.410 | 0.765 | <0.01 | 0.665 | 0.846 | 0.665~0.846 |
| DB>101.5 μmol/L | 0.065 | 0.360 | 0.690 | <0.01 | 0.574 | 0.791 | 0.574~0.791 |
| 联合诊断 | 0.025 | 0.790 | 0.947 | <0.01 | 0.870 | 0.985 | 0.870~0.985 |
注：DB，直接胆红素；AUC，曲线下面积
γ-谷氨酰转肽酶<150 U/L时各指标诊断胆道闭锁的价值比较(%)
γ-谷氨酰转肽酶<150 U/L时各指标诊断胆道闭锁的价值比较(%)
| 诊断指标 | Se | Sp | PPV | NPV | 准确度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 女性 | 64.5 | 66.1 | 48.8 | 78.8 | 65.6 |
| 体重>3.4kg | 100.0 | 46.8 | 48.4 | 100.0 | 64.5 |
| ALT>96 U/L | 71.0 | 61.2 | 47.8 | 80.9 | 64.5 |
| AST>107 U/L | 93.5 | 37.1 | 46.8 | 92.0 | 55.9 |
| 联合诊断 | 93.5 | 71.0 | 61.7 | 95.7 | 78.5 |
注：Se，灵敏度；Sp，特异度；PPV，阳性预测值；NPV，阴性预测值；ALT，丙氨酸转氨酶；AST，天冬氨酸转氨酶
γ-谷氨酰转肽酶在150~300 U/L时各指标诊断胆道闭锁的价值比较(%)
γ-谷氨酰转肽酶在150~300 U/L时各指标诊断胆道闭锁的价值比较(%)
| 诊断指标 | Se | Sp | PPV | NPV | 准确度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 足月 | 100.0 | 43.3 | 46.8 | 100.0 | 62.2 |
| 女性 | 63.0 | 70.0 | 51.2 | 78.9 | 67.6 |
| 体重>4.2 kg | 60.9 | 80.0 | 61.3 | 80.6 | 74.2 |
| DB>101.5 μmol/L | 82.6 | 53.3 | 46.9 | 85.9 | 63.0 |
| 联合诊断 | 89.1 | 90.0 | 81.7 | 94.3 | 92.9 |
注：Se，灵敏度；Sp，特异度；PPV，阳性预测值；NPV，阴性预测值；DB，直接胆红素
BA是婴儿期常见的需要手术治疗的胆汁淤积性疾病，也是儿童肝移植最常见的适应证，早期诊断及手术干预可改善预后[9]。BA的诊断"金标准"是胆道造影，但其作为有创操作，早期难以被家属接受，所以避免胆道造影诊断BA一直是小儿外科医生努力的方向和难题。既往多将GGT>300 U/L的胆汁淤积婴儿视为BA高风险人群，但对GGT<300 U/L的BA研究很少，该部分患儿胆道造影时机也无明确指南，临床工作中极易漏掉这部分BA，所以早期明确该部分胆汁淤积患儿是否为BA意义重大。
人体GGT位于肝胆管细胞膜上，参与γ-谷氨酰基氨基酸进行跨膜氨基酸转运，它的升高对BA和其他胆汁淤积疾病的鉴别有重要作用。BA患儿中，胆道小管中表达的微粒体酶GGT通常升高达正常上限的10倍[10,11]，所以低GGT的BA极易被忽视。西安市儿童医院近年来因胆汁淤积行手术探查患儿共351例，GGT<300 U/L者169例，占比48.1%(169/351)，表明该部分胆汁淤积患儿不在少数。该169例中BA为77例，占比45.6%(77/169)，表明该年龄段GGT<300 U/L的胆汁淤积患儿中约一半为BA，如果参考既往文献报道的GGT截断值，该77例中大部分将被排除BA，导致误诊漏诊或后期手术日龄偏大，影响预后。此外，本研究GGT<150 U/L的胆汁淤积患儿共93例，占同期手术探查的26.5%(93/351)，表明约1/4不明原因的胆汁淤积患儿为极低GGT。该93例占GGT<300 U/L的55%(93/169)，说明GGT<150 U/L和150~300 U/L的胆汁淤积患儿所占比例大致相等，其中BA为31例，占同期手术探查的9.4%(31/351)，略高于张书豪等[12]报道的7.3%；31例BA占该区间胆汁淤积的33.3%(31/93)，说明当胆汁淤积患儿GGT<150 U/L时也不能完全排除BA，其BA可能性为1/3。此外，本研究中GGT在150~300 U/L共76例，约占同期不明原因胆汁淤积患儿1/5(76/351)，其中BA46例，占该区间60.5%(46/76)，说明当胆汁淤积患儿GGT在该区间时大约有3/5可能性为BA，所以对该范围的胆汁淤积患儿不能放松警惕。
本研究明确了结合术前一般资料及肝功能可大概率筛选出GGT<300 U/L胆汁淤积患儿中的BA，且GGT<150 U/L和150~300 U/L时诊断指标存在明显差异。本研究中女性、体重均为两区间BA的诊断指标，GGT<150 U/L时的BA患儿女男比为1.8∶1，而GGT在150~300 U/L时女男比为1.7∶1，两区间男女比大致相当，均为女性BA可能性大，符合既往研究结论[13,14,15]。此外，高体重的胆汁淤积患儿更倾向于BA，这可能与BA多为足月儿相关。本研究中两区间BA患儿足月比例分别为96.7%、100%。但GGT<150 U/L时是否早产并非诊断指标，故高体重与BA的关系仍需进一步研究。此外，本研究中GGT<150 U/L时诊断BA指标还有ALT、AST，ALT>96 U/L、AST>107 U/L时BA可能性大，原因可能为低GGT水平氧化应激的适应性反应受损，导致肝细胞进一步损伤[16]。而GGT在150~300 U/L时诊断BA指标还有是否早产、DB，足月、DB>101.5μmol/L时BA可能性大。本研究中GGT在该区间内的BA无一例早产儿，表明胆汁淤积患儿GGT在150~300 U/L且为早产儿时可大概率排除BA，避免这类患儿行手术探查。
既往研究发现，DB的升高对BA的诊断有重要提示作用。本研究中极低GGT组平均TB、DB均高于低GGT组，说明对GGT<300 U/L的胆汁淤积患儿GGT与DB并不呈线性关系，这与张书豪等[12]报道低GGT患儿DB相对较高的结论一致。DB作为低GGT组诊断BA指标之一，而并未出现在极低GGT组，原因可能为GGT主要参与细胞内还原性谷胱甘肽的代谢[17]，后者减少可致肝细胞易受氧自由基的攻击，导致各种肝酶及胆红素升高，所以可能低GGT组细胞内还原性谷胱甘肽较极低GGT组高，因此肝酶及胆红素均偏低，符合本研究结论。另外，细胞内还原性谷胱甘肽可能对GGT在150~300 U/L的胆汁淤积患儿DB影响较大，而GGT<150 U/L时仅对肝酶影响明显，但具体机制仍需进一步研究。所以对GGT<300 U/L的胆汁淤积患儿应按区间划分，采用不同指标预测其BA可能性，以提高准确率。
有研究发现，低GGT的BA患儿预后较差[15]，可能与该部分BA术前辅助检查指标不典型，手术年龄偏大相关。本研究通过体重、性别、是否早产及肝功能等最常见指标分别建立了GGT<150 U/L和GGT为150~300 U/L时胆汁淤积患儿BA的预测模型，两者联合诊断BA的AUC分别为0.864、0.947，均优于姜璟㼆等[18]利用体重、性别、GGT、DB、ALP建立预测模型的0.835；且明显优于黄丽等[19]以GGT和总胆汁酸联合诊断GGT<300 U/L疑为BA的0.739，表明GGT分区间诊断时更具优势。此外，本研究两组Se分别为93.5%、89.1%，Sp为71%、90%，而黄丽等[19]未分区间的Se为68%，Sp为82.4%，本研究两组Se及低GGT组Sp均占优，而极低GGT组Sp略低于其报道的82.4%。本预测模型不仅考虑了GGT的范围，其次综合了一般资料及肝功能，故优于其他未按GGT分界和仅纳入肝功能的预测模型，对GGT<300 U/L的胆汁淤积患儿有更高的诊断价值。
本研究发现通过这些最普通的指标可大概率筛选出GGT<300 U/L胆汁淤积患儿中的BA，利用这些客观指标建立的预测模型，可使各级医生快速、准确计算出这部分胆汁淤积患儿的BA概率，该模型简单方便，无需考虑大型仪器的昂贵费用及医生主观因素差异，适用于任何可检测肝功能的医院，有利于该部分BA患儿早日转入小儿外科专科行手术探查，提前Kasai手术日龄，降低非BA患儿手术探查概率，降低漏诊误诊率。当然，本研究对象术前大多经腹部彩色多普勒超声检查，故未经彩色多普勒超声验证时的诊断指标可能与此存在差异。此外，鉴于GGT<150 U/L患儿偏少，该结论尚未在临床中得以验证，随着后期样本量的积累或多中心研究的开展，其准确性将被验证的同时可不断优化预测模型。
总之，GGT<300 U/L的胆汁淤积患儿中BA数量不在少数，且GGT<150 U/L和150~300 U/L时BA的诊断指标存在明显差异，对这部分胆汁淤积患儿应按GGT值采取不同指标预测其BA风险，早期考虑是否手术探查。
所有作者均声明不存在利益冲突
