胃蛋白酶與反流相關(guān)性疾病研究進(jìn)展

鄒亞竹 綜述，楊朝霞 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科 400010)

胃食管反流病(GERD)是消化內(nèi)科最為常見的慢性病之一，且近年來發(fā)病率呈逐年增高趨勢。胃食管反流病的典型癥狀如燒心、反酸等主要考慮由酸反流引起，但近年來研究發(fā)現(xiàn)胃蛋白酶在胃食管反流病中也有致病作用，并且可以考慮將測量唾液胃蛋白酶水平作為診斷胃食管反流病的一種方式。咽喉反流(LPR)反流高度更高，達(dá)到食管上括約肌位置，可引起一系列咽喉、口腔及氣道癥狀[1]。咽喉反流也被認(rèn)為是喉癌的高危因素之一，但目前鮮有研究提及咽喉反流與喉癌的發(fā)生是否具有直接因果關(guān)系。JOHNSTON等[2]的研究提示胃蛋白酶促進(jìn)了咽喉上皮的增殖及癌變發(fā)生，提示胃蛋白酶是咽喉反流物中的重要致病物質(zhì)。現(xiàn)在，胃蛋白酶作為反流物中的重要致病物質(zhì)得到了學(xué)界的重視，更有許多研究表明胃蛋白酶在反流性疾病中具有一定的診斷價(jià)值?，F(xiàn)本文將對胃蛋白酶在反流性疾病中的致病作用及診斷價(jià)值做一綜述。

1 胃蛋白酶

1.1胃蛋白酶同工酶 胃蛋白酶原由胃主細(xì)胞生產(chǎn)、儲存，它是有活性的胃蛋白酶的前體。胃蛋白酶包含有一個(gè)家族的同工酶，他們在結(jié)構(gòu)上是相似的，可以通過高效離子交換色譜(HPAEC)分離[3]。通過HPAEC分離的同工酶主要包括胃蛋白酶1、2、3、5，其中胃蛋白酶3也是一組同工酶(3A、3B、3C)[4]。在所有同工酶中，胃蛋白酶3B所占比重最大，達(dá)總胃蛋白酶的70%，故可以將其作為一個(gè)好的標(biāo)記物[3-4]。胃蛋白酶3B對選擇性胃酶抑素敏感，而胃蛋白酶5(即胃泌素)則不敏感。胃蛋白酶1在健康人中通常小于5%，而在消化性潰瘍的患者中比重可達(dá)20%[4]。

1.2pH與酶穩(wěn)定性及活性 單獨(dú)的胃蛋白酶同工酶在人體體溫下可持續(xù)24 h保持穩(wěn)定，但是在最適合的pH條件下，最終會通過自動(dòng)催化作用降解[3]。酶活力是通過合成肽基質(zhì)的水解速率來評估的，同工酶活力在pH為1.5時(shí)達(dá)到最快降解速率的80%，在pH為2.0時(shí)達(dá)到最快降解速率，在pH為4.5時(shí)活力降至45%左右，在pH為5.0時(shí)降至40%左右，以及在pH為6.0時(shí)降至10%左右，并且在pH為6.5時(shí)水解完全停止[5]。

1.3胃蛋白酶與質(zhì)子泵抑制劑(PPI) 已有眾多研究證實(shí)了PPI對于抑制胃酸分泌的作用，但關(guān)于PPI對于胃蛋白酶的作用的研究相對較少。PPI對于主要由酸反流引起的典型癥狀療效較好，而對于主要由胃蛋白酶引起的食管外癥狀療效欠佳，例如咽喉反流[6]。而海藻酸鹽在體外實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)對反流物中的胃蛋白酶和膽汁有較強(qiáng)清除作用，且可降低胃蛋白酶活性，這可能提供了一個(gè)有效的治療方式[7-8]。

2 胃蛋白酶與胃食管反流病

2.1胃蛋白酶在胃食管反流病中的作用 胃蛋白酶對蛋白質(zhì)有強(qiáng)烈的消化作用，因此當(dāng)它因?yàn)榉戳鞒霈F(xiàn)在如食管等缺乏屏障保護(hù)的地方，則會黏附在上皮細(xì)胞表面通過蛋白水解作用導(dǎo)致?lián)p傷，當(dāng)酸反流發(fā)生，形成的低pH環(huán)境可促進(jìn)胃蛋白酶對上皮的損害[9]。并且隨著時(shí)間推移這種損傷持續(xù)存在，反復(fù)發(fā)生，進(jìn)一步產(chǎn)生積累作用而導(dǎo)致反流相關(guān)癥狀加重[4]。

2.2胃蛋白酶在胃食管反流病中的診斷價(jià)值 胃食管反流病的診斷方式多樣，包括反流問卷、內(nèi)窺鏡檢查、24 h阻抗-pH監(jiān)測、PPI抑制試驗(yàn)等，但都不具備高度敏感性及特異性，尤其是對于非糜爛性反流病(NERD)的診斷，且其中部分診斷方式有侵入性或費(fèi)用昂貴等不足。檢測唾液中胃蛋白酶水平已被建議作為反流性疾病的非侵入性診斷方法[10]。HAYAT等[11]的一項(xiàng)病例對照研究顯示：(1)胃蛋白酶在健康受試者和燒心患者的唾液中均可檢出，但健康無癥狀受試者唾液胃蛋白酶水平較低；(2)反流相關(guān)癥狀(胃食管反流病及食道高敏感)患者的唾液中的胃蛋白酶比健康對照組有更高檢出率及水平；(3)一份唾液標(biāo)本胃蛋白酶陽性對于診斷反流相關(guān)癥狀的靈敏度為78.6%，特異度為64.9%，而一份胃蛋白酶水平高(>210 ng/mL)的陽性標(biāo)本對胃食管反流病及食道高敏感的特異度高達(dá)為98.2%，且具有很高的陽性預(yù)測值(94.8%)和似然比(25.1)。BORTOLI 等[12]對一小群有典型的胃食管反流病癥狀的患者在癥狀發(fā)作時(shí)進(jìn)行唾液取樣，94%的胃食管反流病患者和58%的食道高敏感患者唾液胃蛋白酶呈陽性，而功能性燒心患者則總是陰性?？梢娡僖何傅鞍酌笝z測與胃食管反流病其他診斷方法相比，具有非侵入性和費(fèi)用低廉等優(yōu)勢。我們在未來可以考慮將其作為一個(gè)“基于診所”的檢查方式與反流問卷相結(jié)合對考慮反流性疾病的患者進(jìn)行初步篩查。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)胃食管反流病與一些肺部疾病有潛在相關(guān)性，它可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)癥狀的發(fā)生，也可以觸發(fā)甚至加重呼吸道疾病[13]。LEE等[14]分別檢測了支氣管擴(kuò)張、慢性阻塞性肺疾病(COPD)與健康對照組的呼出冷凝氣中胃蛋白酶水平，發(fā)現(xiàn)支氣管擴(kuò)張及COPD患者呼出冷凝氣中胃蛋白酶水平升高。這些研究提示，檢測呼出冷凝氣及唾液中胃蛋白酶水平可能可以評價(jià)胃食管反流病導(dǎo)致的肺微量誤吸[14-15]。

3 胃蛋白酶與咽喉反流

3.1胃蛋白酶在咽喉反流中的致病作用 胃蛋白酶通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入咽喉部黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)[3]。細(xì)胞內(nèi)的一些結(jié)構(gòu)例如高爾基體、溶酶體的pH值較低(分別為5.0和4.0)，因此盡管咽喉部是暴露于未活化的胃蛋白酶，但未活化的胃蛋白酶經(jīng)過高爾基體或溶酶體內(nèi)較低pH值活化后仍可造成細(xì)胞內(nèi)損傷[16]。有研究顯示咽喉上皮細(xì)胞內(nèi)的胃蛋白酶還可以導(dǎo)致咽喉部的兩種保護(hù)性蛋白(CA-Ⅲ及Sep 70)缺失，從而造成喉黏膜損害[16]。BARDHAN等[3]認(rèn)為胃蛋白酶通過一系列反應(yīng)對咽喉部黏膜造成損害：未活化胃蛋白酶經(jīng)過內(nèi)吞作用進(jìn)入胞內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)被活化，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生損傷，從而誘導(dǎo)氧化應(yīng)激以及氧自由基蓄積，進(jìn)而損傷線粒體導(dǎo)致細(xì)胞死亡。IANNELLA等[17]檢測了已確診咽喉反流兒童的淚液，發(fā)現(xiàn)有20%的兒童淚液的胃蛋白酶為陽性，而對照組檢測結(jié)果均為陰性，提示胃內(nèi)容物(包括胃蛋白酶)可以通過咽喉反流到達(dá)鼻淚管、角膜前淚液膜。綜上所述，胃蛋白酶在咽喉反流中扮演著主要的致病作用[18]。

3.2胃蛋白酶在咽喉反流性疾病中的診斷價(jià)值 目前24 h雙探針pH監(jiān)測是最廣泛應(yīng)用的診斷咽喉反流病的工具，但是此項(xiàng)方式較昂貴且為侵入性檢查[19-20]。因此，LPR需要一項(xiàng)更有效率的、非侵入性的診斷方式。胃蛋白酶作為一個(gè)大分子，經(jīng)反流到達(dá)咽喉部后可進(jìn)入并長期停留在咽喉部上皮細(xì)胞中，且在胃酸反流發(fā)生后較容易檢測，這些特征讓胃蛋白酶成為LPR較好的診斷性標(biāo)志物[21]。李湘平等[22]收集了56例疑似咽喉反流病患者和15例健康志愿者的唾液進(jìn)行一項(xiàng)病例對照研究，根據(jù)唾液胃蛋白酶水平制作受試者工作特征曲線(ROC曲線)，取唾液胃蛋白酶濃度>0.108 1 ng/mL為陽性診斷，其靈敏度為93.8%(30/32)，特異度為46.2%(18/39)，漏診率為6.2(2/32),誤診率為53.8%(21/39)，提示唾液中胃蛋白酶質(zhì)量水平的檢測可作為一項(xiàng)靈敏度高、無創(chuàng)、快速的客觀的診斷方法應(yīng)用于咽喉反流的篩查。LUO等[23]發(fā)現(xiàn)分泌性中耳炎患者中耳積液的胃蛋白酶水平顯著高于單純耳蝸植入術(shù)后患者，提示中耳積液中的胃蛋白酶及胃蛋白酶原可能來源于咽喉反流，并可能參與了分泌性中耳炎的發(fā)病機(jī)制。有一項(xiàng)研究檢測了兒童氣道吸出物中的胃蛋白酶，同時(shí)進(jìn)行喉鏡、支氣管鏡檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)喉鏡、支氣管鏡下的宏觀改變與胃蛋白酶陽性呈顯著相關(guān)，提示胃蛋白酶可以作為食管外反流性疾病的指標(biāo)[24]。WANG等[25]分別對聲帶息肉患者的病理組織及健康對照組的喉黏膜進(jìn)行免疫組化染色，發(fā)現(xiàn)聲帶息肉組的胃蛋白酶表達(dá)明顯升高，提示胃蛋白酶反流可能是聲帶息肉發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素。OCAK等[21]對20例疑似咽喉反流者也進(jìn)行了唾液中胃蛋白酶水平檢測，收集患者癥狀最嚴(yán)重時(shí)的唾液，取大于等于16 ng/mL時(shí)為陽性，發(fā)現(xiàn)該法的靈敏度和特異度是33%和100%?？梢钥闯?，唾液胃蛋白酶的陽性界定取值不同時(shí)，該檢查的靈敏度及特異度發(fā)生變化，而目前對于最合適的陽性界定值尚且沒有定論。另外，NA等[26]對于收集唾液標(biāo)本的最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行了探討，該研究分別收集了研究對象在晨起、餐后1 h、反流癥狀后的唾液標(biāo)本，分析結(jié)果顯示晨起唾液標(biāo)本中胃蛋白酶的含量高于其他時(shí)段，提示測量晨起唾液中胃蛋白酶含量可能是診斷咽喉反流的一種有效手段。

綜上所述，胃蛋白酶前體僅由胃內(nèi)產(chǎn)生，可以將胃蛋白酶作為監(jiān)測反流的生物標(biāo)記；對于胃食管反流病，檢測唾液胃蛋白酶簡便、無創(chuàng)、快速，可聯(lián)合反流問卷在門診作為一種篩查手段；對于咽喉反流，胃蛋白酶是致病的主要成分，而唾液胃蛋白酶是較理想的診斷性標(biāo)志物。雖然檢測胃蛋白酶對于診斷反流性疾病具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但關(guān)于陽性值的界定、收集唾液標(biāo)本最佳時(shí)間等問題還沒有統(tǒng)一的共識，需要臨床醫(yī)師與科研人員的共同努力。作為消化內(nèi)科醫(yī)師，需與多學(xué)科探討，加強(qiáng)胃蛋白酶在臨床中的應(yīng)用。