糞便CHI3L1對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)和病情嚴(yán)重程度的預(yù)測(cè)價(jià)值*

盧加杰，劉晶，李紫瓊，馮燕，孔文潔，木尼拉·買買提，高峰

（新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院消化科，新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊830001）

潰瘍性結(jié)腸炎是一種病因尚不十分清楚的直腸和結(jié)腸慢性非特異性炎癥性疾病。我國(guó)潰瘍性結(jié)腸炎患病率約為11.60/10 000[1]，近年來(lái)，其發(fā)病仍呈明顯上升趨勢(shì)。疾病活動(dòng)性的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)是療效判定和治療方案調(diào)整的主要依據(jù)[2]。疾病活動(dòng)性的臨床評(píng)價(jià)方法，如疾病活動(dòng)指數(shù)、Truelove-Witts分級(jí)、Mayo 評(píng)分等，存在一定的主觀性，且部分臨床緩解的潰瘍性結(jié)腸炎患者存在持續(xù)的黏膜炎癥[3]。臨床常用的炎癥指標(biāo)，如血沉（ESR）、C反應(yīng)蛋白（CRP）、降鈣素原（PCT）和白細(xì)胞介素-6（IL-6）等，敏感性和特異性均低，臨床應(yīng)用價(jià)值有限[4-5]。結(jié)腸鏡檢查并活檢是潰瘍性結(jié)腸炎診斷、療效評(píng)定、癌變監(jiān)測(cè)最可靠的方法，但是作為侵入性檢查，患者依從性較差，且存在出血、穿孔等潛在風(fēng)險(xiǎn)[6-7]。

幾丁質(zhì)酶3 樣蛋白1 （chitinase 3-like 1,CHI3L1），又稱為YKL-40，是一種炎癥標(biāo)志物[8]。有限的幾項(xiàng)研究顯示活動(dòng)期潰瘍性結(jié)腸炎患者血清CHI3L1 水平較正常人群顯著升高，提示血清CHI3L1 對(duì)UC 病情判斷有一定的臨床參考價(jià)值[9-10]。糞便標(biāo)志物具有非侵入性、簡(jiǎn)便、快捷、短期內(nèi)可重復(fù)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于病變定位于結(jié)直腸的潰瘍性結(jié)腸炎，糞便標(biāo)志物在判斷炎癥活動(dòng)程度、監(jiān)測(cè)病情變化、評(píng)估治療效果等方面較血清學(xué)標(biāo)志物等更具優(yōu)勢(shì)。本研究的目的是探討糞便CHI3L1 對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)和病情嚴(yán)重程度的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年3月—2019年5月在新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院消化科就診的潰瘍性結(jié)腸炎患者183 例，排除糞便CHI3L1 水平測(cè)定前4 周內(nèi)有服用非甾體類消炎藥史者，糞便培養(yǎng)提示合并腸道感染者及合并肝硬化、2 型糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腫瘤者。同期按年齡、性別匹配183 例健康體檢者作為對(duì)照組。潰瘍性結(jié)腸炎的診斷符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)消化病學(xué)分會(huì)炎癥性腸病學(xué)組2018年發(fā)布的《炎癥性腸病診斷與治療的共識(shí)意見(jiàn)（2018年，北京）》[2]。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

采用病例對(duì)照研究。收集患者臨床資料，包括性別、年齡、病程、臨床癥狀及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查，評(píng)估潰瘍性結(jié)腸炎疾病活動(dòng)度。潰瘍性結(jié)腸炎臨床活動(dòng)性評(píng)估采用Seo.m 臨床活動(dòng)指數(shù)（CAI）[11]。Seo.m CAI 以患者入院時(shí)血紅蛋白（Hb）、紅細(xì)胞沉降率（ESR）、血清白蛋白（AIb）和住院前3 d 平均黏液血便的次數(shù)為計(jì)分依據(jù)，每日便血次數(shù)≤4 次記1 分、5～7 次記2 分、≥8 次記3 分；血便輕或無(wú)記0 分、明顯血便記1 分。CAI=60X1+13X2+0.5X3-0.4X4-1.5X5+200，X1為便血的程度（取0、1 分），X2為大便次數(shù)（取1、2、3 分），X3為ESR，X4為Hb，X5為AIb。臨床活動(dòng)分級(jí)：Ⅰ級(jí)CAI＜150 分，Ⅱ級(jí)CAI 150～220 分，Ⅲ級(jí)CAI＞220 分。

潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)性評(píng)估采用潰瘍性結(jié)腸炎鏡下嚴(yán)重程度指數(shù)（ulcerative colitis endoscopic index of severity,UCEIS）[12]。UCEIS 從血管紋理（0～2 分）、出血情況（0～3 分）、糜爛和潰瘍（0～3 分）3 個(gè)方面評(píng)估受累腸段，以病變最嚴(yán)重處評(píng)分總和記為UCEIS，總分0～8 分。UCEIS 0～1 分為鏡下緩解，UCEIS 2～8 分為鏡下活動(dòng)，其中2～6 分為輕、中度活動(dòng)，7～8 分為重度活動(dòng)。結(jié)腸鏡檢查由一位具有高級(jí)職稱消化病專家完成，操作者檢查前對(duì)患者糞便CHI3L1 水平不知情。

所有研究對(duì)象在結(jié)腸鏡檢查前1 d（腸道清潔前）采集糞便10～20 g，2～8℃冷藏保存。取50～120 mg，稱重，按照重量/容積（mg/μl） =1/49的比例加入萃取液，充分振蕩混勻后取5 ml 勻漿離心20 min，取上清置入-20℃冰箱保存?zhèn)溆?，統(tǒng)一進(jìn)行CHI3L1 水平檢測(cè)。CHI3L1 水平檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA），按照CHI3L1 ELISA 檢測(cè)試劑盒（杭州普望生物技術(shù)有限公司）的操作說(shuō)明進(jìn)行操作。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以中位數(shù)和四分位數(shù)[M（P25，P75）]表示，比較用H檢驗(yàn)；相關(guān)分析用Spearman 法；繪制受試者工作特征（ROC）曲線。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

183 例潰瘍性結(jié)腸炎患者中，男性96 例（52.46%），女性87 例（47.54%），年齡18～77 歲，平均（38.55±17.31）歲，病程1～276 個(gè)月，平均（82.38±29.62）個(gè)月；183 例健康體檢者中，男性96 例（52.46%），女性87 例（47.54%），年齡18～75 歲，平均（43.26±15.79）歲。

2.2 糞便CHI3L1水平測(cè)定及潰瘍性結(jié)腸炎活動(dòng)性評(píng)估

183 例UC 患者和健康對(duì)照者糞便CHI3L1 水平分別為75.91（17.25，834.72）ng/ml 和5.17（3.18，16.45）ng/ml，UC 患者高于健康對(duì)照者（U=2.500，P=0.013）。UC臨床疾病活動(dòng)性評(píng)估，Seo.m CAI Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)3 組糞便CHI3L1 水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（見(jiàn)表1）；潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)性評(píng)估，UCEIS鏡下緩解、輕、中度活動(dòng)和重度活動(dòng)3組糞便CHI3L1 水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（見(jiàn)表2）。

表1 不同Seo.m CAI 分級(jí)潰瘍性結(jié)腸炎患者糞便CHI3L1 水平測(cè)定結(jié)果[ng/ml，M（P25，P75）]

表2 不同UCEIS 分度潰瘍性結(jié)腸炎患者糞便CHI3L1水平測(cè)定結(jié)果[ng/ml，M（P25，P75）]

2.3 CHI3L1 水平與Seo.m CAI 和疾病活動(dòng)度的相關(guān)性分析

Spearman 秩相關(guān)分析顯示：潰瘍性結(jié)腸炎患者糞便CHI3L1 水平與Seo.m CAI 和UCEIS 均呈正相關(guān)（rs=0.580 和0.760，P=0.048 和0.004）。

2.4 CHI3L1 水平預(yù)測(cè)潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)及重度潰瘍性結(jié)腸炎的準(zhǔn)確性

糞便CHI3L1 水平預(yù)測(cè)潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)和重度UC 的ROC 曲線下面積分別為0.929（95% Cl：0.877，0.974）和0.908（95% Cl：0.842，0.965）。當(dāng)糞便CHI3L1＞15.28 ng/ml 時(shí)對(duì)診斷潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)具有較高的準(zhǔn)確性，敏感性和特異性分別為93.25%（95% Cl：0.895，0.992）和86.39%（95% Cl：0.787，0.914）；當(dāng)糞便CHI3L1＞112.45 ng/ml 時(shí)對(duì)診斷潰瘍性結(jié)腸炎重度活動(dòng)具有較高的準(zhǔn)確性，敏感性和特異性分別為87.92%（95%Cl：0.802，0.937）和75.13%（95%Cl：0.674，0.863）。見(jiàn)圖1、2。

圖1 糞便CHI3L1預(yù)測(cè)潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)的ROC曲線

圖2 糞便CHI3L1預(yù)測(cè)重度潰瘍性結(jié)腸炎的ROC曲線

3 討論

疾病活動(dòng)性評(píng)估在潰瘍性結(jié)腸炎的管理中十分重要，及時(shí)準(zhǔn)確地評(píng)估疾病活動(dòng)性有利于制定合理的治療方案、評(píng)價(jià)治療效果及調(diào)整治療方案。結(jié)腸鏡檢查能夠準(zhǔn)確、直觀地判斷結(jié)直腸黏膜炎癥程度，是潰瘍性結(jié)腸炎活動(dòng)性評(píng)估和疾病進(jìn)展情況監(jiān)測(cè)最有效的手段[2，13]。然而，結(jié)腸鏡檢查為有創(chuàng)檢查，頻繁檢查不容易被患者所接受。對(duì)于病變性質(zhì)為炎癥且定位于結(jié)腸的潰瘍性結(jié)腸炎來(lái)說(shuō)，糞便炎癥標(biāo)志物可以更加敏感而特異地反映腸道局部的炎癥程度。糞便鈣衛(wèi)蛋白是臨床常用的監(jiān)測(cè)潰瘍性結(jié)腸炎病情活動(dòng)的非侵入性指標(biāo)，來(lái)源于中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞胞漿的鈣鋅結(jié)合蛋白，腸黏膜炎癥損傷后中性粒細(xì)胞脫顆粒排至腸腔而被檢測(cè)到[14-15]。CHI3L1 可能是另一個(gè)潛在的糞便標(biāo)志物，本研究探討糞便CHI3L1 在潰瘍性結(jié)腸炎活動(dòng)性評(píng)估中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

CHI3L1 是哺乳動(dòng)物殼多糖酶家族中的一員，是一種肝素和甲殼質(zhì)相結(jié)合的凝集酶。健康人群血清CHI3L1 表達(dá)水平較低，但在炎癥疾病及多種惡性腫瘤中表達(dá)水平明顯升高[16]。CHI3L1 在正常的中幼粒細(xì)胞和晚幼粒細(xì)胞中合成，儲(chǔ)存在成熟的中性粒細(xì)胞中，當(dāng)中性粒細(xì)胞被破壞和激活時(shí)能通過(guò)胞吐方式釋放出來(lái)，參與急慢性炎癥反應(yīng)過(guò)程[8，17]。近年來(lái)數(shù)項(xiàng)研究顯示活動(dòng)期UC 患者血清CHI3L1 水平明顯升高[9-10，18]。CHI3L1 與結(jié)腸黏膜慢性炎癥的發(fā)生和維持密切相關(guān)[19]。一些促炎癥細(xì)胞因子，如IL-b、IL-6 和TNF-α 可誘導(dǎo)CHI3L1 分泌，有利于細(xì)菌黏附和侵襲結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞，這可能是CHI3L1 在潰瘍性結(jié)腸炎患者結(jié)腸黏膜炎癥過(guò)程中的重要作用之一[18，20-21]。

CHI3L1 作為活化的急性炎癥細(xì)胞的標(biāo)志物，在結(jié)腸黏膜炎癥過(guò)程中由于中性粒細(xì)胞被破壞和激活而釋放，因此在糞便中檢測(cè)CHI3L1 更加直接和準(zhǔn)確，而且在健康人群中糞便CHI3L1 水平極低[18]，因此，糞便CHI3L1 可能是潛在的潰瘍性結(jié)腸炎活動(dòng)的標(biāo)志物。本研究顯示，UC 患者糞便CHI3L1 水平顯著高于健康人群，而且不同疾病活動(dòng)度亞組之間糞便CHI3L1 水平也存在差異，提示糞便CHI3L1 與潰瘍性結(jié)腸炎疾病活動(dòng)相關(guān)。結(jié)腸鏡下對(duì)結(jié)腸黏膜病變程度量化評(píng)分系統(tǒng)常用的有Mayo 內(nèi)鏡評(píng)分和UCEIS 評(píng)分，相比Mayo 內(nèi)鏡評(píng)分，UCEIS 評(píng)分范圍更寬，評(píng)價(jià)內(nèi)容也更加細(xì)致，研究者評(píng)估的差異性較小[22]，具有更高的準(zhǔn)確性。在潰瘍性結(jié)腸炎臨床活動(dòng)性評(píng)估方面，Seo.m 臨床活動(dòng)指數(shù)結(jié)合臨床表現(xiàn)血便及客觀的實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果，與Truelove 和Witts 疾病活動(dòng)指數(shù)相比更加客觀、準(zhǔn)確[23]。本研究對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎患者糞便CHI3L1 水平與臨床活動(dòng)指數(shù)和UC 鏡下嚴(yán)重程度指數(shù)的相關(guān)性分析顯示，糞便CHI3L1 水平與UC 臨床疾病活動(dòng)性和鏡下疾病活動(dòng)性均存在較高的正相關(guān)性，能較好地反映潰瘍性結(jié)腸炎患者結(jié)腸黏膜的炎癥情況。進(jìn)一步的ROC 曲線分析顯示糞便CHI3L1 不僅對(duì)預(yù)測(cè)潰瘍性結(jié)腸炎活動(dòng)具有較高的準(zhǔn)確性，而且對(duì)預(yù)測(cè)重度潰瘍性結(jié)腸炎也具有較高的效能。當(dāng)糞便CHI3L1＞15.28 ng/ml 提示潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)，而CHI3L1＞112.45 ng/ml 是診斷重度潰瘍性結(jié)腸炎較好閾值。本研究顯示糞便CHI3L1是潰瘍性結(jié)腸炎鏡下活動(dòng)和重度病情較好的預(yù)測(cè)指標(biāo)，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值，是便捷且可靠的非侵入性檢查手段之一。

本研究也具有一定的局限性。首先，研究是以醫(yī)院為基礎(chǔ)的單一中心研究，樣本量總體偏小，可能導(dǎo)致研究結(jié)果存在一定偏移；其次，研究未隨訪潰瘍性結(jié)腸炎患者治療后糞便CHI3L1 的變化情況，無(wú)法分析糞便CHI3L1 對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎療效的判斷價(jià)值。因此，研究的數(shù)據(jù)仍需進(jìn)行多中心大量本的研究進(jìn)行驗(yàn)證，糞便CHI3L1 對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎療效的判斷價(jià)值和治療后短期復(fù)發(fā)的預(yù)測(cè)效能也需要做進(jìn)一步的研究。