Marqueurs biologiques de la fibrose hépatique

Michel Vaubourdolle
Hôpital Saint-Antoine, AP-HP, Paris
Et le groupe de travail « Marqueurs biologiques de fibrose
hépatique » de la Société Française de Biologie Clinique
(SFBC) et de l’Association Française pour l’étude du foie
(AFEF)
CORATA – 22/05/2008

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
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
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











Mireille BARTOLI, CH de Chambéry ;
Renée Claude BOISSON, Hôpital Lyon-Sud, Hospices Civ ils de Ly on ;
Françoise CHEVENNE, AFSSAPS,
Marie-Christine GELINEAU, Hôpital de la Croix Rousse, Hospices Civils de
Ly on ;
Jérôme GUÉCHOT, Hôpital Saint-Antoine, AP-HP, Paris ;
Fabrice GUERBER, Laboratoire Elibio, La Mure ;
Alain LAVOINNE, Hôpital Charles Nicolle, CHU de Rouen;
Ly dia MAISONNEUVE, Hôpital Robert Ballenger, Aulnay-sous-Bois ;
Anne MY ARA, Hôpital Saint-Joseph, Paris;
Bernard POGGI, Hôtel Dieu, Hospices Civ ils de Ly on ;
Armelle POUJOL-ROBERT, Hôpital Saint-Antoine, AP-HP, Paris ;
Jean-Claude RENVERDEZ, CHU de Grenoble ;
Françoise ROUDOT-THORAVAL, Hôpital Henri Mondor, AP-HP, Créteil ;
Alessandra ROSENTHAL-ALLIERI, Hôpital de l’Archet, CHU de Nice ;
Anne VASSAULT, Hôpital Necker, AP-HP, Paris;
Michel VAUBOURDOLLE, Hôpital Saint-Antoine, AP-HP, Paris
(coordinateur SFBC);
Jean-Pierre ZARSKI, CHU de Grenoble
(coordinateur AFEF);
Élie Serge ZAFRANI, Hôpital Henri Mondor, AP-HP, Créteil ;
Accumulation excessive d'une matrice
extracellulaire de composition altérée
dans le parenchyme en raison d’un
déséquilibre entre synthèse, dégradation
et dépôt des molécules la composant.
 Conséquence de toute agression
chronique du foie (alcoolique, virale,
parasitaire, métabolique).
 Conduit à terme à la cirrhose

Absence de spécificité des mécanismes
impliqués selon l'étiologie,
 Caractère dynamique du processus qui
associe

 synthèse accrue de composants de la matrice
extracellulaire visant à limiter l'extension de la
réaction inflammatoire,
 faillite des mécanismes de dégradation de
cette matrice.

Degré de fibrose : paramètre diagnostique
et pronostique utile pour :
 L’estimation du risque de progression vers la
cirrhose,
 La décision thérapeutique,
 L’évaluation des traitements anti fibrosants.

Les indications de la
PBH ont augmenté
ces 15 dernières
années, liées à la
fréquence des
hépatites C
 sérologies positives :
prévalence 1,1%
 dont 80% chronique

16 000 PBH/an en
France il y a 5 ans
dont 50% pour
hépatite C chronique
Au cours de l’hépatite C chronique :
La PBH apportait des éléments
diagnostiques et pronostiques essentiels
(estimation du risque de progression et du
bénéfice potentiel du traitement antiviral).
 C’était l'examen de référence pour la
décision thérapeutique.



Évaluation histopathologique de la fibrose
standardisée dans différents scores semi
quantitatifs.
 Score de Knodell
 Score de Scheuer
1981
1991
 Score d’Ishak
 Score METAVIR
1995
1996
Score Métavir : le plus utilisé en France
dans les hépatites chroniques,
 très reproductible, entre observateurs, pour
l'évaluation de la fibrose,

 F0 : absence de fibrose
 F1 : fibrose portale et péri portale, sans septum
 F2 : fibrose portale et péri portale, avec rares
septa
 F3 : fibrose portale et péri portale, avec
nombreux septa
 F4 : cirrhose
1/50 000 de la masse hépatique totale :
faux négatifs pour le diagnostic de
cirrhose par erreur d'échantillonnage
Hétérogénéité des lésions
 Geste invasif à risque
 Refus du patient, du médecin
 Expertise
 Coût





Caractère invasif de la PBH
Coût
Erreurs possibles
Nombre des malades (VHC)
 Arguments pour inciter à mettre au point des
marqueurs de fibrose non invasifs, peu
coûteux et fiables.









Spécifique du foie
Indépendant des anomalies métaboliques
Facile à réaliser
Corrélé au contenu matriciel
Assez sensible pour discriminer les différents
stades de fibrose
Reflète la réponse aux traitements antifibrosants
Utilisable quelque soit l’étiologie de la
maladie chronique du foie
Non influencé par des facteurs extra
hépatiques
Substances circulantes dont :
 Soit la concentration augmente par excès de
production hépatique avec la fibrogenèse,
 Soit la production hépatique diminue à cause
de la fibrose,
 Soit la concentration augmente par diminution
de l’élimination hépatique en raison du
développement de la fibrose.
Utilisation de tests usuels du bilan
hépatique,
 Dosage de substances qui entrent
dans la composition de la matrice
extracellulaire ou qui sont impliquées dans
son remodelage,
 Scores calculés à partir de différents
paramètres.


Certains éléments du bilan hépatique sont
des marqueurs indirects de fibrose
hépatique.
 Activité des transaminases ASAT et ALAT
▪ Réduction de l’élimination hépatique
 Taux de prothrombine
▪ Réduction de production hépatique
 Nombre des plaquettes
▪ HTP

Sensibilité et spécificité insuffisantes
isolément

Les dosages sériques de certains composants de
la matrice extracellulaire ont été proposés comme
marqueurs de fibrose hépatique

En raison de l’observation de :
 Leur présence dans la fibrose
 Leur production au cours de la fibrogenèse
 L'augmentation de leurs concentrations au cours des
maladies hépatiques chroniques.

Seules, quelques substances possèdent un intérêt
clinique (les autres manquent de spécificité).

Les dosages sériques
▪ d’enzymes,
▪ de leur activateurs,
▪ de leursinhibiteurs

ont été proposés pour évaluer la fibrose hépatique :
 Acide hyaluronique (HA)
 Peptide amino-ter minal du procollagène de type III
(PIIINP)
 Collagène de type IV ou son fragment 7S
 Métallo protéases matr icielles MMPs
▪ MMP-2
 Inhibiteurs tissulaires des métallo protéinases TIMPs
▪ TIMP-1

Isolément : sensibilité et spécificité insuffisantes pour
évaluer la fibrose
Polysaccharide à chaîne linéaire qui se trouve dans
les espaces extracellulaires.
 Intérêt en hépatologie parce que :

 produit au niveau hépatique par les cellules étoilées,
 entre dans la composition de la fibrose,
 éliminé de la circulation par les cellules endothéliales
du foie.

Au cours des maladies hépatiques, les concentrations
sériques augmentent selon deux mécanismes :
 augmentation de la production par les cellules étoilées
activées (fibrogenèse),
 diminution de l’élimination hépatique (phénomène de
capillarisation des sinusoïdes hépatiques).

Plusieurs études ont montré une bonne
corrélation entre la concentration sérique d'acide
hyaluronique et les scores histologiques de
fibrose au cours de différentes hépatopathies
chroniques.

AH < 60 µg/L permet d'exclure une cirrhose et/ou
une fibrose extensive : performance
diagnostique de 99 % et 93 %, respectivement.

VPP et VPN pour le diagnostic de cirrhose
(seuil > 100 µg/L) : respectivement 73% et 94%.
Dosage maintenant possible dans tout
laboratoire par une méthode
immunoenzymologique en micro plaque
 Nouveau en 2008 : immunoturbidimétrie
sur automate
 Acte inscrit à la NABM.
 Faux positifs : la concentration sérique
augmente au cours de diverses maladies
extra hépatiques (maladies inflammatoires
articulaires, mésothéliomes).


Principe :
 Identification de marqueurs présentant des
variations corrélées avec le score histologique
de fibrose
 Analyse multi variée pour déterminer les
paramètres indépendants
 Établissement d’un score à partir de ces
paramètres par régression multiple

Diagnostic de cirrhose :
 spécificité = 100% mais sensibilité = 15%

Exclusion du diagnostic de cirrhose :
 spécificité = 58% et sensibilité = 85%

Pas de réponse dans 3 cas sur 4
Score
0
1
2
INR
<1,1
1,1-1,4
>1,4
ALT/AST
>1,7
1,2-1,7
0,6-1,5
>340
280-340 220-279 160-219 100-159 40-99 <40
Pt
(109)
3
4
5
<0,6
(Bonacini et al. Am J Gastroentrol 1997;93:1302)
Score APRI = ASAT/plaquettes
Bonne corrélation avec le score
histologique de fibrose
 Courbes ROC :


 diagnostic de fibrose sévère : AUC=0,82
 diagnostic de cirrhose : AUC=0,90

6
Difficulté : ASAT exprimée en multiple
de la limite supérieure de la normale
(valeurs seuils non transposables)
(Wai et al. Hepatology 2003;38:526)

Score :
 7,811 - 3,131 ln(plaquettes) + 0,781 ln(GGT)
+3,467 ln(âge) - 0,014 (cholestérol)
Permet d’exclure une fibrose significative
(METAVIR F2 à F4) avec VPN de 96%
(sensibilité 94%)
 Permet d’affirmer une fibrose significative
avec une VPP de 66% (spécificité 95%)
 Problème : les méthodes de dosage ne
sont pas décrites, l’utilisation des valeurs
seuils décrites est donc difficilement
transposable.
(Forns et al. Hepatology 2002;36:986)

5 Paramètres : α-2 Macroglobuline,
Haptoglobine, Apo lipoprotéine A1,
Bilirubine, GGT, et ajustement selon âge
et sexe,
 Calcul : breveté, payant, accessible par
Internet,
 Permet d’exclure une fibrose significative
(METAVIR F2 à F4) avec une VPN de
100%
et de l’affirmer avec une VPP de 90%,
al., Lancet
 80% des(Imbert-Bismut
patients bienetclassés.

2001:357;1069)

Valeur brute =








+ 4,467*LOG(alpha 2 macroglobuline)Standardisation
Interf érences
- 1,357*LOG(haptoglobine)
+ 1,017*LOG(GGT)
+ 0,0281*âge
Variabilité
+ 1,737*LOG(bilirubine)
Interf érences
- 1,184*ApoA1
+ 0,301*sexe
- 5,54
FT = 1/(1+EXP((0,0008032-v aleur brute)/1,004))
(Imbert-Bismut et al., Lancet 2001:357;1069)
AUC = 0.851
(fibrose >1 Score METAVIR)
(Imbert-Bismut et al., Lancet 2001:357;1069)
Valeur diagnostique de ce score dans différentes
situations (même équipe : VHB, VIH-VHC, maladie
alcoolique du foie, stéatose hépatique non alcoolique).
 Faux positifs par augmentation de la bilirubine
(maladie de Gilbert, hémolyse, cholestase extra
hépatique) ou par diminution de l’haptoglobine (forte
hémolyse).
 Les résultats des études comparatives avec d’autres
marqueurs de fibrose, réalisées par les auteurs du
Fibrotest®, sont en sa faveur.
 Une autre équipe (Rossi et al. Clin Chem 2003;49:450)
ne valide pas les résultats chez HVC (Rq. les deux
équipes n’ont pas utilisé des techniques analytiques
identiques).

Univariée
. MMP-1
. MMP-2
. MMP-3
. TIMP-1
. Hyaluronate
. PIIINP
Multivariée
. PIIINP . MMP-1
Score =
0,5903 Log PIIINP
– 0,1749 Log MMP-1

Se = 60 % Sp = 92 % AUC = 0,82
(fibrose>1 Score METAVIR)
(Leroy et al. Am J Gastroenterol., 2004;99:2719)

Score (établi à partir de 1021 sujets) :
- 0,014 ln(âge) + 0,608 ln(HA) + 0,601
ln(PIIIP) + 0,511 ln(TIMP) – 6,26
 Se = 90,3 % Sp = 29,6 %
▪ AUC = 0,782 (fibrose >1 Score Scheuer)
 Se = 90,5 % Sp = 41,0 %
▪ AUC = 0,804 (fibrose >2 Score Scheuer)
 Se = 90,7 % Sp = 69,2 %
▪ AUC = 0,887 (fibrose >3 Score Scheuer)

Validé pour HVC, NASH, Alcool (+++)
(Rosenberg et al, Gastroenterol, 2004 ; 127 : 17041713.)


Proposé chez les bi-contaminés VIH/VHC.
Associe l’acide hyaluronique, l’ASAT et
l’albumine
▪ (index SHASTA =y/1+y avec y = -3,84 + 1,70 X [1 si
acide hyaluronique entre 41 et 85 ng/ml, 0 sinon] +
3,28 X [1 si acide hyaluronique > 85 ng/ml, 0 sinon]
+ 1,58 X [1 si albumine < 35 g/l, 0 sinon] + 1,78 [1 si
ASAT > 60 UI/l, 0 sinon]).
Index SHASTA >= 0,3 : indication de
traitement de l’hépatite C
 Index >= 0,8 : fibrose mutilante ou
cirrhose
(AUROC
= 0,878).
Kelleher TB, Mehta SH, Bhaskar R, et al. J. Hepatol. 2005 ; 43 : 78-84.


L’Hepascore associe l’âge, le sexe, l’acide
hyaluronique, l’α2 macroglobuline, la bilirubine et
la GGT
▪ Hepascore = exp[-4,185818 – (0,0249 x age) + (1,0039 x
α2 macroglobuline) + (0,0302 x acide hyaluronique) + (0,0691
x bilirubine) – (0,0012 x GGT)].



Avantage : publié et disponible gratuitement
Nouveau en 2008 : brevet Quest (?)
Cohorte de patients évalués pour une hépatite
chronique C, les AUROC sont de 0,82 pour un
score METAVIR ≥ 2, de 0,90 pour un score
METAVIR ≥ 3, de 0,89 pour un score METAVIR =
4.Kelleher TB, Mehta SH, Bhaskar R, et al. J. Hepatol. 2005 ; 43 : 78-84.
Le Fibromètre® associe plaquettes, TP,
ASAT, α2 macroglobuline, acide
hyaluronique, urée et âge dans les hépatites
virales chroniques.
 Calcul : breveté, payant, accessible par
Internet,
 Dans une cohorte de 120 patients, les
AUROC sont de 0,892 pour discriminer un
score METAVIR > 2.
 Un autre score ne prenant pas en
considération l’ASAT est proposé dans la
maladie alcoolique. Dans une cohorte de 95
Calès
patients,
P, Oberti F,
les
Michalak
AUROC
S, et al.sont
Hepatology
de 0,2005
962
; 45pour
: 1373-1381.
discriminer un score METAVIR > 2.


Forns

Fibrotest®


7,811 - 3,131 ln(plaquettes) + 0,781 ln(GGT) +3,467 ln (âge) - 0,014 (cholestérol)
4,467 Log(alpha 2 macroglobuline-g/l) - 1,357 Log(haptoglobine-g/l) + 1,017 Log(GGTUI/l) + 0,0281 âge + 1,737 Log(bilirubine – μmol/l) - 1,184 ApoA1(g/l) + 0,301
sexe(M=1,F=0) - 5,54

MP3

European Liv er Fibrosis Group


0,5903 Log PIIINP – 0,1749 Log MM1

- 0,014 Ln (âge) +0,616 Ln (acide hyaluronique) + 0,586 Ln (PIIINP) + 0,472
Ln(TIMP1) – 6.38
Hepascore


Index SHASTA


y/(1+y) avec y = exp [-4,185818 – (0,0249 âge) + (0,7464 sexe - M=1,F=0 ) + (1,0039
alpha 2 macroglobuline) + (0,0302 acide hyaluronique) + (0,0691 bilirubine) – (0,0012
GGT)]
y/1+y avec y = -3,84 + 1,70 X [1 si acide hyaluronique entre 41 et 85 ng/ml, 0 sinon] +
3,28 X [1 si acide hyaluronique > 85 ng/ml, 0 sinon] + 1,58 X [1 si albumine < 35 g/l, 0
sinon] + 1,78 [1 si ASAT > 60 UI/l, 0 sinon])
Fibromètre (hépatites chroniques)

-0,007 plaquettes (G/l) - 0,049 TP (%) + 0,012 ASAT (UI/l) + 0,005 alpha 2
macroglobuline (mg/dl) + 0,021 acide hyaluronique (µg/l) – 0,270 urée (mmol/l) + 0,027
âge (années)
PBH
Erreurs d’échantillon Fibrose: 33%
Activ ité: 24%
MARQUEURS
Coef. v ariation:<10%
Minimum requis
 15 mm
 5 espaces portes
Procédures analytiques
standardisées
Hospitalisation
6-24h
Non
Contre-indications
Tr. de Hémostase
Insuf. respiratoire
Non
Coût
Env iron 1000 €
30 à 90 €

Diagnostic de fibrose significative
(score histologique > F1)










PIIIP :
Ac H yaluronique :
Fibrotest :
Forns :
Grenoble :
APRI :
Eur Liver Fib Group
Hepascore :
Fibrometre :
Fibroscan :
0,67 à 0,79
0,73 à 0,86
0,73 à 0,85
0,78 à 0,81
0,74 à 0,82
0,83 à 0,88
0,78
0,82
0,89
0,79 à 0,81
Fibromè
Fibrom
ètre
tre®
® et fibrose
Cales, Hepatology 2005

Diagnostic de cirrhose (score histologique
F4)









PIIIP :
0,73
Ac Hyaluronique : 0,93
Fibrotest :
0,89
Forns :
0,82
APRI :
0,82
GlycoCirrhotest : 0,87
Eur Liver Fib Group:
Hepascore :
0,89
Fibroscan :
0,96
à
à
à
à
à
0,90
0,96
0,92
0,93
0,94
0,89
à 0,99
Recommandations des sociétés savantes
Limites de ces recommandations :
nombreux acteurs
 Variations analytiques 25 % (ex : 58 à 95
U/l pour un même spécimen)
 Tentatives de normalisation : expression
des résultats en multiples de la limite
supérieure de la normale (xLSN) à
A.Myara, G.Férard, J.Guéchot, F.Imbert-Bismut, E.Lasnier, A.Piton,
proscrire
H.Voitot


Groupes de travail « Hépatites » et « Assurance de qualité en
enzymologie clinique » Société Française de Biologie Clinique
Lessinger et al. Ann Biol Clin. 2002;60:281-6.

Elastométrie
impulsionnelle
(FibroScan) : mesure, à
l’aide d’ultrasons, de la
propagation
intrahépatique d’une
vibration délivrée à la
surface de la peau.
http://www.echosens.co
m



AUC = 0,79 pour F>=2
AUC = 0,91 pour F>=3
al., J. Fr. Pathol. Digest., 3-7 avril 2004)
AUC = (Beaugrand
0,97 pouret F=4
La diffusion des marqueurs biologiques de fibrose et la notion
de diagnostic non invasif de cirrhose a été facilitée par la
promotion du Fibrotest
 Différents tests et combinaisons sont proposés aux
hépatologues et aux biologistes
 Comparaisons et validations sont partiellement réalisées
 Scores préférables aux paramètres isolés

 3-4 scores se dégagent : Fibrotest, Fibromètres, Hepascore
 Respecter les indications et les seuils
Difficulté majeure : standardisation pour transférer les valeurs
de décision d’une équipe à une autre.

 Organisation biologique, aide des fournisseurs
 Calibrage et CQ communs à mettre en place
Fournisseurs : automatisation des marqueurs directs entrant
dans les scores (HA, MMP)


Tests biologiques non invasifs et hépatite
chronique C non traitée
 Parmi les scores composites seul le
Fibrotest® peut être considéré comme validé
au vu des critères méthodologiques choisis et
des études publiées actuellement
 D’autres scores (Fibromètre®, Hépascore…)
ont des performances diagnostiques
satisfaisantes qui restent à confirmer

Tests biologiques non invasifs et hépatite
chronique C non traitée
Recommandations sur les tests :
 Améliorer la standardisation (AST, ALT, GGT,
albumine, α-2-macroglobuline, apoA1,
haptoglobine, acide hyaluronique)
 Améliorer la cohérence interlaboratoire des
résultats
 Utiliser des seuils communs de décision

Etude SFBC-AFEF promue par l’ANRS
 Etude multicentrique comparative




indépendante
HVC non traités consécutifs vs. PBH
Etude comparative de la fiabilité clinique
Etude de variabilité analytique et
normalisation
Calendrier :
▪ fin des inclusions (n=600) 07/2008
▪ Résultats fin 2008