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第20章 溃疡性结肠炎的实验室检查及临床意义
溃疡性结肠炎(UC)的实验室检查包括常见的血液、尿液和粪便检查,也包括免疫学、遗传学等检查。目前没有一种指标可用于确定诊断,也无可靠的用于鉴别诊断、评估病情、预测复发、判断预后的实验室指标 [1]。理想的实验室检查指标应该简便易行、快速、价廉、不具有创伤性或创伤性小、可重复性好等特性。
第1节 传统实验室检查方法
目前在临床上已有多种常规开展或应用多年的实验室指标或标记物,也有将一些开展较成熟的血清学(serology)指标与遗传学(genetics)及炎症标记物(inflammation markers)试验综合成为“套餐”式检查(Prometheus IBD sgi diagnostic test),用于溃疡性结肠炎(包括克罗恩病和未定型结肠炎)的诊断与鉴别诊断,但传统检查项目仍具有重要的临床参考价值。
一、血常规检查
血常规检查极为方便、快速,但因其特异性差而常被忽视,实际上血常规检查能为我们提供很多重要的线索。溃疡性结肠炎患者常存在不同程度的贫血,多表现为小细胞低色素性贫血,贫血的严重程度与病程和疾病严重程度有一定的相关性。引起贫血的原因主要与肠道丢失增加及摄食减少有关,还有一部分与治疗药物引起的溶血有关,极少数患者与疾病导致的骨髓造血功能抑制有关 [2]。除贫血外,UC患者还表现出血细胞比容(Hct)降低和红细胞分布宽度(RDW)增加 [3,4]。疾病活动期白细胞计数多升高,并在白细胞内可出现中毒颗粒,引起白细胞升高的原因可能是并发细菌感染,也可能是应用糖皮质激素的结果。疾病缓解期白细胞计数可恢复正常,应用一些免疫抑制剂也可导致白细胞计数下降,因此不能简单地用白细胞计数来判断疾病是否活动。溃疡性结肠炎患者血小板计数多升高,疾病活动期尤为突出,可作为判断疾病活动性的指标。引起血小板升高的原因除与疾病活动有关外,还可能与急性失血及长期应用糖皮质激素有关。不仅血小板数量增加,溃疡性结肠炎患者血小板活化程度也增加,且反映血小板活化程度的指标与疾病活动性呈一定的相关性。血小板增加及活化是溃疡性结肠炎患者血液高凝的原因之一,也有研究者认为活化的血小板释放多种炎症介质是促使炎症持续的原因之一,但有研究者认为血小板的这种作用不是由血小板升高所致,而是由血小板活化因子升高所致 [5,6]。除血小板数量和活化状态发生变化外,溃疡性结肠炎患者血小板平均容积(mean platelet volume,MPV)也明显低于正常。疾病越处于活动期,MPV则越小,且其与白细胞计数、C-反应蛋白(CRP)及内镜疾病活动指数呈明显负相关,有人认为以MPV作为判断疾病活动指标较血小板计数更有意义。引起MPV变小的具体机制尚不明确 [7]。
二、尿常规检查
目前尿液相关检查用于判断UC活动或复发的实验室指标较少,且特异性均较差。尿常规检查中尿蛋白是一种非特异性的炎症反应指标,有研究发现,尿中白蛋白和α 1-微球蛋白水平在活动期UC患者中显著高于缓解期患者,而缓解期患者尿中蛋白的水平与正常对照组无显著差异,且尿中蛋白水平与患者疾病活动程度、内镜表现及CRP水平均呈正相关。尿中蛋白水平升高的原因,可能与溃疡性结肠炎活动时血中多种炎症介质直接作用于肾脏微血管,或者炎症介质刺激炎症细胞趋化吸附,引起肾小球炎性改变有关 [8,9]。
三、大便常规检查
大便检查对于肠道炎症具有天然优势:标本极其易得、无创伤性、可最直接反映肠道炎症等。大便检查对溃疡性结肠炎至关重要,既是确定诊断与鉴别诊断的依据,又是判断疗效与预测复发的手段。未经治疗的UC患者,大便常规检查往往见到大量的脓细胞和红细胞,部分患者还可见黏液及未消化的食物残渣。红细胞数量增加往往意味着疾病严重或病变肠段增加,若大便以脓细胞为主,则可能合并细菌感染;若大便中找到病毒颗粒则可能合并病毒感染。大便隐血实验阳性说明出血量并不大,可能是疾病趋于好转或者疾病复发的初期。大便病原体检查是UC鉴别诊断的重要一环,但有时UC合并感染使得鉴别诊断异常困难。为此,对于初诊的UC患者均需行病原体检查,以排除细菌、病毒及寄生虫感染等。考虑到我国抗生素的广泛使用以及难辨梭状芽胞杆菌培养困难,对于初诊腹泻患者还需考虑假膜性肠炎的可能。
四、红细胞沉降率(ESR)
ESR是一种急性期反应标志,指红细胞在一定条件下下沉的速率,影响其下沉的因素有两方面:血浆中各种蛋白的浓度和比例以及红细胞的数量和形状。血浆中纤维蛋白原或球蛋白含量增加导致ESR加快,而白蛋白含量减少时 ESR 也加快;红细胞数量减少(贫血)时ESR加快,但重度贫血时ESR却减慢。儿童的ESR较成人稍快。虽然ESR是一种急性期反应标志,但其多在机体状况改变后2~3天才能表现出来,故其没有CRP反应灵敏。UC活动时ESR增快,随着疾病缓解血沉逐渐恢复正常,但血沉恢复正常稍滞后。ESR除与疾病活动有关外,还受病变部位的影响,如单纯的直肠溃疡,ESR可正常。虽然ESR没有CRP灵敏,但在一项IBD患儿中的研究发现,超过2/3的病例两者预测疾病活动的价值相似,另外1/3的病例两者预测疾病活动的价值均不佳,故作者推荐仅需一个指标即可预测疾病活动性 [10]。
五、C-反应蛋白(CRP)
C-反应蛋白是人体最重要的急性期反应蛋白,由5个单体组成,半衰期约19小时,因此能及时地反映体内炎症变化情况。正常情况下,肝脏产生少量CRP,受到炎症因子(如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、白细胞介素-1β)的刺激,肝脏可产生大量的CRP,导致血清CRP升高。CRP在巨噬细胞的吞噬过程中发挥调理作用,因此其在宿主的先天免疫系统和自身免疫系统中均是一种重要的分子。机体在受到感染(细菌、病毒、真菌、分枝杆菌等病原体)、炎症、应激、组织坏死、创伤、肿瘤等刺激时,其水平均会升高。在UC患者中CRP升高不如CD患者中明显,甚至有些UC患者CRP并不升高,推测原因可能与UC病变仅限于肠黏膜有关。但对体内的炎症因子水平研究发现,UC和CD患者体内炎症因子水平并无差异,因此理论上刺激肝脏产生CRP的能力并无差异,故不能单纯以病变限于黏膜来解释UC患者中CRP较低的原因。另一种观点认为,是CRP基因多态性(CRP 717位点突变)的不同导致了CD和UC患者中CRP水平的差异 [11]。而也有研究并未发现基因多态性与CRP间的相关性 [12]。随着UC病变肠段的增加,CRP水平会逐渐升高。CRP不仅可监测疾病复发,还可预测需要肠段切除的危险性:经过治疗一年后CRP水平仍高于10mg/L,则在未来四年内发生结肠切除的危险性显著增加 [13]。在另外一项接受激素或者环孢素治疗的重症UC患者中,3天后若CRP水平高于45mg/L则意味着患者需要结肠切除的可能性显著增加 [14]。因为CRP的产生不受免疫抑制剂、糖皮质激素及抗生素等的影响,故血浆CRP的水平反映的是实际病情变化的情况,若经过临床治疗症状好转但CRP仍持续升高,需仔细寻找可能存在的原因 [15]。超敏CRP(hs-CRP)可能较CRP更为敏感,某些CRP正常的病例hs-CRP也会超出正常范围。但在一项IBD患儿中的研究发现,若CRP水平低于检测下限(5mg/L),hs-CRP也不能检出;经过激素治疗的UC患者,hs-CRP在判断疗效方面并不优于CRP [16]。
六、生化检查
大部分UC患者均存在不同程度的营养不良,同时UC患者可合并存在肝胆系疾病,故UC活动期或慢性持续的UC患者肝功能均有一定异常:谷丙转氨酶、谷草转氨酶和碱性磷酸酶水平升高,反应肝脏储备功能的胆碱酯酶水平可降低,可伴有黄疸指数的升高。血清白蛋白水平随着疾病进展多逐渐下降,若血清白蛋白水平持续低于正常水平,说明药物治疗无效或者病情恶化。血清白蛋白水平持续低下,还会使得机体免疫力降低、术后伤口愈合延迟、机会感染增加等。除白蛋白水平降低外,UC患者疾病活动期还伴有α-球蛋白水平升高及γ-球蛋白水平降低,这些变化也可能与疾病复发或者病情加重有关 [17]。血清蛋白水平的这些变化,也是导致ESR发生变化的原因之一。UC患者肝功能的变化除与疾病本身有关外,还可能与治疗药物、UC患者的高凝状态、患者免疫异常等有关。UC患者频繁腹泻是导致电解质紊乱和酸碱平衡紊乱的原因之一,也是患者低蛋白血症的原因之一。所有电解质紊乱中以低钾表现最为突出,严重低钾会导致肠麻痹及中毒性巨结肠。
七、凝血功能检查
UC患者因血小板增加、血浆中凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ增加以及纤维蛋白原的增加、血管假性血友病因子(vWF)增加、凝血酶-抗凝血酶复合物(TAT)增加、抗凝血因子水平降低等因素,常导致血液处于高凝状态,会出现肺栓塞和内脏血栓形成等,部分患者出现游走性血栓性静脉炎,若出现肠道血管血栓形成会加重肠道缺血和出血。因此,若患者血小板数量明显升高,适当应用肝素治疗可能使患者获益。与对照人群相比,UC患者发生栓塞性疾病的危险性至少增加3~4倍 [18]。UC患者高凝状态是导致炎症的原因还是继发因素尚不明确,但多数学者认为高凝状态是肠道炎症的继发反应且不具有特异性 [19]。
第2节 特殊的实验室检查
特殊的实验室检查是相对于传统检查而言,实际上部分检查并不“特殊”,如血清抗体检测、炎症因子检测等,这里仅方便区别于传统检查而称之为特殊检查。
一、其他急性期反应蛋白
CRP是急性期反应蛋白中最重要的一种,但其不是唯一的急性期反应蛋白,除CRP外尚有多种急性期反应蛋白(表20-1)。这些急性期反应蛋白大部分在IBD中没有很透彻的研究,同时一些研究结果相互矛盾,而且因为半衰期较长,没有显示出优于CRP的特性,所以在临床上没有广泛的应用。血清类黏蛋白主要在肝脏合成,在组织损伤、炎症或感染时表达增加,具有免疫调节等生理作用。其水平与疾病活动指标具有很好的相关性,但因其半衰期长达5天限制了其在临床上的应用。β 2微球蛋白是由激活的T淋巴细胞和B淋巴细胞产生,因分子量较小可通过肾小球滤过。其半衰期仅2小时,理论上是较好的急性期反应蛋白,但因随着年龄增长和肾功能下降其水平升高,在临床应用也受到限制 [1,20]。
表20-1 急性期反应蛋白 [1,20]
二、抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)
抗中性粒细胞胞浆抗体(antineutrophil cytoplasmic antibody,ANCA)分为胞浆型(cANCA)、核周型(pANCA)和不典型型,其首先在原发性血管炎和Wegener肉芽肿中被发现,但与这些疾病不同,UC患者中的ANCA以pANCA为主。pANCA在UC中的临床意义主要在于与CD的鉴别诊断,其与疾病表型、对治疗的反应、监测病情复发等方面的意义尚不确定,其是否可作为遗传易感性标志也存在争议。pANCA针对的抗原为核组蛋白H1,是一种自身抗体,与肠腔内细菌抗原存在交叉反应 [21]。pANCA定位于核膜内侧面,由肠腔内的B细胞产生,反应部位位于细胞核的边缘,不能识别双链DNA [22]。
大约60%~80%的UC患者pANCA阳性,而CD患者中大约20%阳性;与pANCA相反,大约60%的CD患者抗酿酒酵母抗体(ASCA)阳性,而大约10%UC患者ASCA阳性 [23]。联合检测两种抗体发现,ASCA+/pANCA- 是CD的特征,而ASCA-/pANCA+ 是UC的特征。对于不能确定的结肠炎,ASCA+/pANCA-对克罗恩病的阳性预测价值约80%,ASCA-/pANCA+ 对UC的阳性预测价值稍差,约为60%,ASCA-/pANCA-最终确诊为炎症性肠病者很少。结肠切除后pANCA仍阳性,且在自身免疫性肝病和原发性硬化性胆管炎患者中pANCA也阳性,这些均提示ANCA是机体免疫紊乱的指标而不是导致疾病的原因。有研究显示ANCA阳性的左半结肠炎对药物治疗疗效不佳,然而通过更为特异的pANCA分析没有证实这种相关性 [24]。Fleshner等研究发现,ANCA阳性的UC患者结肠切除后发生储袋炎的风险较高,且抗体滴度与储袋炎的风险相关。国内外的研究均发现不同人群间的ANCA阳性率存在明显差异,UC患者一级亲属的阳性率高于一般人群,因此有研究者认为ANCA可作为UC的遗传易感标志。但也有研究者没有在UC亲属中发现pANCA阳性,且ANCA在多种自身免疫性疾病中均存在,故其作为UC遗传易感性标志尚有争议。
三、其他抗体
抗酿酒酵母抗体(anti-Saccharomyces cerevisiae mannan antibodies,ASCA)是第一个被确认的对CD具有特异性的抗体,其与肠道纤维狭窄、小肠病变、肠穿孔及手术有良好的相关性,但在UC患者中并未发现这些相关性。抗-OmpC抗体、抗-Cbir抗体及抗-I2抗体是研究得比较多的另外三种抗体,这些抗体对CD患者疾病表型及预后有较好的预测作用,但对UC患者则没有发现类似的临床意义。其他抗体包括抗-chitobioside IgA抗体 (ACCA)、抗-laminaribioside IgG 抗体(ALCA)和抗-mannobioside IgG抗体(AMCA),有研究将这三种抗体联合检测发现,其有很好的鉴别UC和CD的作用,大约1/3的CD患者这三个抗体均是阳性。IBDX TMpanel由上述三种抗体结合ASCA IgG(gASCA)和抗-OmpC抗体组成,用于IBD的鉴别诊断,这个新的组合虽然没能显著提高UC和CD鉴别诊断的效率,但显著地提高了IBD患者与健康对照者及非IBD肠道炎症者的鉴别诊断效率 [25,26] 。在系统性红斑狼疮(SLE)中研究发现,抗亲环素抗体可作为疾病活动的指标之一,在活动期UC患者中的研究也发现该抗体阳性率升高,但是否可用来监测UC疾病的活动性尚需进一步研究。
四、血液其他检查
血液检查的内容除急性期蛋白、抗体外,还包括多种细胞因子、黏附分子、受体成分等。细胞因子种类繁多,每种因子在炎症过程中的作用各不相同,且大部分细胞因子的作用尚未完全研究清楚,根据因子在炎症中的作用可简单分为抗炎性细胞因子和促炎性细胞因子,这里仅简要介绍一些常见的细胞因子。
白细胞介素(interleukin,IL)是一类最重要的细胞因子,既参与了炎症的过程又是炎症的产物,目前至少发现23种白细胞介素。IL-1是一种促炎性细胞因子,由单核-巨噬细胞、B细胞和自然杀伤细胞产生,其促炎作用受其相应的受体拮抗剂(IL-1RA)调节。UC患者体内IL-1水平升高,同时IL-1RA水平下降,两者比例升高,随着病情好转两者比例逐渐恢复正常。IL-2及其受体(IL-2R)主要参与机体细胞免疫,外周血多测定可溶性白细胞介素-2受体(sIL-2R),UC疾病活动时其水平升高病情缓解后其水平降低,而IL-2的变化则与其受体相反。IL-4是一种抗炎性细胞因子,由激活的淋巴细胞合成,可抑制多种促炎性细胞因子(如IL-1和TNF-α)的产生,UC患者IL-4水平多降低。IL-6多被认为是一种促炎性细胞因子,由巨噬细胞和T细胞产生,在CD患者中其水平常升高,但在UC患者中升高多不明显。IL-8可由多种细胞产生,在UC中被认为是促炎因子,UC活动时IL-8水平升高,且其水平与病变范围相关,随着病情好转IL-8水平下降。IL-10是一种抗炎性细胞因子,由Th2细胞分泌,能抑制多种促炎性细胞因子的产生,在活动期UC患者中其水平下降。IL-12具有促进多种促炎细胞因子(IFN-γ、IL-2、IL-8、TNF-α)表达的作用,通过这些因子发挥促炎作用,UC活动时其表达增加。IL-13是一种抗炎性细胞因子,在UC中的作用类似IL-4。IL-17多在IL-23的刺激下由Th17细胞分泌,能促进多种炎症介质的释放,诱导炎症反应,IL-23/IL-17通路是近年来研究得比较多的免疫调节通路,该通路失调可导致多种自身免疫性疾病的发生,活动期UC患者这两种因子的水平多升高。
黏附分子的主要作用是介导细胞-细胞或者细胞-细胞外基质相互接触和结合,在炎症中可促进多种炎性细胞向炎症部位聚集,可分为不同的家族,也可用CD分子命名。血管细胞黏附分子-1(VCAM-1,CD106)有利于炎症细胞向血管内皮黏附并通过血管壁渗入炎症部位,UC活动期其水平升高。细胞间黏附分子(ICAM)可分为三个亚类,外周血中检测到的为可溶性细胞间黏附分子(sICAM),UC活动时其水平升高,并与CRP水平呈正相关。选择素家族主要有三个成员:P-选择素、L-选择素和S-选择素,这三种选择素在UC活动时水平均会升高,病情缓解后浓度下降。黏附分子家族的其他成员在UC患者也会有不同的变化,但因多局限于实验研究,尚未在临床应用,不在此一一介绍。
受体是多种分子发挥作用的必要条件,多种受体成分在UC中也会出现不同程度的变化。在所有的受体分子中,Toll样受体(TLRs)是研究得最多的一种受体,目前至少发现10种不同的TLRs,分别命名为TLR-1~TLR-10,不同的TLRs表达于不同的肠黏膜上皮细胞,正常人肠道上皮组成性表达TLR-3 和TLR-5,微量表达TLR-2和TLR-4。TLRs能识别特定微生物的保守分子成分,研究表明其广泛参与了IBD的过程。UC患者中检测到高水平的TLR-4的表达,且其299位点等位基因频率升高,其他TLRs在UC中的表达情况仍待进一步明确。可溶性尿激酶纤溶酶原激活剂受体(soluble urokinase plasminogen activator receptor,suPAR)在成人中被认为是一种IBD患者的炎症标志,但在UC患儿中的研究发现,其水平较低且与肠道粪便钙卫蛋白水平、CRP及ESR无相关性,而且suPAR水平受激素治疗的影响,但肿瘤坏死因子单克隆抗体治疗对其水平无影响 [27]。新近研究的还发现促肾上腺皮质激素释放因子受体-2(CRF-2) [28] 在UC中会降低,而可溶性肿瘤坏死因子受体-1和-2 (sTNFR1,aTNFR2)则升高 [29]。
干扰素-γ(IFN-γ)由激活的T细胞和NK细胞产生,是一种强促炎性细胞因子,可激活中性粒细胞、NK细胞和血管内皮细胞,活化的NK细胞可进一步表达IFN-γ,进而促使炎症反应放大。IFN-γ在UC中的作用远没有其在CD中重要,甚至有研究认为其在UC中水平并不升高 [30] 。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)是一种强力的促炎性细胞因子,主要由单核细胞和巨噬细胞产生,可促进T、B细胞及巨噬细胞功能,与多种炎症因子(IL-1β、IL-8、IFN-γ)有协同作用,可产生多种炎症介质。在活动期UC患者的外周血血清、外周血单核细胞、肠黏膜组织及粪便中TNF-α均明显升高,随着病情缓解其水平逐渐降低,疾病完全缓解后其水平与健康对照个体相似。抗TNF-α抗体治疗CD和UC有效,说明TNF-α是炎症过程中重要的始动因素 [31]。
五、尿液其他检查
戊糖素是一种糖代谢的终产物,在类风湿关节炎疾病活动时明显升高,通过酶联免疫吸附法(ELISA)测定人尿中戊糖素水平发现,活动期溃疡性结肠炎患者高于缓解期患者,也高于克罗恩病患者,借此方法有助于区分静止期与缓解期UC,也有助于UC与CD的鉴别诊断 [32]。采用磁共振分光检查(nuclear magnetic resonance spectroscopy)结合目标谱分析技术,测定尿中三羧酸循环中间代谢物、氨基酸代谢物和肠道菌群代谢物,可有效鉴别炎症性肠病患者和正常对照人群,但是否能有效区分溃疡性结肠炎和克罗恩病患者尚无一致的研究结果 [33,34]。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)可能通过介导肠黏膜的损害而参与肠道炎症反应过程,研究发现儿童UC患者尿中MMP-2和MMP-9水平显著升高 [35]。此外,尿中白三烯E-4(LTE-4)、6-羟甲烯龙(6HMS) [36]、蛋白/肌酐比值等在UC患者均高于正常对照者。尿液中水杨酸浓度的测定对判断患者服药依从性有较好的价值,并可以此预测患者复发的可能性 [37]。
六、粪便钙卫蛋白
钙卫蛋白(calprotectin)广泛分布于人体组织、体液及细胞中,是重要的炎症反应性蛋白,占细胞总蛋白的5%,占中性粒细胞胞质的60%。钙卫蛋白主要表达于中性粒细胞,单核细胞和反应性巨噬细胞少量表达,是中性粒细胞代谢更新的标志物,具有抑制细菌及真菌的作用,在感染及炎症性疾病时显著升高。钙卫蛋白由两条重链和一条轻链组成,具有耐热和耐水解的特性,常温下保存一周可不被细菌和各种酶分解。粪便中钙卫蛋白含量是血浆中的6倍,随着年龄增长粪便中钙卫蛋白含量增加。粪便钙卫蛋白可有助于UC的鉴别诊断。对于以腹痛、腹泻为主要表现的患者进行研究发现,UC患者粪便钙卫蛋白含量(约60mg/L)显著高于肠易激综合征患者(4mg/L),也高于感染性腹泻患者(约30mg/L) [38]。粪便钙卫蛋白浓度可有效评估UC活动性,与内镜表现和组织学评分有很好的相关性,并与CRP水平呈正相关。活动期UC患者的粪便钙卫蛋白水平高于缓解期,而缓解期UC患者又高于健康对照人群。不仅如此,随着疾病活动性的增加,钙卫蛋白水平逐渐升高;同样,随着病变累及肠段的增多,钙卫蛋白的水平也升高。通过测定粪便钙卫蛋白的水平还可判断药物治疗的效果和预测疾病复发。对于治疗有效的UC患者,其粪便钙卫蛋白水平下降,且下降程度与内镜和组织学改善呈正比。若通过治疗后患者症状好转,但通过随访发现粪便钙卫蛋白维持在较高水平,或者降至正常后再次升高,往往预示着疾病复发。将粪便钙卫蛋白监测作为UC诊断、鉴别诊断、判断疗效和预测复发的一项检查,可有效降低医疗费用并减少患者痛苦。但因其主要表达于中性粒细胞,其水平正常不能代表肠道无炎症反应存在。同时需要注意的是,粪便钙卫蛋白并无特异性,肠道肿瘤、息肉、感染及药物等均可影响其表达水平,故临床应用时需综合分析 [39,40]。
七、粪便乳铁蛋白
同钙卫蛋白一样,乳铁蛋白也是一种炎症反应性蛋白,是中性粒细胞的主要成分,可用来鉴别肠道炎症性(细菌、寄生虫等感染,以及炎症性肠病)和非炎症性疾病,但不能用来鉴别肠道感染性疾病和炎症性肠病(IBD)。通过粪便检测乳铁蛋白的方法简便易行、费用低廉、可反复多次检查且患者无痛苦,易被患者接受。粪便乳铁蛋白在UC患者中的主要作用,是监测疾病活动性、判断治疗效果以及预测复发。多数研究显示活动期UC患者粪便乳铁蛋白浓度大于300μg/g,显著高于疾病缓解期患者。不仅如此,对于活动性UC患者,轻、中、重三组患者粪便乳铁蛋白水平也存在差异,粪便乳铁蛋白的水平与内镜分级有很好的相关性,但粪便乳铁蛋白水平不能反映疾病的预后,也不能用来预测药物疗效 [40,41]。
八、其他粪便检查
新蝶呤是蝶呤合成旁路的一种中间代谢物,由单核-巨噬细胞在受到非特异性刺激后合成并释放,与钙卫蛋白和乳铁蛋白稍不同,其是T细胞、单核细胞和巨噬细胞活动的标志。通常通过测定血中浓度用于判断炎症活动情况,最近有研究通过测定粪便中浓度发现,粪便新蝶呤同粪便钙卫蛋白一样,与UC内镜下疾病评分有很好的相关性,以200pmol/g为临界值可准确预测内镜下疾病活动度 [42]。除对粪便代谢物进行分析外,最近有研究分析了UC患者粪便菌群的变化发现,UC患者缓解期和复发期的粪便菌群不同,而缓解期患者的菌群则类似于健康对照人群 [43]。在评价UC黏膜愈合方面,新近报道了一种定量粪便组织化学检查(quantitative fecal immunochemical tests,FIT),若定义肠镜下梅奥评分0分为黏膜愈合,以FIT <100ng/ml为临界值,阴性预测黏膜愈合的敏感性和特异性分别达到92%和71%,若以梅奥评分0分或1分为黏膜愈合标准,则FIT阴性预测的敏感性和特异性分别为60% 和87%。同样若以FIT≥100ng/ml为临界值,阳性预测黏膜炎症的敏感性和特异性分别为87%和60% [44]。不仅尿液中MMP-9水平升高,对UC患者粪便中MMP-9进行分析发现,其水平也显著升高,且与内镜下梅奥评分、粪便钙卫蛋白水平及CRP有很好的相关性 [45]。除此之外,粪便髓过氧物酶、粪便粘蛋白酶活性、粪便CHI3L1、粪便高迁移率组盒-1(HMGB1)、粪便α 1-抗胰蛋白酶、粪便白细胞酯酶、粪便TNF-α等检查,均被报道对UC肠道炎症状态有一定的监测作用,但应用尚不广泛,需进一步临床研究。
九、遗传学标记检查
遗传学检查主要在于确定一些遗传易感基因,目前至少发现100个可能的IBD遗传易感基因,位于不同的染色体上。第一个被确定的CD遗传易感基因是NOD2/CARD15,但该基因在我国CD人群中未被证实。在数十个IBD遗传易感基因中,尚未发现能被广泛接受的UC遗传易感基因。
十、其他检查
黏蛋白C是一种多功能细胞外基质蛋白,在组织炎症和修复时表达增加,UC患者显著高于正常对照人群,且其水平与临床疾病分级和组织学炎症程度具有很好的相关性,但其在肠道肿瘤及其他炎症中也表达增加,限制了其临床应用 [46]。有报道中性粒细胞弹性蛋白酶是一个独立的预测疾病活动的指标,甚至其准确性超过CRP和ESR [47]。血液中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)是一种简单易行的检查方法,最近研究指出,活动性UC患者NLR (3.22±1.29)明显高于非活动期UC(1.84±0.69)和健康对照者(2.01±0.64),以2.16为临界值其预测疾病活动的敏感性为81.8%,特异性为80.5%,阳性预测值为86.8%,阴性预测值为73.8%;且与白细胞及ESR值有很好的相关性 [48]。
第3节 可能有助于特异性诊断的新实验室检查
一、拉曼显微光谱仪检查
随着对IBD发病机制研究的深入,发展了许多有助于诊断或鉴别诊断的新技术,拉曼显微光谱仪(Raman microspectroscopy)是其中比较有前景的一种检查。拉曼光谱技术的工作原理是:当一束固定频率的光射到某生物分子上时,一部分光的频率会发生改变并散射出来,入射光与散射光间的频率差仅与分子本身的结构有关,因而可利用这种特征确定分子的结构。机体组织由不同的生物分子组成,因而不同的组织也具有不同的拉曼散射特征。同时,由于拉曼显微光谱仪仅通过收集散射光和激化光频率的变化,不破坏组织及样本结构,可在肠镜检查的同时实施检查,也可在取出的标本上检查且不影响病理化验,具有其他检查不具备的优势。已经有很多研究将拉曼显微光谱仪用于多种恶性病变的研究,第一项联合消化内镜技术的体内研究始于2000年,一系列的研究显示拉曼显微光谱仪可很好地区分正常组织、腺癌和息肉 [49] 。在12例UC和9例CD患者中取冰冻组织样本用于检查发现,两种不同疾病在多个分子拉曼散射峰上的峰强度均有差异:UC患者苯丙氨酸(1003cm -1)和核酸(1563cm -1)峰强度低于CD患者,而UC患者脂质(1300cm -1)的峰强度高于CD [50] 。另外一项联合化学计量学与拉曼光谱仪的研究显示,其区分UC、CD和健康对照个体的准确性达98.90% [51]。虽然这些研究都显示出拉曼光谱仪可很好地鉴别UC和CD,但这两项研究的缺点是没有其他肠道炎症性病变作为对照,因而其是否能将UC、CD、感染性肠炎、放射性肠炎以及缺血性肠炎等病变准确鉴别出来尚需进一步研究 。
二、套餐式检查
鉴于单一检查在UC鉴别诊断中的局限性,已经有多种套餐式检查用于临床,普罗米修斯IBD sgi Diagnostic TM检查(PROMETHEUS ® IBD sgi Diagnostic TM test)是这些套餐式检查中较为全面的一种。经过数年的发展,目前已经是第四代普罗米修斯套餐式检查,并于2011年上市。该检查被认为是诊断IBD的新一代技术,结合了血清学(serology)、遗传学(genetics)和炎症标志物(inflammation)检查指标(故称为IBD sgi检查),以期能通过全面的血液学检查区分UC、CD及非IBD疾病。该检查仅需提供2ml血清和2ml EDTA抗凝全血,样本可常温储存7天或者冰箱冷藏21天,大约3~4个工作日即可得到检查结果。该套餐检查包含的项目及参考值范围见表20-2 [52]。该检查在419例CD患者、227例UC患者、314例肠道疾病对照患者及123例健康对照患者中进行的研究显示,其诊断IBD、CD和UC的敏感性分别为74%、89%和98%,诊断IBD、CD和UC的特异性分别为90%、81%和83%,对疑诊为IBD的患者阳性预测值(PPV)为98%,对于疑诊为非IBD的患者阴性预测值(NPV)为95% [52]。
表20-2 普罗米修斯IBD sgi Diagnostic TM检查项目及参考值 [52]
注:EU/ml:内毒素单位/毫升;IFA:间接免疫荧光素标记抗体分析;SAA:serum amyloid A;SNP:单核苷酸多态性;VCAM:血管细胞黏附分子;VEGF:血管内皮生长因子
应用普罗米修斯IBD sgi Diagnostic TM检查举例:
病例1 男性,32岁,国外旅游回来即解不成形带鲜血大便3~5次/天;曾解白色不活动物,疑似“寄生虫”;曾发生过上腹绞痛;无夜间腹泻、食欲不振、体重减轻或发热等症状;有“肛裂”史,近未治疗;不抽烟,但日饮啤酒两罐;家族中有成员患过“皮肤癌”,曾祖父死于“结直肠癌”,但无“IBD”、“乳糜泻”或“结肠息肉”史等。体检一般健康,腹平软,无压痛,肠鸣音正常。诊断考虑旅游所致肠道感染后“IBS”;但血便结合“肛裂”病史,以及大便检查有白细胞,IBD待排。大便培养、大便C.d.试验,以及大便虫卵与寄生虫检查均阴性;血液全套包括全血细胞计数、乳糜泻血清学、代谢检查、甲状腺刺激试验、ESR与CRP等均正常。结肠镜检查见直肠黏膜轻度弥漫性红斑,肛管见一裂隙;末端回肠正常所见。黏膜活检组织病理学见隐窝歪曲与慢性炎症改变,符合直肠IBD改变。Prometheus IBD sgi 诊断试验结果:pANCA自身抗体增高(44.5EU/ml)、ASCA IgA抗体轻度升高(14.5EU/ml),基因突变两项:杂合子性ATG16L1、杂合子性NKX2-3。鉴于患者症状、实验室检查结果及结肠镜轻度炎症表现,最后诊断为轻-中度溃疡性结肠炎。予以美沙拉秦治疗。2周后复诊,症状包括腹痛消失,大便正常,无胃肠道出血及肛裂改善。建议继续美沙拉秦治疗及胶囊胃镜检查排除小肠病变。
病例2 男性,18岁患者,无自觉不适,近年伴随体育锻炼体重波动约5磅,近几个月出现大便松散,否认便血、腹痛、恶心、呕吐等,其母亲和姐姐患CD。体格检查无腹部压痛及反跳痛,肛周及直肠检查未见异常。大便隐血实验阴性,白细胞计数、ESR、铁饱和度、维生素B 12正常,CRP 0.75mg/dl (正常<0.8mg/dl),活性维生素D 29ng/ml (正常30~100ng/ml)。普罗米修斯IBD sgi Diagnostic检查为此患者提供了如下信息:血清学指标ASCA IgA、ASCA IgG、pANCA在正常范围,anti-OmpC IgA升高(65.4EU/ml),anti-CBir1 IgG升高(90.7EU/ml),anti-A4-Fla2 IgG升高(65.0EU/ml),anti-FlaX IgG也升高(>100.0EU/ml);遗传学指标ECM1和NKX2-3杂和阳性;炎症指标CRP正常,VEGF(423pg/ml)和SAA(11.8mg/L)升高。结果提示CD。进一步胃镜检查未发现明显异常,结肠镜检查提示全结肠炎症,但无明显溃疡和糜烂,回肠末端正常,结肠病理检查见活动性炎症但未见肉芽肿。建议患者开始服用5-氨基水杨酸,并建议考虑免疫抑制剂和生物制剂,同时定期检查粪便钙卫蛋白水平和定期肠镜检查。
(张明 郑家驹)
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