幽門螺桿菌感染診斷的研究進展

陳晨 周學軍 何英

[摘要]內(nèi)鏡檢查技術(shù)正在不斷完善，除了窄帶成像技術(shù)外，藍激光成像、聯(lián)動成像以及結(jié)合人工智能的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，都可運用于觀察幽門螺桿菌（Hp）感染。當慢性活動性胃炎患者經(jīng)標準染色法未檢測到Hp感染，或存在罕見、特殊細菌感染時，臨床建議加做免疫組化。以實時聚合酶鏈式反應（PCR）為基礎(chǔ)的分子方法在檢測Hp感染和耐藥Hp中均顯示出很高的準確性;最可靠的非侵入性方法仍然是尿素呼氣試驗;大便抗原檢測敏感性與尿素呼氣試驗可相媲美，并且可能是后者的良好替代方法。本文將Hp感染診斷的相關(guān)方法分為侵入性和非侵入性兩大類，就Hp感染診斷的相關(guān)方法作一綜述。

[關(guān)鍵詞]內(nèi)鏡檢查;組織學;實時聚合酶鏈式反應;尿素呼氣試驗;大便抗原檢測;血清學;幽門螺桿菌

[中圖分類號] R573? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2020）7（a）-0027-04

Research progress in diagnosis of Helicobacter pylori infection

CEHN Chen1? ?ZHOU Xue-jun2? ?HE Ying1▲

1. The Second Department of Gastroenterology， Harbin First Hospital， Heilongjiang Province， Harbin? ?150010， China; 2. Department of Interventional Vascular， Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical University， Heilongjiang Province， Mudanjiang? ?157011， China

[Abstract] Endoscopic imaging is constantly being improved. In addition to narrow band imaging， blue laser imaging， linked color imaging and convolutional neural networks combined with artificial intelligence systems can be clinically applied to observe Helicobacter pylori （HP） infection. In chronic active gastritis， immunohistochemistry is recommended clinically if Hp is not detected by standard staining or there are rare and special bacterial infections. The molecular method based on real-time polymerase chain reaction （PCR） has shown a high accuracy both for detecting Hp infection and drug-resistant Hp. The most reliable non-invasive test remains the urea breath test. The sensitivity of stool antigen test is comparable to the urea breath test， and may be a good alternative to the latter. This article divides the related methods for the diagnosis of Hp infection into two categories： invasive and non-invasive， and reviews the relevant methods for the diagnosis of Hp infection

[Keywords] Endoscopic imaging; Histology; Real-time polymerase chain reaction; Urea breath test; Stool antigen test; Serology;Helicobacter pylori

幽門螺桿菌（Helicobacter pylori，Hp）自20世紀80年代被世界衛(wèi)生組織定義為Ⅰ類致癌因子以來，就受到了臨床醫(yī)師、病理學家、生物學家等各界人士的廣泛關(guān)注，其目前仍是一大研究熱點。Hp不僅被證實與慢性胃炎、消化性潰瘍、胃癌、胃黏膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤等上消化道疾病的發(fā)病密切相關(guān)，并且可能引起血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、皮疹及代謝相關(guān)性疾病。根除Hp對預防及治療Hp相關(guān)性疾病非常重要，而根除Hp的前提是準確而有效地檢測出Hp感染。目前臨床上檢測Hp感染的方法多種多樣，本文將Hp感染診斷的相關(guān)方法分為侵入性和非侵入性兩大類，就Hp感染診斷的相關(guān)方法作一綜述。

1侵入性方法

1.1內(nèi)鏡檢查

近幾年，內(nèi)鏡技術(shù)在消化領(lǐng)域得到了蓬勃發(fā)展，新技術(shù)、新理念層出不窮，為消化道疾病的診療做出了突出貢獻。Hp感染可以通過內(nèi)鏡下的特征來初步診斷，《京都胃炎分類》[1]顯示，普通白光內(nèi)鏡下Hp感染的黏膜特征性表現(xiàn)包括：萎縮、點狀發(fā)紅、彌漫性發(fā)紅、脊狀發(fā)紅、地圖狀發(fā)紅、黏膜腫脹、腸上皮化生、凹陷性糜爛、增生性息肉、胃底腺息肉、黃色瘤、雞皮樣改變、多發(fā)性白色扁平隆起等表現(xiàn)。日本學者研究發(fā)現(xiàn)[2]，在普通白光內(nèi)鏡下對輕度萎縮性胃炎（atrophic gastritis，AG）伴有Hp感染的胃黏膜進行觀察，發(fā)現(xiàn)息肉隆起樣病變的準確率可達89%，黏膜腫脹的準確率可達77%，這提示對于Hp感染的胃黏膜病變，普通白光內(nèi)鏡就有較高的檢出率。

除了普通白光內(nèi)鏡，其他相關(guān)技術(shù)還包括放大成像結(jié)合窄帶成像（narrow band imaging，NBI）、藍激光成像（blue laser imaging，BLI）、聯(lián)動成像（linked color imaging，LCI）、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（convolutional neural network，CNN）等。這些檢查技術(shù)主要通過突出黏膜下組織結(jié)構(gòu)，來辨別病變組織，效果甚至優(yōu)于血清胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ?qū)ξ赴┣安∽兊臋z測[3]。如BLI具有較強的對深層血管以及浸潤稍深病灶的診斷能力[4]。國外一項研究表示，把BLI下觀察到的萎縮性胃炎黏膜特征分為了斑點、裂紋和斑駁3種形式，其中斑點代表Hp感染的存在，裂紋代表Hp根除后的表現(xiàn)，斑駁則代表腸上皮化生（intestinal metaplasia，IM）[5]。CNN是人工智能與內(nèi)鏡檢查技術(shù)進行相結(jié)合，以協(xié)助內(nèi)鏡下胃早癌的診斷，同樣也可以用來了解Hp的感染狀況。有研究顯示，CNN對Hp感染狀態(tài)的準確度達80%，Hp根除后狀態(tài)的準確度達84%[6]。LCI診斷Hp感染的準確度與放大內(nèi)鏡相比較基本相同[7]。但在一項LCI結(jié)合人工智能診斷Hp感染的研究中[8]，白光內(nèi)鏡檢測結(jié)果顯示的曲線下面積為0.66，相比之下，LCI結(jié)合人工智能的曲線下面積為0.95（P<0.01），由此可見，LCI結(jié)合人工智能診斷Hp感染的準確性較白光內(nèi)鏡更高。

總的來說，在普通白光內(nèi)鏡下觀察到胃黏膜特征性改變時，提示患者可能有Hp感染，但仍需要進一步的檢測來證實。另一方面，對一些內(nèi)鏡下無典型黏膜形態(tài)的Hp感染者可能會被遺漏，需要其他技術(shù)手段之間的互相配合以檢出Hp感染。

1.2組織學

組織學是診斷Hp感染最準確的方法。但當慢性活動性胃炎通過HE染色法未檢測到Hp感染或存在罕見、特殊細菌感染的情況時，需補充免疫組織化學，這可能是由于細菌密度低或病原體非典型定位所致[9]，El-Zimaity等[10]研究也證實了此結(jié)論。另外對于活檢取樣，有學者建議應該對可疑病灶進行活檢取樣，而不是從胃中特定的部位進行取樣[11-12]。MAPS Ⅱ指南也建議采用這種針對性的活檢方法[13]。

在進行組織病理學檢查時，建議使用Rugge等[14-15]提出的OLGA和OLGIM分期系統(tǒng)對胃竇和胃體處病變進行評分，以評估腫瘤進展的風險[16]。臨床發(fā)現(xiàn)，萎縮性胃炎伴IM的患者比單純AG患者癌變風險更高。此外還有研究顯示，不完全型IM比完全型IM癌變風險更高[17]。

1.3快速尿素酶測試（rapid urease test，RUT）

在臨床醫(yī)學中，RUT是最為常見的Hp感染檢測方法。其檢測通過Hp的尿素酶降解尿素成氨與CO2，氨可使周圍培養(yǎng)介質(zhì)pH值升高，使指示劑顯色。該檢測方法能夠直觀有效地檢查出患者是否感染Hp，具有安全、準確、快速、操作方便、無放射性、收費低等優(yōu)點，適用于首次進行胃鏡檢查的患者。但也有研究報道[18]，多種因素均可影響其檢測結(jié)果，如患者接受檢測前口服抗生素、使用質(zhì)子泵抑制劑（PPI）、鉍劑等藥物，這些藥物可使尿素酶活性受到抑制，從而影響檢測結(jié)果。此外，該檢測方法為一種侵入性有創(chuàng)檢測手段，須在胃鏡下進行。其對Hp感染的診斷價值已廣為肯定，但因其在胃鏡下進行，患者有一定的痛苦，且不適用于合并嚴重心、腦、肺疾病患者，因此有一定的缺點。另外德國的一項研究表示，在對使用了PPI和/或抗生素的患者運用RUT與組織學兩種方法檢測Hp感染相比較時，RUT對Hp感染的檢出率則更敏感[19]。

1.4分子方法

現(xiàn)代分子檢測主要基于實時聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）技術(shù)，此項技術(shù)不但可以檢測Hp，并且對Hp抗生素耐藥性同樣適用[20]?？股啬退幮詫τ谶x擇合適的Hp一線根除療法至關(guān)重要。Bénéjat等[21]研究顯示，PCR具有診斷Hp感染的高特異性和靈敏度，Hays等[22]的研究報道也顯示，PCR技術(shù)在檢測Hp感染中的敏感性可達88.5%。此項技術(shù)的優(yōu)點在于方便靈活，快速提供檢驗結(jié)果。

微滴式數(shù)字PCR（droplet digital PCR，ddPCR）系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的PCR擴增前對樣品進行微滴化處理，將含有核酸分子的反應體系分成成千上萬個納升級的微滴，經(jīng)PCR擴增后逐個對每個微滴進行檢測。Talarico等[23]運用ddPCR檢測了經(jīng)組織學診斷為Hp感染的患者，其Hp感染的檢出率可達93%。

當Hp根除治療失敗時，擴增受阻突變體系PCR可用于檢測耐藥（如克拉霉素）Hp。有研究顯示，該方法與測序進行比較，兩者結(jié)果的一致性為98.7%;與克拉霉素的E檢驗相比較，結(jié)果一致性可達97.1%[24]。此方法簡便、快速，且對胃黏膜中耐克拉霉素的Hp具有很高的靈敏度和特異性。

2非侵入性方法

2.1尿素呼氣試驗（urea breath test，UBT）

許多學者認為UBT是檢測Hp最可靠的非侵入性試驗。有文獻報道[25]，UBT在消化不良患者中檢測Hp感染具有很高的診斷準確性，可達0.96，但同時也提出UBT值受到很多因素的影響，如PPI、抗生素、鉍劑及胃黏膜保護劑等，所以在UBT測試之前，患者應停用抗生素和鉍化合物至少4周，PPI和硫糖鋁至少2周。

Eisdorfer等[26]進行的一項橫斷面研究也顯示，女性的UBT值明顯高于男性，并且UBT值隨著年齡的增長而顯著增加，隨著體重指數(shù)（BMI）的降低而降低，社會經(jīng)濟地位低者的UBT值比社會經(jīng)濟地位高者高，而吸煙者與不吸煙者相比UBT值則較低。另外在選擇上，盡管14C-UBT是安全的，但當前首選使用13C同位素，因為它是非放射性的，特別是針對兒童、育齡和懷孕期間的婦女。最后，與內(nèi)鏡評估結(jié)果相比，UBT具有無創(chuàng)、安全及成本效益的優(yōu)勢。

2.2大便抗原檢測（stool antigen tests，SAT）

胃上皮細胞每1～3天更新1次，在其更新的過程中，脫落的上皮細胞及在其表面定植的Hp脫落后隨糞便排出體外，由于檢測的是隨糞便排出的Hp抗原，因此可準確反映Hp的現(xiàn)癥感染情況。王純明等[27]采用酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）方法檢測大便中Hp抗原，其對Hp抗原檢測的敏感度、特異度分別為96.7%、90%。Kakiuchi等[28]使用一種基于免疫層析法（immunochromatography，ICT）的新型SAT，以Hp鞭毛蛋白作為靶點，測試結(jié)果顯示與使用過氧化氫酶單克隆抗體的結(jié)果高度一致，且靈敏度比后者更高。

與組織學檢測法相比較，此種方法具有較低的特異度及準確率，但是組織學檢測法屬于侵入性方法，在對標本進行采集的過程中需要行內(nèi)鏡操作，要求采集者具有較高的技術(shù)，同時還會使患者承受一定程度的身體和精神壓力，尤其是兒童，其通常無法積極有效地配合，在這種情況下，臨床上就很難進行操作。在大便Hp抗原檢測中，ELISA除具有較高的敏感度、特異度及準確率外，還具有取材方便的優(yōu)點，患者不需要忍受痛苦，因此易被患者所接受[29]。

2.3血清學

Hp菌體表面存在的多種抗原均可刺激宿主產(chǎn)生免疫反應產(chǎn)生相應抗體，通過檢測其特異性IgG可判定Hp感染。Hp血清學檢測方法主要包括ELISA和Hp快速檢測試劑盒法等。

雖然UBT和SAT在診斷急性Hp感染方面優(yōu)于血清學，但對于出血性潰瘍、萎縮、黏膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤、胃癌以及近期使用抗生素或PPI的這類患者，血清學卻是最佳的檢測方法，尤其是胃癌患者。一項研究顯示，血清學能夠區(qū)分當前和既往Hp感染[30]，Epplein等[31]進行的一項橫斷面研究提供了對該理論的支持。相同的測試還有來自4063例大腸癌病例的血清樣本，研究表示盡管Hp的血清陽性與大腸癌的發(fā)生率無關(guān)，但Hp VacA血清陽性與大腸癌發(fā)生率的增加（11%）有關(guān)，特別是在非裔美國人中[32]。

由于Hp感染后血清中抗體出現(xiàn)需要半年左右的時間，故早期查抗體易出現(xiàn)假陰性[33]。Hp被根除后，抗體水平下降緩慢，一般1～2年才能轉(zhuǎn)陰，在此期間檢測結(jié)果陽性則表示患者可能曾經(jīng)感染過Hp或正在感染期間，不能區(qū)分感染的具體情況。因此，Hp血清學檢測有一定局限性，不宜用于評價Hp根除效果，多用于Hp感染的流行病學調(diào)查。

3小結(jié)

綜上所述，臨床上檢測Hp的方法都有各自的優(yōu)點和局限性，一種測試或多種測試方法的選擇取決于許多因素，如臨床實際情況、測試的成本、檢測的可行性及其敏感性和特異性等，確診Hp感染的金標準是內(nèi)鏡檢查結(jié)合組織病理學活檢。進一步的檢測方法，如免疫組織化學染色、RUT和PCR技術(shù)等可提高Hp感染的診斷率?？傊?，準確而有效地檢測出Hp感染對根除其具有重要的意義，是臨床不可或缺的一部分。隨著科學技術(shù)的不斷革新和完善以及內(nèi)鏡醫(yī)師能力的不斷提高，Hp的檢出率正在不斷上升，這也為相關(guān)疾病診斷帶來了益處。但由于個別地區(qū)或其他條件的限制，這些檢測方法還需要進一步的證實。

[參考文獻]

[1]加藤元嗣，井上和彥，村上和成，等.京都胃炎分類[M].沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社，2018：27-31.

[2]Okamura T，Iwaya Y，Kitahara K，et al.Accuracy of endoscopic diagnosis for mild atrophic gastritis infected with Helicobacter pylori[J].Clin Endosc，2018，51（4）：362-367.

[3]White JR，Sami SS，Reddiar D，et al.Narrow band imaging and serology in the assessment of premalignant gastric pathology[J].Scand J Gastroenterol，2018，53（12）：1611-1618.

[4]韋凱揚.消化道早癌診斷治療中消化內(nèi)鏡技術(shù)的應用價值探析[J].中國醫(yī)藥指南，2014，12（20）：259-260.

[5]Nishikawa Y，Ikeda Y，Murakami H，et al.Classification of atrophic mucosal patterns on Blue LASER Imaging for endoscopic diagnosis of Helicobacter pylori-related gastritis：A retrospective，observational study[J].PLoS One，2018，13（3）：e0193197.

[6]Shichijo S，Endo Y，Aoyama K，et al.Application of convolutional neural networks for evaluating，Helicobacter pylori，infection status on the basis of endoscopic images[J].Scand J Gastroenterol，2019，54（2）：158-163.

[7]Chen TH，Hsu CM，Cheng HT，et al.Linked color imaging can help gastric Helicobacter pylori infection diagnosis during endoscopy[J].J Chin Med Assoc，2018，81（12）：1033-1037.

[8]Nakashima H，Kawahira H，Kawachi H，et al.Artificial intelligence diagnosis of Helicobacter pylori infection using blue laser imaging-bright and linked color imaging：a single-center prospective study[J].Ann Gastroenterol，2018，31（4）：462-468.

[9]Benoit A，Hoyeau N，F(xiàn)léjou JF.Diagnosis of Helicobacter pylori infection on gastric biopsies：standard stain，special stain or immunohistochemistry[J].Ann Pathol，2018，38（6）：363-369.

[10]El-Zimaity H，Choi WT，Lauwers GY，et al.The differential diagnosis of Helicobacter pylori negative gastritis[J].Virchows Arch，2018，473（5）：533-550.

[11]Chen F，Liu Y，Tsay A，et al.Hit or a miss：Concordance between histopathologic-endoscopic findings in gastric mucosal biopsies[J].Ann Diagn Pathol，2019，38：106-114.

[12]Bertges LC，Dibai FN，Bezerra G，et al.Comparison between the endoscopic findings and the histological diagnosis of antral gastrites[J].Arq Gastroenterol，2018，55（3）：212-215.

[13]Pimentel-Nunes P，Libanio D，Marcos-Pinto R.Management of epithelial precancerous conditions and lesions in the stomach （MAPS Ⅱ）：European Society of Gastrointestinal Endoscopy （ESGE），European Helicobacter and Microbiota Study Group （EHMSG），European Society of Pathology （ESP），and Sociedade Portuguesa de Endoscopia Digestiva （SPED） guideline update 2019[J].Endoscopy，2019，51（4）：365-388.

[14]Rugge M，Genta RM，OLGA Group.Staging gastritis：an international proposal[J].Gastroenterology，2005，129（5）：1807-1808.

[15]Capelle LG，de Vries AC，Haringsma J，et al.The staging of gastritis with the OLGA system by using intestinal metaplasia as an accurate alternative for atrophic gastritis[J].Gastrointest Endosc，2010，71（7）：1150-1158.

[16]Bellolio E，Riquelme I，Riffo-Campos AL，et al.Assessment of gastritis and gastric cancer risk in the Chilean population using the OLGA system[J].Pathol Oncol Res，2018，25（3）：1135-1142.

[17]Mera RM，Bravo LE，Camargo MC，et al.Dynamics of Helicobacter pylori infection as a determinant of progression of gastric precancerous lesions：16-year follow-up of an eradication trial[J].Gut，2018，67（7）：1239-1246.

[18]成虹.幽門螺桿菌感染檢測中應注意的問題[J].中華消化雜志，2017，37（3）：150-152.

[19]Dechant FX，Dechant R，Kandulski A，et al.Accuracy of different rapid urease tests in comparison with histopathology in patients with endoscopic signs of gastritis[J].Digestion，2020，101（2）：184-190.

[20]Baroni MR，Bucci P，Giani RN，et al.Usefulness of rapid urease test samples for molecular analysis of clarithromycin resistance in，Helicobacter pylori[J].Rev Argent Microbiol，2018，50（4）：359-364.

[21]Bénéjat L，Ducournau A，Lehours P，et al.Real-time PCR for Helicobacter pylori diagnosis.The best tools available[J].Helicobacter，2018，23（5）：e12512.

[22]Hays C，Delerue T，Lamarque D，et al.Molecular diagnosis of Helicobacter pylori infection in gastric biopsies：Evaluation of the Amplidiag？ H.pylori+ClariR assay[J].Helicobacter，2019，24（2）：e12560.

[23]Talarico S，Korson AS，Leverich CK，et al.High prevalence of Helicobacter pylori clarithromycin resistance mutations among Seattle patients measured by droplet digital PCR[J].Helicobacter，2018，23（2）：e12472.

[24]Zhang XY，Shen WX，Chen CF，et al.Detection of the clarithromycin resistance of Helicobacter pylori in gastric mucosa by the amplification refractory mutation system combined with quantitative real-time PCR[J].Cancer Med，2019，8（4）：1633-1640.

[25]Zhou Q，Li L，Ai Y，et al.Diagnostic accuracy of the 14C-urea breath test in Helicobacter pylori infections：a meta-analysis[J].Wien Klin Wochenschr，2017，129（1-2）：38-45.

[26]Eisdorfer I，Shalev V，Goren S，et al.Sex differences in the urea breath test results for the diagnosis of Helicobacter pylori infection：a large cross sectional study[J].Biol Sex Diff，2018，9（1）：1-8.

[27]王純明，賈東明，張寶偉.ELISA與組織學檢測法檢測慢性胃炎患者大便HP抗原陽性率比較[J].檢驗醫(yī)學與臨床，2015，12（23）：139-141.

[28]Kakiuchi T，Okuda M，Hashiguchi K，et al.Evaluation of a novel stool antigen rapid test kit for detection of Helicobacter pylori infection[J].J Clin Microbiol，2019，57（3）：e01825-18.

[29]Leal YA，Cedillo-Rivera R，Simón JA，et al.Utility of stool sample-based tests for the diagnosis of Helicobacter pylori infection in children[J].J Pediatr Gastroenterol Nutr，2011， 52（6）：718-728.

[30]Shafaie E，Saberi S，Esmaeili M，et al.Multiplex serology of，Helicobacter pylori，antigens in detection of current infection and atrophic gastritis-A simple and cost-efficient method[J].Microb Pathog，2018，119：137-144.

[31]Epplein M，Butt J，Zhang Y，et al.Validation of a blood biomarker for identification of individuals at high risk for gastric cancer[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2018， 27（12）：1472-1479.

[32]Butt J，Varga MG，Blot WJ，et al.Serologic response to Helicobacter pylori proteins associated with risk of colorectal cancer among diverse populations in the United States[J].Gastroenterology，2018，156（1）：175-186.

[33]張冉冉，朱傳會.幽門螺桿菌感染與自身免疫性肝病的相關(guān)性研究[J].現(xiàn)代消化及介入診療，2019，24（8）：842-846.

（收稿日期：2020-01-20）