生物學(xué)標(biāo)志物對急性胰腺炎嚴重程度預(yù)測的研究進展

郝 娟，陳嘉嶼

(解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院消化內(nèi)科，蘭州 730000)

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是胰酶(胰蛋白酶原為主)異常激活引起的胰腺急性炎癥。AP具有起病急、進展快、并發(fā)癥多、病死率高等特點[1]。炎性介質(zhì)的過度釋放和貫穿疾病全程的全身炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致多器官功能衰竭乃至死亡的根本原因，早期識別炎癥反應(yīng)對疾病嚴重程度進行評估是減少并發(fā)癥發(fā)生和改善預(yù)后的關(guān)鍵。目前，評估AP嚴重程度的評分系統(tǒng)或指標(biāo)主要有臨床指標(biāo)[急性生理學(xué)和慢性健康狀況評價Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHEⅡ)、Ranson評分、Glasgow評分(Imrie標(biāo)準(zhǔn))、AP嚴重程度床旁指數(shù)、日本AP嚴重程度評分等]、生化指標(biāo)[如血清淀粉酶、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)、降鈣素原和脂肪酶等]以及胰腺形態(tài)學(xué)評估的CT嚴重程度指數(shù)評分等，在臨床研究中以上評分系統(tǒng)或指標(biāo)的敏感性和特異性已部分證實，但大多實施較復(fù)雜，甚至并不適用于AP早期評估?？梢姡瑢ふ倚碌挠袃r值的生物學(xué)標(biāo)志物對盡早評估AP的嚴重程度有重要意義?，F(xiàn)對預(yù)測AP嚴重程度的生物學(xué)標(biāo)志物的研究進展予以綜述。

1 紅細胞分布寬度

紅細胞分布寬度(red cell distribution width，RDW)可反映紅細胞體積異質(zhì)性，其計算方法是將紅細胞體積的標(biāo)準(zhǔn)差除以平均紅細胞體積，結(jié)果用百分數(shù)表示。有研究表明，RDW與炎性標(biāo)志物顯著相關(guān)，如CRP、白細胞介素6和纖維蛋白原等[2]。Yan等[3]發(fā)現(xiàn)，RDW既能有效地區(qū)分急性間質(zhì)性水腫性胰腺炎與急性壞死性胰腺炎(根據(jù)修訂后亞特蘭大分類)，又能評估AP的預(yù)后，且簡單、價廉、可重復(fù)[4]。有研究證實，RDW與AP的嚴重程度呈正相關(guān)[5-6]。Zhang等[5]對617例AP患者的研究發(fā)現(xiàn)，確定AP患者應(yīng)在重癥監(jiān)護病房(intensive care unit，ICU)治療的RDW最佳臨界值為13.55%，靈敏度為54.5%，特異度為73.6%。Gravito-Soares等[7]對312例AP患者進行回顧性病例對照研究發(fā)現(xiàn)，RDW0h(即0 h的RDW值)和RDW0h-血清總鈣比是AP的主要預(yù)測因子，RDW0h>13.0%和RDW0h-血清總鈣比>1.4可較好地預(yù)測AP的嚴重性，RDW0h>14.0%和RDW0h-血清總鈣比>1.7可較好地預(yù)測AP患者的病死率，且優(yōu)于常規(guī)預(yù)后評分系統(tǒng)。一項橫斷面研究發(fā)現(xiàn)[8]，RDW預(yù)測AP患者病死率的靈敏度和特異度分別為75.0%和89.8%，其與病死率的顯著相關(guān)性不僅與貧血有關(guān)，還可能與炎癥有關(guān)。炎癥可以促進紅細胞死亡或抑制紅細胞成熟，也可改變細胞膜結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致紅細胞形態(tài)學(xué)的變化，同時還會增加氧化應(yīng)激，使紅細胞增多，導(dǎo)致大量的不成熟紅細胞釋放到血液循環(huán)[9]。因此，RDW有望成為有價值的預(yù)測AP嚴重性的標(biāo)志物。

2 鈣調(diào)磷酸酶調(diào)節(jié)因子1

鈣調(diào)磷酸酶是一種絲氨酸-蘇氨酸磷酸酶，依賴Ca2+和鈣調(diào)蛋白而參與細胞凋亡和神經(jīng)死亡等生理病理過程。鈣調(diào)磷酸酶調(diào)節(jié)因子1(regulator of calcineurin 1，RCAN1)最早是由Fuentes等[10]在21號染色體21q22.1～21q22.2區(qū)域發(fā)現(xiàn)的一種調(diào)節(jié)基因。RCAN1通過與鈣調(diào)磷酸酶亞基A的直接結(jié)合，抑制鈣調(diào)磷酸酶的活性，減弱下游底物活化T細胞核因子的去磷酸化作用，抑制活化T細胞核因子的核轉(zhuǎn)移，從而減少細胞因子的釋放。目前，關(guān)于RCAN1作用的研究大多集中在癌癥、心血管疾病、阿爾茨海默病、唐氏綜合征等疾病，而RCAN1與AP關(guān)系的研究報道較罕見[11-14]。Wu和Song[15]研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激導(dǎo)致細胞凋亡時釋放大量ATP，而ATP是Nod樣受體蛋白3炎癥小體的經(jīng)典激動劑，最終活化的Nod樣受體蛋白3炎癥小體會導(dǎo)致白細胞介素1β等促炎因子的產(chǎn)生，引起胰腺和胰周組織的損傷[16]。雷倩倩等[17]通過分離培養(yǎng)野生型小鼠和RCAN1基因缺失小鼠的腹腔巨噬細胞，對RCAN1調(diào)控Nod樣受體蛋白3炎癥小體的研究證實，RCAN1能夠負向調(diào)控Nod樣受體蛋白3炎癥小體活化信號，參與調(diào)節(jié)炎癥性疾病的發(fā)生和發(fā)展。AP的炎癥反應(yīng)在一定程度上通過氧化應(yīng)激調(diào)節(jié)，而氧化應(yīng)激也可以對RCAN1進行調(diào)節(jié)[18]。Norberg等[19]通過雨蛙素誘導(dǎo)C57BL/6J小鼠胰腺炎的研究發(fā)現(xiàn)，RCAN1由作為小鼠胰腺腺泡原代細胞替代物的AR42J細胞氧化應(yīng)激引起，可檢測到血漿中RCAN1蛋白顯著上調(diào)，并可結(jié)合其他標(biāo)志物用于AP的診斷；同時還發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激是炎癥的共同特征，故認為RCAN1可能只是缺乏特異性的一般急性炎癥標(biāo)志物。綜上所述，RCAN1仍具有作為AP診斷標(biāo)記以及預(yù)測疾病嚴重程度的潛力。

3 穿透素3

穿透素3是穿透素家族成員之一，屬多亞基糖蛋白，最早在內(nèi)皮細胞及成纖維細胞中發(fā)現(xiàn)[20]。穿透素家族是一種參與機體免疫應(yīng)答反應(yīng)并介導(dǎo)炎癥急性期的模式識別受體蛋白，根據(jù)一級結(jié)構(gòu)亞單位的不同可分為短鏈穿透素(CRP和血漿淀粉樣蛋白A)和長鏈穿透素(穿透素3)。穿透素3在先天性免疫反應(yīng)中發(fā)揮很大作用，早期參與宿主抗感染免疫并清除異物，正常血漿穿透素3<2 ng/mL，但炎癥時急劇增加，常被用于炎癥進程的檢測[21]。Bastrup-Birk等[22]對261例全身炎癥反應(yīng)綜合征的ICU患者的研究發(fā)現(xiàn)，血清穿透素3水平與膿毒癥發(fā)展有關(guān)，高穿透素3患者90 d病死率較低穿透素3患者高25%，可見，穿透素3水平與疾病嚴重程度和病死率有關(guān)。Simsek等[23]的研究表明，AP患者的CRP、穿透素3和過氧化物酶水平均有所升高，并在治療后顯著降低。有研究證實，AP早期穿透素3水平的變化模式與白細胞介素6相似，穿透素3早于CRP或血漿淀粉樣蛋白A達到最高濃度，第1天就能區(qū)分AP的輕度和中度或重度，24 h內(nèi)血漿淀粉樣蛋白A獲得最佳預(yù)后價值，而48 h后CRP的預(yù)后效用才增加[24-25]。因此，穿透素3可能對早期評估和預(yù)測AP的嚴重性有幫助，但是其如何幫助監(jiān)測AP的炎癥程度還需要更深入的研究進一步闡釋。

4 親環(huán)素A

親環(huán)素A是親環(huán)素家族中進化高度保守的細胞內(nèi)蛋白，在體內(nèi)廣泛分布，被認為是免疫抑制藥物環(huán)孢素的高親和力受體。親環(huán)素A具有肽脯氨酰順反異構(gòu)酶活性，使親環(huán)素A具有分子伴侶、蛋白折疊、蛋白轉(zhuǎn)運等多種生物功能。在炎癥或氧化應(yīng)激相關(guān)疾病(如慢性阻塞性肺疾病、潰瘍性結(jié)腸炎和冠狀動脈疾病等)中，周圍血液親環(huán)素A水平明顯增強[26-28]。Yu等[29]研究發(fā)現(xiàn)，在牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)的AP中，親環(huán)素A既能通過激活核因子κB通路促進胰腺損傷的表達，又能作為細胞因子直接觸發(fā)炎癥反應(yīng)；在縮膽囊素誘導(dǎo)的胰腺炎腺泡細胞中，細胞釋放親環(huán)素A蛋白質(zhì)并存在于培養(yǎng)基中，證明親環(huán)素A的釋放可能被用作壞死性生物標(biāo)志。但有研究發(fā)現(xiàn)，親環(huán)素A蛋白的表達在6 h達到最高，而與腺泡細胞死亡的嚴重程度沒有直接關(guān)系，故還需要進一步的研究證實[30]。Lu等[31]對4年內(nèi)納入的210例AP患者進行了一項前瞻性觀察研究發(fā)現(xiàn)，血清親環(huán)素A水平與AP的嚴重程度呈正相關(guān)，且對輕型AP及重癥AP(severe acute pancreatitis，SAP)有明顯的鑒別能力，其預(yù)測能力幾乎與降鈣素原水平相似，且明顯超過了紅細胞沉降率、白細胞計數(shù)和CRP等傳統(tǒng)預(yù)測指標(biāo)，說明親環(huán)素A可能具有反映AP炎癥和嚴重程度的潛力。

5 miR-155

6 可溶性CD73

可溶性CD73即胞外-5′-核苷酸酶是一種產(chǎn)生腺苷的酶，具有核苷酸酶的活性和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，在血液中以可溶形式循環(huán)，通過抑制白細胞滲出、免疫激活、血管滲漏、巨噬細胞和中性粒細胞的功能、內(nèi)皮細胞激活、細胞因子的釋放和黏附因子的表達來抑制炎癥，改善血管功能[36]?？扇苄訡D73與多種炎性疾病有關(guān)(如敗血癥、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、急性呼吸窘迫綜合征、動脈粥樣硬化和癌癥等)，還可作為鑒定間充質(zhì)干細胞的重要表面標(biāo)志[37-39]。Maksimow等[40]對可溶性CD73預(yù)測AP嚴重程度的價值進行前瞻性隊列研究發(fā)現(xiàn)，可溶性CD73活性與AP患者的嚴重程度成反比；與CRP和肌酐相比，可溶性CD73可作為SAP的獨立預(yù)測因子，且對重癥AP的預(yù)測價值更高，因此，根據(jù)入院時可溶性CD73的活性就可預(yù)測還未顯示任何明顯器官衰竭跡象患者向SAP發(fā)展的可能。Jiang等[41]認為Maksimow等[40]的研究為AP嚴重程度的早期預(yù)測研究提供了新方向，也將促進對可溶性CD73和AP關(guān)系的進一步研究，但該研究樣本量較小，且未與可溶性CD73以及其他成熟的預(yù)后模型進行比較，故目前可溶性CD73的預(yù)后表現(xiàn)仍不能確定。

7 載脂蛋白B與A-I比率

載脂蛋白(apolipoprotein，apo)是血漿脂蛋白中重要的結(jié)構(gòu)和功能蛋白，已在心血管疾病和代謝綜合征中廣泛研究[42-47]。apoA-I是主要的高密度脂蛋白，它是一種抗動脈硬化脂蛋白，可作為結(jié)構(gòu)蛋白調(diào)節(jié)膽固醇的反向轉(zhuǎn)移，激活膽固醇酯化酶，并作為肝臟受體的配體，apoB是主要的低密度和極低密度脂蛋白，在動脈粥樣硬化中扮演重要角色，因此，apoB/apoA-I比率可以預(yù)測動脈粥樣硬化脂蛋白和抗動脈粥樣硬化脂蛋白之間的平衡關(guān)系[48-49]。但是，很少有關(guān)于apoB/apoA-I比率與AP嚴重程度之間關(guān)系的研究。有實驗表明，急性炎癥性疾病和慢性炎癥性疾病都會誘發(fā)對apo的翻譯后修飾,全身炎癥反應(yīng)綜合征的ICU患者apoA-I水平下降；相反，在炎癥條件下，apoB的水平會升高[50-52]。因此，Huh等[53]推測apoB/apoA-I比率可能與AP及其嚴重程度有關(guān)，并通過一項191例的前瞻性研究證實，與其他脂質(zhì)參數(shù)相比，apoB/apoA-I比率與AP的嚴重程度顯著相關(guān)，這可能與動脈粥樣硬化性血脂異常增強炎癥級聯(lián)反應(yīng)并誘發(fā)胰腺氧化應(yīng)激有關(guān)[54]。apoB/apoA-I比率隨時可測量(不需禁食)，可能是臨床實踐中預(yù)測AP及其嚴重程度的新的簡單易行的生物學(xué)標(biāo)志物。目前，apoB/apoA-I比率可預(yù)測AP嚴重程度，為評估AP嚴重程度提供了新的視角，但是有關(guān)研究均為橫斷面設(shè)計，且未與其他生物學(xué)標(biāo)志物進行比較，所以需要更多的臨床研究證實其特異性、準(zhǔn)確性和實用性。

8 油酸氯醇

油酸氯醇可能是通過過氧化物酶的催化反應(yīng)參與AP的進展過程，活化的多形核中性粒細胞在胰腺和脂肪組織周圍浸潤，導(dǎo)致次氯酸產(chǎn)生[55]。隨著AP的發(fā)展(尤其是炎癥反應(yīng)的增強)，大量過氧化物酶與胰脂肪酶結(jié)合，導(dǎo)致脂肪酸氯醇的產(chǎn)生和釋放，以油酸氯醇最多。油酸氯醇是由過氧化物酶和脂肪酶兩種酶系統(tǒng)聯(lián)合作用產(chǎn)生的，在SAP中尤為活躍。Franco-Pons等[56]在AP動物模型中證實了脂肪酸氯醇對腹腔巨噬細胞活化和全身炎癥反應(yīng)的影響，同時研究脂肪酸氯醇在脂肪組織、腹水、血漿中的含量發(fā)現(xiàn)，只能在AP患者血漿中檢測到油酸氯醇。一項前瞻性多中心隊列研究發(fā)現(xiàn)，AP患者入院24 h內(nèi)油酸氯醇含量顯著升高，以7.49 nmol為界，油酸氯醇區(qū)分中度和重度胰腺炎的靈敏度和特異度分別為96.6%和90.0%，陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為90.3%和96.4%。而以32.4 nmol為界，油酸氯醇對SAP的靈敏度和特異度以及陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值均為100%；同時還發(fā)現(xiàn)油酸氯醇較AP嚴重程度床旁指數(shù)、48 h血細胞比容、CRP等評估手段更有優(yōu)勢，可以作為預(yù)測AP嚴重程度的早期和準(zhǔn)確的生物學(xué)標(biāo)志物[57]。目前，油酸氯醇作為預(yù)測AP嚴重程度標(biāo)志物的報道較罕見，只有兩家醫(yī)院59例患者(其中SAP患者僅13例)參與，限于油酸氯醇兩種異構(gòu)體參與機制不同以及樣本量過小等，需要更多的大樣本隊列研究進一步證實。

9 小 結(jié)

AP的預(yù)防重于治療，其病情發(fā)展迅速且變化多端，故早期動態(tài)評估和預(yù)測成為其治療的關(guān)鍵。生物學(xué)標(biāo)志物具有快速、簡單、可重復(fù)檢測、敏感性好等優(yōu)勢，對AP嚴重程度評估具有巨大的應(yīng)用潛力。目前，對于生物學(xué)標(biāo)志物的研究很多，但多處于早期研究階段，且部分研究樣本量較小，還需更多的臨床和實驗室研究的證實。同時，繼續(xù)尋找更有價值的新靶點，將為AP早期診治帶來新的希望和前景。