糞鈣衛(wèi)蛋白在炎癥性腸病應(yīng)用中的優(yōu)勢探討

麻 婧，吳開春

第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院消化病醫(yī)院，陜西 西安 710032

糞鈣衛(wèi)蛋白在炎癥性腸病應(yīng)用中的優(yōu)勢探討

麻 婧，吳開春

第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院消化病醫(yī)院，陜西 西安 710032

目前對于炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)的診斷和病程評估主要依靠內(nèi)鏡與活組織檢查的有創(chuàng)手段。其他炎性指標(biāo)如白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血細(xì)胞沉降率(ESR)、C-反應(yīng)蛋白(CRP)對IBD診斷、活動性及病程評價(jià)有很大局限性。糞鈣衛(wèi)蛋白(fecal calprotectin，F(xiàn)C)來源于中性粒細(xì)胞胞漿，其升高與腸道炎癥活動相關(guān)，對IBD活動性判斷、嚴(yán)重程度分級、病程復(fù)發(fā)預(yù)測及療效評估有重要作用。此外，F(xiàn)C檢測方法簡單、無創(chuàng)、便宜、可靠，是IBD診斷的理想標(biāo)志物。

糞鈣衛(wèi)蛋白；炎癥性腸??；疾病評估

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)是一類慢性復(fù)發(fā)性疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)和克羅恩病(Crohn’s disease，CD)。在臨床實(shí)踐中，“內(nèi)鏡+活組織檢查”是診斷IBD、判斷病情活動性、評估預(yù)后的可靠手段。然而，這種方法有創(chuàng)且花費(fèi)較高。糞鈣衛(wèi)蛋白(fecal calprotectin，F(xiàn)C)能夠很好地反映腸道炎癥嚴(yán)重程度且檢測方便，取材容易。本文對FC在IBD中的應(yīng)用價(jià)值作一概述。

1 FC

FC是一種分子量為36 kDa的鈣鋅結(jié)合蛋白是由兩個異源鈣結(jié)合蛋白(S100A8和S100A9)組成的二聚體，屬于S100蛋白家族成員，主要來源于中性粒細(xì)胞，小部分來源于單核細(xì)胞和活化的巨噬細(xì)胞[1]。鈣衛(wèi)蛋白具有抗微生物及抗真菌作用[2]，且具有良好的耐熱性，與鈣離子結(jié)合后可以抵抗蛋白水解酶水解，故在室溫下性質(zhì)穩(wěn)定且可長期保存。FC濃度受腸道炎癥嚴(yán)重程度影響，反映中性粒細(xì)胞由炎癥累積的腸道黏膜遷移入腸腔的程度，多由腸壁滲透性增高引起。除此之外，F(xiàn)C的檢測方法為非侵入性檢測，且簡單、便宜、安全、可靠、客觀，易被患者接受(特別是嬰幼兒[3])。因此，F(xiàn)C是體現(xiàn)腸道炎癥的理想指標(biāo)，特別是在IBD中意義重大，且已廣泛用于科研[4]。

此外，F(xiàn)C具有年齡相關(guān)性，特別在1歲以下嬰幼兒中FC濃度明顯升高。Campeotto等[5]報(bào)道稱：新生兒FC可達(dá)167 μg/g，明顯高于正常成人(中位數(shù)：50 μg/g)。Olafsdottir等[6]同樣證明了1歲以下嬰幼兒FC濃度(278±105)mg/kg高于1歲以上兒童(40±28)mg/kg。4～17歲兒童FC濃度與成人比較無明顯差異[7]，總體水平為13.6 μg/g，與性別無相關(guān)性。嬰幼兒FC濃度偏高可能與其腸道發(fā)育不成熟及腸道菌群管理不完善相關(guān)，腸壁滲透性升高導(dǎo)致中性粒細(xì)胞進(jìn)入腸腔。

2 IBD

IBD是一種特發(fā)性、慢性腸道炎癥疾病，包括UC和CD。對于IBD，“內(nèi)鏡+活組織檢查”不僅是臨床診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，也是評估疾病活動性、復(fù)發(fā)及預(yù)后的精確檢查手段。目前，雖有許多指標(biāo)(Mayo Score、CDAI、內(nèi)鏡Mayo評分、ESR、CRP、血白細(xì)胞計(jì)數(shù)等)評估IBD病程，但其低敏感度和低特異度限制了使用價(jià)值[7]。UC病程復(fù)雜且常在確診后1年內(nèi)復(fù)發(fā)[8]。一項(xiàng)基于人口的5年隨訪前瞻性研究指出，78%的UC患者5年隨訪期內(nèi)復(fù)發(fā)[9]。對于CD，47%的患者在1年內(nèi)復(fù)發(fā)，且其中10%出現(xiàn)慢性復(fù)發(fā)病程。雖然早期診斷及有效治療明顯延長了IBD復(fù)發(fā)的周期，但其復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)并沒有明顯降低[10]。

3 FC在IBD中的應(yīng)用

3.1 FC在IBD與對照人群的研究 Carroccio等[11]研究發(fā)現(xiàn)，CD患者中FC水平普遍高于100 μg/g，明顯高于正常人群，且>170 μg/g時(shí)，診斷CD的敏感度達(dá)100%，特異度為95%。Meta分析[12]提出：FC對器質(zhì)性腸道疾病診斷的敏感度與特異度分別為89%、79%。活動性IBD中FC濃度明顯升高，這與內(nèi)鏡及組織學(xué)觀察到的腸道黏膜炎癥浸潤一致；而在非活動性IBD患者中，F(xiàn)C水平高低不一，可能與不同研究所選擇的目標(biāo)人群不同有關(guān)。Kostakis等[13]研究發(fā)現(xiàn)非活動性IBD的FC水平高于正常對照。然而也有研究[11]認(rèn)為：非活動性IBD中FC水平雖高于正常對照，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在一項(xiàng)兒童IBD研究中[12]，F(xiàn)C>59.5 μg/g能很好地區(qū)別IBD及非IBD，敏感度和特異度分別為81.8%、96.3%。盡管各類研究的病例人群有差異，F(xiàn)C單位不統(tǒng)一(μg/g、mg/kg、g/L)，但大多數(shù)研究認(rèn)為，IBD患者的FC水平高于正常人群，這為日后在人群中篩查潛在IBD患者提供可能。對于兒童，F(xiàn)C在一定程度上減輕了內(nèi)鏡檢查帶來的不適與經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在成本-效益分析中[14]，先對懷疑IBD者進(jìn)行FC檢測，進(jìn)而選擇高濃度FC者行內(nèi)鏡+活組織檢查，可以降低直接花費(fèi)，但可能存在漏診風(fēng)險(xiǎn)。

正常人群中，腸道黏膜屏障的完整性保證了進(jìn)入腸腔的中性粒細(xì)胞及其他炎性細(xì)胞有限；在UC中，黏膜表面炎性浸潤明顯，尤其在活動期，脫落進(jìn)入腸腔的炎性細(xì)胞明顯增多，導(dǎo)致FC升高顯著；對于CD患者，雖然病變局限，但其浸潤較深，腸腔內(nèi)炎性細(xì)胞增多使FC高于正常人群。綜上所述，F(xiàn)C對于鑒別IBD及健康人群有明顯優(yōu)勢，尤其是在篩查無癥狀I(lǐng)BD患者方面，明顯優(yōu)于Mayo Score，值得進(jìn)一步探討。

3.2 FC在活動性IBD與非活動性IBD的研究 研究[15]表明，活動性IBD中FC水平明顯高于非活動性IBD。Berni等[16]在兒童IBD研究中提出：區(qū)別緩解期IBD與活動期IBD的最佳FC臨界值為143 μg/g，且FC與腸黏膜組織學(xué)分級有很高的相關(guān)性(r=0.655)。對于活動性UC與非活動性UC的區(qū)別，F(xiàn)C較CRP有更高的敏感度[17]，F(xiàn)C最佳臨界值>99.5 mg/L時(shí)，敏感度及特異度分別為79.3%和76.7%；而CRP最佳臨界值為>3.9 mg/dl時(shí)，敏感度及特異度分別為73.3%、86.7%。FC不僅能反映IBD臨床活動性，其與內(nèi)鏡下活動性也密切相關(guān)。Schoepfer等[18]以Baron Score作為內(nèi)鏡下評分標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)FC>57 μg/g不僅可以反映IBD內(nèi)鏡下活動性炎癥(敏感度及特異度分別為92%、86%)，還能區(qū)分嚴(yán)重程度。Schoepfer等[19]的另一研究也支持上述結(jié)論。Lobatn等[20]用內(nèi)鏡Mayo Score為標(biāo)準(zhǔn)，對內(nèi)鏡下提示炎癥活動的無癥狀患者檢測FC，發(fā)現(xiàn)81.8%的FC水平≥280 μg/g，敏感度及特異度分別為75.4%、89.1%。Xiang等[4]認(rèn)為，UC中FC水平與內(nèi)鏡下活動分級密切相關(guān)(r=0.866)，F(xiàn)C>50 μg/g時(shí)敏感度及特異度分別為91.9%、79.4%。Fagerberg等[7]用FC評估TNF-α治療效果中發(fā)現(xiàn)，在深度緩解(Global assessment Score=0且Mayo Score≤1)的患者中，72%的FC水平<100 μg/g，明顯低于活動性IBD。

綜上所述，在評估IBD活動性指標(biāo)中，F(xiàn)C優(yōu)于臨床Mayo Score評分及CRP。臨床對癥狀的評分有一定的主觀性，且易受與IBD癥狀相似的其他病因(如腸易激綜合征、瘺管等)影響，故而限制了對活動性IBD的準(zhǔn)確判斷；CRP主要檢測血液炎癥程度，對于腸道炎癥的反應(yīng)敏感度及特異度不高。其次，F(xiàn)C可以鑒別活動期IBD、緩解期IBD及內(nèi)鏡下不同活動評分的IBD，是“內(nèi)鏡緩解”與“內(nèi)鏡活動”中較準(zhǔn)確的生化指標(biāo)。最后，相較于CD，F(xiàn)C在UC具有更好的評估能力[21]，這可能是由于UC的炎癥浸潤位于黏膜表面，脫落入腸腔的炎性細(xì)胞在糞便中更易被檢測出，而CD的炎癥浸潤為透壁性，脫落受限。

3.3 FC對于緩解期IBD復(fù)發(fā)的預(yù)測研究 在UC和CD的病程中，復(fù)發(fā)是不可避免且棘手的問題。研究顯示，藥物治療下緩解期UC雖然沒有癥狀，但腸黏膜炎性浸潤依然存在[22]，當(dāng)炎性細(xì)胞數(shù)達(dá)到一定閾值后，則出現(xiàn)疾病復(fù)發(fā)的臨床癥狀。Tibble等[23]早期研究發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)IBD水平(123 mg/L)明顯高于緩解期IBD(32 mg/L)，F(xiàn)C最佳臨界值>50 mg/L，靈敏度及特異度分別為90%和83%。Bickelhaupt等[24]研究發(fā)現(xiàn)，對藥物維持治療UC患者FC能很好評估疾病復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，連續(xù)2次FC>300 mg/kg，特異度達(dá)100%。Kallel等[25]在1年的隨訪中，F(xiàn)C>340 μg/g提示CD復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是低水平的18倍，敏感度和特異度分別為80.0%和90.7%。Diamanti等[26]在回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)C>275 μg/g時(shí)對于IBD組織學(xué)確診復(fù)發(fā)的預(yù)測最佳，敏感度及特異度分別為97%和85%。Sipponen等[27]在兒童IBD研究中發(fā)現(xiàn)低水平(<100 μg/g)FC與1年內(nèi)的長期緩解密切相關(guān)。Campeotto等[5]研究發(fā)現(xiàn)在無癥狀CD兒童中，高水平的FC(>400 μg/g)與臨床復(fù)發(fā)密切相關(guān)。日本學(xué)者[31]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)美沙拉嗪治療的UC患者，F(xiàn)C水平>170 μg/g更易出現(xiàn)疾病復(fù)發(fā)；同時(shí)，復(fù)發(fā)組UC的FC水平明顯高于緩解人群。最近對新診斷的UC患者用FC評估復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的研究[7]發(fā)現(xiàn),FC>262 μg/g增加3年預(yù)后期內(nèi)UC的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

綜上可知，在處于靜止期IBD患者復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測評估中，F(xiàn)C明顯優(yōu)于其他生化指標(biāo)(如CRP、ESR及白細(xì)胞計(jì)數(shù))。正常及低水平的FC可能與黏膜愈合及輕微的黏膜炎性活動有關(guān)，高水平FC提示黏膜炎癥活動加劇，炎性細(xì)胞浸潤增多。雖然此時(shí)沒有表現(xiàn)出復(fù)發(fā)的臨床癥狀，但FC水平已明顯升高，這對預(yù)測復(fù)發(fā)及藥物治療效果評估有重要意義。在評估復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)中，F(xiàn)C臨界值偏低影響特異度，偏高影響敏感度，F(xiàn)C為250～400 μg/g時(shí)有較高參考價(jià)值，但其范圍太廣，還需要進(jìn)一步大樣本量研究確認(rèn)。

目前，對于FC的檢測采用酶聯(lián)免疫吸附測定方法(ELISA)，樣本需要量小，準(zhǔn)確性高，較多克隆抗體ELISA、單克隆抗體ELISA的敏感度、特異度及準(zhǔn)確性都很高[28]。這種簡便、快速、準(zhǔn)確的方法為FC的臨床應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

4 FC在IBD中的局限性

4.1 FC與其他腸病 FC反映腸道炎癥存在及其程度，在由沙門氏菌、大腸桿菌、彎曲弧菌等引起的細(xì)菌感染性腹瀉中，腸黏膜炎性浸潤，中性粒細(xì)胞遷移入腸腔，F(xiàn)C水平明顯升高，與IBD鑒別困難。在兒童研究[8]中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)C與細(xì)菌性急性胃腸炎有很高的相關(guān)性，F(xiàn)C>103.9 μg/g敏感度及特異度分別為93%和88%，準(zhǔn)確性達(dá)92%。

在結(jié)腸腫瘤患者中，F(xiàn)C濃度(101 mg/ml)明顯高于正常組[29]，與糞便潛血試驗(yàn)比較，具有較高的敏感度。這可能是由于腫瘤周圍浸潤的多形核白細(xì)胞脫落入腸腔致FC升高；而腫瘤間斷且少量的出血可能是造成潛血試驗(yàn)敏感度低下的主要原因。Tibble等[30]發(fā)現(xiàn)，雖然結(jié)腸腫瘤中FC水平升高，但無法鑒別良性及惡性腫瘤。對于明確腫瘤診斷及其分型分期，還必須依賴于內(nèi)鏡下組織活檢確定。

FC在腸易激綜合征(irritable bowel syndrome，IBS)患者中水平與正常人群相當(dāng)，同IBS的發(fā)病機(jī)制吻合。功能性腸病不會造成炎性細(xì)胞的浸潤故而FC水平低下。在許多國內(nèi)外研究中，F(xiàn)C可以很好地鑒別器質(zhì)性腸病與功能性腸病[31]。然而，有研究報(bào)道處于緩解期的UC患者很容易出現(xiàn)IBS樣癥狀，此時(shí)FC不能鑒別這些癥狀是由UC炎癥引起還是并發(fā)IBS[32]，對于這個問題，還需要進(jìn)一步采用內(nèi)鏡活檢等多種評價(jià)方法研究探討。

4.2 FC與其他系統(tǒng)疾病 很多因素會導(dǎo)致FC水平升高：(1)女性月經(jīng)、鼻血、胃腸出血等，血液進(jìn)入腸道后，白細(xì)胞分解入腸腔，使FC水平升高，但這種升高程度對腸道炎癥的判斷影響不大；(2)肝硬化、長期服用NSAIDS(阿司匹林)導(dǎo)致腸黏膜損傷[33]，也會使FC水平升高，造成假陽性；(3)糞便黏液細(xì)胞及機(jī)體脫水也會影響FC水平；(4)上呼吸道感染導(dǎo)致血清中鈣衛(wèi)蛋白水平升高，間接影響FC水平[34]。

5 討論

從FC的研究中可以看出，F(xiàn)C對于IBD的鑒別、活動性判斷、復(fù)發(fā)的預(yù)測及藥物療效的評估有很高的價(jià)值。但也存在以下問題：(1)不同研究目的，F(xiàn)C臨界值不一。診斷性試驗(yàn)中，由受試者工作特征曲線(ROC)確定的最佳臨界值很重要。在眾多FC研究中可以看出，研究者所選擇的目標(biāo)人群不一(病程、治療藥物種類、嚴(yán)重程度、研究分組等異質(zhì)性較大)，造成所得FC變異性較大，最佳臨界值不等，有的甚至相差很大。在進(jìn)一步的研究中，應(yīng)根據(jù)不同目的選擇同質(zhì)人群，對UC和CD分別進(jìn)行多中心大樣本量的研究。(2)對于新發(fā)的IBD患者，F(xiàn)C診斷有一定局限性。雖然FC能夠很好地反映腸道炎癥水平，但對于新發(fā)IBD患者，其診斷準(zhǔn)確性不高。換言之，對于高度懷疑IBD者，必須行內(nèi)鏡+活組織檢查確診，F(xiàn)C不能作為確診手段應(yīng)用于臨床。但其與病程及內(nèi)鏡下活動性呈高度相關(guān)，可用于后期療效及病程進(jìn)展的評估指標(biāo)。(3)對于嬰幼兒，F(xiàn)C水平在細(xì)菌感染性腸病中明顯高于病毒感染性腸病，但幼兒IBD與細(xì)菌感染性腸病不易區(qū)別。因此，對于大便常規(guī)正常而又高度IBD的兒童，盡管內(nèi)鏡檢查帶來很大不適，為確診也是有必要的。(4)FC的低特異度。FC是一個較為敏感但不夠特異的標(biāo)志物，原因可能有：其他感染引起的腸道感染也可使FC水平升高，造成一定的假陽性；腸道功能不全及其他原因致腸道黏膜滲透性升高造成特異度降低。聯(lián)合其他腸道炎癥指標(biāo)(乳鐵蛋白、MMP-9等)也許可以彌補(bǔ)FC的使用限制，但有待進(jìn)一步研究設(shè)計(jì)證實(shí)。

綜上可知，F(xiàn)C在IBD的診斷中明顯優(yōu)于Mayo Score、CRP、ESR等指標(biāo)。由于明確UC和CD診斷是IBD治療中的重要環(huán)節(jié)，基于這一點(diǎn)，F(xiàn)C次于“內(nèi)鏡+活組織檢查”。然而，在IBD病程及療效的監(jiān)控中，雖然內(nèi)鏡+活檢準(zhǔn)確性高，但這種有創(chuàng)而昂貴的檢查不能長期進(jìn)行，且很多患者不愿接受。FC穩(wěn)定性高、標(biāo)本收集方便、檢測方式無創(chuàng)、花費(fèi)少、準(zhǔn)確性、安全性及可靠性強(qiáng)，對于IBD的活動性判斷、嚴(yán)重程度分級、病程復(fù)發(fā)預(yù)測及療效評估有重要意義，是非常理想的IBD腸道標(biāo)志物。

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(責(zé)任編輯：李 健)

The advantages of fecal calprotectin in inflammatory bowel disease

MA Jing,WU Kaichun

State Key Laboratory of Cancer Biology,Xijing Hospital of Digestive Diseases,the Fourth Military Medical University,Xi’an 710032,China

Endoscopic findings and bioscopy are the main methods to diagnose and evaluate the process of inflammatory bowel disease (IBD). Other inflammatory biomarkers,such as white blood cell count,erythrocyte sedimentation rate (ESR),C reaction protein (CRP),limit the ability of diagnosis and monitoring of disease activity. Fecal calprotectin (FC) has a high correlation with bowel inflammation,which mainly comes from neutrophils cytoplasm,playing an important role in activity judgment,severity classification,recurrence prediction and therapeutic effect evaluation. In addition,test of FC has advantages of being simple,non-invasive,cheap and reliable. Thus,FC represents a useful and ideal marker of IBD diagnosis.

Fecal calprotectin; Inflammtory bowel disease; Disease evaluation

10.3969/j.issn.1006-5709.2016.02.031

吳開春，博士生導(dǎo)師，教授，研究方向：炎癥性腸病的診斷和治療。E-mail：kaicwu@fmmu.edu.cn

R735.3+5

A

1006-5709(2016)02-0231-04

2015-03-18