The Effect of Type 2 Diabetes Mellitus and Obesity on FIB-4 Index Screening for Early Hepatic Fibrosis in Nonalcoholic Fatty Liver Disease

doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0234

Abstract

Abstract:

Background

With the prevalence of obesity, the incidence of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is increasing, the risk of liver fibrosis and liver cancer is also increasing. Screening for early fibrosis is of great significance. International guidelines recommend fibrosis-4 (FIB-4) index as an indicator for screening hepatic fibrosis. However, it is unclear whether FIB-4 index screening is affected by type 2 diabetes and BMI in screening for early fibrosis.

Objective

To evaluate whether the effectiveness of FIB-4 index in primary care screening is affected by type 2 diabetes and BMI.

Methods

A total of 110 patients diagnosed with NAFLD by liver biopsy in the Affiliated Hospital of Hangzhou Normal University from 2013 to 2023 were selected as the study objects. They were divided into type 2 diabete (T2DM) group and non-T2DM group according to T2DM. According to BMI, they were divided into normal weight group, overweight group and obesity group. According to the liver biopsy results, they were divided into F0-F1 group and F2-F4 group. FIB-4 index was calculated and the differences among each group were compared. Spearson correlation was used to analyze the correlation between FIB-4 index and various indexes. The accuracy of FIB-4 index was evaluated via receiver operating characteristics (ROC) curves. The area under ROC curve (AUC) was calculated and Delong test was used to compare AUC differences between groups.

Results

The comparison results of FIB-4 index showed that the T2DM group was higher than non-T2DM group, and F0-F1 group was lower than F2-F4 group with statistical significance (P<0.05). There was no significant difference in FIB-4 index among normal weight group, overweight group and obesity group (P>0.05). Correlation analysis showed that FIB-4 index was positively correlated with age, aspartate aminotransferase, fasting glucose and fibrosis (P<0.05), and negatively correlated with platelet count (P<0.05). The AUC of FIB-4 index in the diagnosis of NAFLD was 0.77 (95%CI=0.68-0.86, P<0.001) and the AUC of FIB-4 index in the diagnosis of NAFLD with T2DM was 0.85 (95%CI=0.72-0.98, P<0.001). The AUC of FIB-4 index in the diagnosis of NAFLD without T2DM was 0.71 (95%CI=0.58-0.84, P=0.006). Delong test results showed that there was no significant difference in AUC between the T2DM group and the non-T2DM group (Z=1.509, P=0.131). The AUC of FIB-4 index in the diagnosis of NAFLD was 0.91 (95%CI=0.76-1.00, P=0.029) in the normal group, 0.65 (95%CI=0.46-0.83, P=0.125) in the overweight group, and 0.82 (95%CI=0.70-0.94, P<0.001) in the obese group. The AUC of the normal group was higher than that of the overweight group, and the difference was statistically significane (Z=2.037, P=0.042). There was no significant difference in AUC between the obese group and the normal group or the overweight group (Z=0.876, P=0.381; Z=1.452, P=0.146) .

Conclusion

FIB-4 is not affected by T2DM in the assessment of early fibrosis in NAFLD patients, but has a certain relationship with BMI.

Key words: Nonalcoholic fatty liver disease, Type 2 diabetes mellitus, Obesity, Fibrosis-4 index, Hepatic fibrosis

摘要：

背景

随着肥胖的流行，非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的发病率越来越高，肝纤维化、肝癌的风险也随之增加，筛查早期纤维化具有重要意义。国际指南推荐纤维化4（FIB-4）指数作为筛查肝纤维化的指标，但FIB-4指数在筛查早期纤维化时是否受2型糖尿病（T2DM）及BMI的影响尚不明确。

目的

评估FIB-4指数筛查早期肝纤维化的有效性是否受T2DM和BMI因素的影响。

方法

选取2013—2023年在杭州师范大学附属医院经肝穿刺活检诊断为NAFLD的110例患者为研究对象，根据有无T2DM分为T2DM组和非T2DM组；根据BMI分为正常组、超重组和肥胖组；根据肝活检结果分为F0-F1组和F2-F4组。计算FIB-4指数并比较组间的差异；采用Spearman秩相关分析FIB-4指数与各指标之间的相关性；采用受试者工作特征（ROC）曲线评估FIB-4指数筛查早期肝纤维化的准确性，计算ROC曲线下面积（AUC），并采用Delong检验比较组间AUC差异。

结果

110例患者中，男74例（67.3%），女36例（32.7%），平均年龄（44.5±12.5）岁。T2DM组35例（31.8%），非T2DM组75例（68.2%）；正常组19例（17.3%），超重组37例（33.6%），肥胖组54例（49.1%）；F0-F1组70例（63.6%），F2-F4组40例（36.4%）。T2DM组FIB-4指数高于非T2DM组，F0-F1组FIB-4指数低于F2-F4组，差异有统计学意义（P<0.05）；正常组、超重组和肥胖组FIB-4指数比较，差异无统计学意义（P>0.05）。相关性分析结果显示，FIB-4指数与年龄、天冬氨酸氨基转移酶、空腹血糖以及纤维化分期呈正相关（P<0.05），与血小板计数呈负相关（P<0.05）。FIB-4指数诊断NAFLD的AUC为0.77（95%CI=0.68~0.86，P<0.001），诊断NAFLD合并T2DM的AUC为0.85（95%CI=0.72~0.98，P<0.001），诊断NAFLD非合并T2DM的AUC为0.71（95%CI=0.58~0.84，P=0.006）；Delong检验结果显示，T2DM组与非T2DM组的AUC比较，差异无统计学意义（Z=1.509，P=0.131）。FIB-4指数诊断正常组NAFLD的AUC为0.91（95%CI=0.76~1.00，P=0.029），超重组为0.65（95%CI=0.46~0.83，P=0.125），肥胖组为0.82（95%CI=0.70~0.94，P<0.001）；正常组的AUC高于超重组，差异有统计学意义（Z=2.037，P=0.042），肥胖组与正常组、超重组的AUC比较，差异无统计学意义（Z=0.876，P=0.381；Z=1.452，P=0.146）。

结论

FIB-4指数评估NAFLD患者早期纤维化时，未受到T2DM的影响，但与BMI有一定关系。

关键词: 非酒精性脂肪性肝病, 2型糖尿病, 肥胖, 纤维化4指数, 肝纤维化

CLC Number:

R 575.5

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Figures/Tables 7

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组别	例数	性别[例（%）]		年龄[M（P₂₅，P₇₅），岁]		BMI[M（P₂₅，P₇₅），kg/m²]	BMI[例（%）]
组别	例数	男	女	年龄[M（P₂₅，P₇₅），岁]		BMI[M（P₂₅，P₇₅），kg/m²]	正常	超重	肥胖
T2DM组	35	21（60.0）	14（40.0）	47.0（39.0，55.0）		27.9（24.0，30.9）	5（14.3）	11（34.4）	19（54.3）
非T2DM组	75	53（70.7）	22（29.3）	46.0（31.0，54.0）		27.1（24.0，30.0）	14（18.7）	26（34.7）	35（46.7）
检验统计量值		1.233^a		-1.008	-0.677		4.392^a
P值		0.267		0.313	0.498		0.111
组别	ALT[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	AST[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	GGT[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	TC[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	TG[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	HDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]
T2DM组	61.0（33.0，105.0）	42.0（25.0，73.0）	65.0（37.0，139.0）	4.5（4.2，5.1）	1.6（1.4，2.6）	1.0（0.9，1.2）
非T2DM组	56.0（38.0，87.0）	39.0（26.0，50.0）	44.0（32.0，83.0）	5.0（4.1，5.4）	2.0（1.4，2.4）	1.1（0.9，1.2）
检验统计量值	-0.446	-1.207	-1.903	-1.377	-0.234	-1.371
P值	0.656	0.227	0.057	0.169	0.815	0.171
组别	LDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	肌酐[M（P₂₅，P₇₅），μmol/L]	PLT（±s，×10⁹/L）	空腹血糖[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	FIB-4指数[M（P₂₅，P₇₅）]	纤维化分期[例（%）]
组别	LDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	肌酐[M（P₂₅，P₇₅），μmol/L]	PLT（±s，×10⁹/L）	空腹血糖[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	FIB-4指数[M（P₂₅，P₇₅）]	F0-F1	F2-F4
T2DM组	2.8（2.6，3.3）	59.6（51.5，75.0）	200.6±65.1	7.5（6.5，9.9）	1.49（0.72，2.34）	15（42.9）	20（57.1）
非T2DM组	3.1（2.5，3.4）	70.9（57.7，78.7）	220.0±58.0	5.4（5.0，6.0）	1.06（0.60，1.57）	55（73.3）	20（26.7）
检验统计量值	-0.475	-1.874	-1.601^b	-6.710	-2.346	9.578^a
P值	0.635	0.061	0.126	<0.001	0.019	0.002

组别	例数	性别[例（%）]		年龄[M（P₂₅，P₇₅），岁]		BMI[M（P₂₅，P₇₅），kg/m²]	BMI[例（%）]
组别	例数	男	女	年龄[M（P₂₅，P₇₅），岁]		BMI[M（P₂₅，P₇₅），kg/m²]	正常	超重	肥胖
T2DM组	35	21（60.0）	14（40.0）	47.0（39.0，55.0）		27.9（24.0，30.9）	5（14.3）	11（34.4）	19（54.3）
非T2DM组	75	53（70.7）	22（29.3）	46.0（31.0，54.0）		27.1（24.0，30.0）	14（18.7）	26（34.7）	35（46.7）
检验统计量值		1.233^a		-1.008	-0.677		4.392^a
P值		0.267		0.313	0.498		0.111
组别	ALT[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	AST[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	GGT[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	TC[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	TG[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	HDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]
T2DM组	61.0（33.0，105.0）	42.0（25.0，73.0）	65.0（37.0，139.0）	4.5（4.2，5.1）	1.6（1.4，2.6）	1.0（0.9，1.2）
非T2DM组	56.0（38.0，87.0）	39.0（26.0，50.0）	44.0（32.0，83.0）	5.0（4.1，5.4）	2.0（1.4，2.4）	1.1（0.9，1.2）
检验统计量值	-0.446	-1.207	-1.903	-1.377	-0.234	-1.371
P值	0.656	0.227	0.057	0.169	0.815	0.171
组别	LDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	肌酐[M（P₂₅，P₇₅），μmol/L]	PLT（±s，×10⁹/L）	空腹血糖[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	FIB-4指数[M（P₂₅，P₇₅）]	纤维化分期[例（%）]
组别	LDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	肌酐[M（P₂₅，P₇₅），μmol/L]	PLT（±s，×10⁹/L）	空腹血糖[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	FIB-4指数[M（P₂₅，P₇₅）]	F0-F1	F2-F4
T2DM组	2.8（2.6，3.3）	59.6（51.5，75.0）	200.6±65.1	7.5（6.5，9.9）	1.49（0.72，2.34）	15（42.9）	20（57.1）
非T2DM组	3.1（2.5，3.4）	70.9（57.7，78.7）	220.0±58.0	5.4（5.0，6.0）	1.06（0.60，1.57）	55（73.3）	20（26.7）
检验统计量值	-0.475	-1.874	-1.601^b	-6.710	-2.346	9.578^a
P值	0.635	0.061	0.126	<0.001	0.019	0.002

组别	例数	年龄（岁）	ALT（U/L）	AST（U/L）	GGT（U/L）	TC（mmol/L）	TG（mmol/L）
正常体重组	19	43.0（34.0，55.0）	38.0（24.0，47.0）	30.0（18.0，39.0）	43.0（20.0，86.0）	4.8（4.1，5.6）	1.4（1.0，1.9）
超重组	37	49.0（37.0，56.5）	59.0（36.0，87.5）	40.0（29.5，54.0）	58.0（27.0，92.0）	4.53（3.7，5.2）	2.1（1.4，2.5）
肥胖组	54	44.0（34.8，54.0）	68.0（45.8，107.0）	41.5（29.5，73.3）	51.5（36.5，103.0）	5.0（4.4，5.4）	2.0（1.5，2.7）
Z值		1.176	2.443	2.447	0.306	2.471	2.976
P值		0.312	0.092	0.091	0.737	0.089	0.055
组别	HDL-C（mmol/L）	LDL-C（mmol/L）	肌酐（μmol/L）	PLT（×10⁹/L）	空腹血糖（mmol/L）	FIB-4指数
正常体重组	1.2（1.1，1.3）	2.8（2.6，3.5）	57.4（46.1，70.9）	227.0（188.0，260.0）	5.8（5.0，6.8）	0.85（0.56，1.72）
超重组	1.1（0.9，1.2）	2.8（2.1，3.2）	67.9（60.7，76.9）	223.0（156.5，253.0）	5.6（5.2，6.4）	1.16（0.76，2.00）
肥胖组	1.0（0.9，1.2）	3.1（2.7，3.6）	69.3（54.2，79.8）	218.0（170.3，246.5）	5.9（5.2，7.0）	1.24（0.62，1.85）
Z值	0.711	5.155	1.895	0.432	0.971	0.815
P值	0.493	0.007	0.155	0.65	0.382	0.445

组别	例数	年龄（岁）	ALT（U/L）	AST（U/L）	GGT（U/L）	TC（mmol/L）	TG（mmol/L）
正常体重组	19	43.0（34.0，55.0）	38.0（24.0，47.0）	30.0（18.0，39.0）	43.0（20.0，86.0）	4.8（4.1，5.6）	1.4（1.0，1.9）
超重组	37	49.0（37.0，56.5）	59.0（36.0，87.5）	40.0（29.5，54.0）	58.0（27.0，92.0）	4.53（3.7，5.2）	2.1（1.4，2.5）
肥胖组	54	44.0（34.8，54.0）	68.0（45.8，107.0）	41.5（29.5，73.3）	51.5（36.5，103.0）	5.0（4.4，5.4）	2.0（1.5，2.7）
Z值		1.176	2.443	2.447	0.306	2.471	2.976
P值		0.312	0.092	0.091	0.737	0.089	0.055
组别	HDL-C（mmol/L）	LDL-C（mmol/L）	肌酐（μmol/L）	PLT（×10⁹/L）	空腹血糖（mmol/L）	FIB-4指数
正常体重组	1.2（1.1，1.3）	2.8（2.6，3.5）	57.4（46.1，70.9）	227.0（188.0，260.0）	5.8（5.0，6.8）	0.85（0.56，1.72）
超重组	1.1（0.9，1.2）	2.8（2.1，3.2）	67.9（60.7，76.9）	223.0（156.5，253.0）	5.6（5.2，6.4）	1.16（0.76，2.00）
肥胖组	1.0（0.9，1.2）	3.1（2.7，3.6）	69.3（54.2，79.8）	218.0（170.3，246.5）	5.9（5.2，7.0）	1.24（0.62，1.85）
Z值	0.711	5.155	1.895	0.432	0.971	0.815
P值	0.493	0.007	0.155	0.65	0.382	0.445

组别	例数	性别[例（%）]		年龄（±s，岁）	BMI[M（P₂₅，P₇₅），kg/m²]	ALT[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	AST[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	GGT[M（P₂₅，P₇₅），U/L]
组别	例数	男	女	年龄（±s，岁）	BMI[M（P₂₅，P₇₅），kg/m²]	ALT[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	AST[M（P₂₅，P₇₅），U/L]	GGT[M（P₂₅，P₇₅），U/L]
F0-F1组	70	56（80.0）	14（20.0）	41.9±12.8	26.8（23.4，30.1）	54.5（33.8，77.8）	34.5（24.0，44.0）	42.5（26.0，74.3）
F2-F4组	40	18（45.0）	22（55.0）	49.1±10.7	27.9（25.7，31.6）	66.0（39.5，107.0）	49.5（37.3，135.8）	67.5（37.3，135.8）
检验统计量值		14.163^a		-2.991^b	1.516	1.864	3.611	2.902
P值		<0.001		<0.003	0.129	0.062	<0.0001	0.004
组别	TC[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	TG[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	HDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	LDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	肌酐（±s，μmol/L）	PLT（±s，×10⁹/L）	空腹血糖[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	FIB-4指数[M（P₂₅，P₇₅）]
F0-F1组	4.7（4.2，5.4）	1.8（1.4，2.4）	1.1（0.9，1.3）	2.9（2.5，3.4）	65.7±14.3	229.3±53.6	5.6（5.0，6.2）	0.87（0.58，1.41）
F2-F4组	4.8（4.1，5.4）	2.2（1.5，2.9）	1.0（0.9，1.1）	3.0（2.6，3.5）	67.5±18.1	186.4±64.3	6.2（5.4，8.1）	1.80（1.20，2.50）
检验统计量值	-0.068	1.749	-1.439	0.839	-0.581^b	-3.751^b	2.815	4.726
P值	0.946	0.080	0.150	0.401	0.562	<0.001	0.005	<0.001