潰瘍性結(jié)腸炎黏膜愈合相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展

胡藝麗 李媛媛 楊勤南京中醫(yī)藥大學(xué)（南京 003）；南京市中醫(yī)藥大學(xué)附屬南京中醫(yī)院（南京 0000）

潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）是一種以慢性炎癥為特征的結(jié)腸疾病，引起異常免疫反應(yīng)的原因尚不清楚，其炎癥僅限于結(jié)腸黏膜。UC的主要癥狀可有腹痛、腹瀉、黏液或膿血便等特征，內(nèi)鏡下可見受累結(jié)腸黏膜水腫、脆而易出血以及潰瘍或假性息肉形成［1］。近幾十年來，UC的臨床試驗研究表明對于UC患者的黏膜炎癥反應(yīng)和治療，MH可能是比臨床和生化評估更可靠的治療目標(biāo)，研究終點(diǎn)已經(jīng)從單純的臨床反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镸H。據(jù)報道MH與降低復(fù)發(fā)率、減少住院治療以及減少UC和CD手術(shù)需要等方面有關(guān)［2］。近幾年關(guān)于預(yù)測UC黏膜愈合的非侵入性生物標(biāo)志物的研究成果顯著。筆者主要通過檢索PubMed網(wǎng)站上近幾年的相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)糞便鈣衛(wèi)蛋白（fecal calprotectin，F(xiàn)C）、糞便免疫化學(xué)測試（fecal immunochemical Test，F(xiàn)IT）、糞便乳鐵蛋白（fecal lactoferrin，F(xiàn)L）C-反應(yīng)蛋白（C-reactiveprotein，CRP）、高遷移率族蛋白 B1（high mobility group Box-1 protein，HMGB1）等標(biāo)志物都與UC的MH有關(guān)。

1 黏膜愈合與生物標(biāo)志物

“黏膜愈合”一詞最早是由臨床醫(yī)生Burton I.Korelitz提出，在當(dāng)時這個術(shù)語僅表示黏膜的組織學(xué)變化。但這種“組織學(xué)愈合”的概念，其接受人群是非常有限的。隨著人們對“黏膜愈合”概念的深入了解，內(nèi)鏡緩解作為了其新的概念。但至今為止，MH仍缺少一個標(biāo)準(zhǔn)化定義，預(yù)測MH的因素在很大程度上也是未知的［3］。但在不同的研究和臨床試驗中，MES為0和1的分?jǐn)?shù)被用作MH的定義。眾所周知，目前內(nèi)鏡評估為MH的金標(biāo)準(zhǔn)，但是內(nèi)鏡評估有它的缺陷之處，比如患者的不適、高額的檢查費(fèi)用以及可能出現(xiàn)的并發(fā)癥，甚至有研究［4］認(rèn)為結(jié)腸鏡檢查本身可能使IBD患者的病情惡化，即使處于緩解狀態(tài)也可能如此。縱觀上述內(nèi)鏡評估的缺點(diǎn)，非侵入性生物標(biāo)志物可能更適合評估MH。

2 糞便鈣衛(wèi)蛋白（faecal calprotectin，F(xiàn)C）

2.1糞便鈣衛(wèi)蛋白的特點(diǎn)鈣衛(wèi)蛋白在1980年由Fagerhol最早提出，是S-100蛋白家族的一種鈣和鋅結(jié)合蛋白，在人嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的細(xì)胞溶膠中被發(fā)現(xiàn)。FC在中性粒細(xì)胞胞質(zhì)中占總蛋白含量的60%，反映了嗜中性粒細(xì)胞向腸腔的遷移，所以可以用作腸道炎癥的敏感標(biāo)記。FC一般主要通過酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）或快速檢測裝置以一種簡單的非侵入性方法，在糞便中獲取其水平。此外，在其他發(fā)生炎癥的液體中，如血清、尿液、腦脊液也可以檢測和定量。

2.2糞鈣衛(wèi)蛋白與黏膜愈合的關(guān)系據(jù)以前的文獻(xiàn)顯示，F(xiàn)C的應(yīng)用比內(nèi)鏡檢查更便宜、更容易、更安全［5］。目前，有充足的證據(jù)表明FC與內(nèi)鏡下MH及炎癥的組織學(xué)評分密切相關(guān)［6］。FUKUNAGA 等［7］對113例UC患者和42例CD患者進(jìn)行內(nèi)鏡和臨床診斷評估，并對患者糞便及其血清進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)FC水平與內(nèi)鏡等級和臨床疾病活動密切相關(guān)。KRISTENSEN等［8］研究發(fā)現(xiàn)在藥物治療UC后，當(dāng)FC＜250 μg/g時，它標(biāo)志著內(nèi)鏡下UC的MH。YAMAGUCHI等［9］發(fā)現(xiàn)FC水平與M-MES之間的相關(guān)系數(shù)為0.79，F(xiàn)C水平與MH的程度以及病情的嚴(yán)重程度有顯著的相關(guān)性。多項研究表明，F(xiàn)C＞300 μg/g時，對于預(yù)測MH具有61%的敏感度和89%的特異度［19］；FC水平為115 μg/g時，預(yù)測臨床緩解和MH之后的復(fù)發(fā)具有83%的敏感性和81%的特異性［11］。FC為187.0 μg/g的 FC 切斷水平提示完全 MH（MES=0；UCEIS=0，敏感性和特異性分別為0.857和0.891 12。

2.3糞鈣衛(wèi)蛋白預(yù)測黏膜愈合側(cè)重的優(yōu)勢雖然目前很多研究報道FC預(yù)測MH敏感性與特異性很高，但確有偏重。FC與FIT相比，更加側(cè)重于監(jiān)測活動性炎癥的黏膜狀態(tài)。CHANG等［13］對84例患有UC的患者進(jìn)行共110例結(jié)腸鏡檢查，并在結(jié)腸鏡檢查前2 d采集糞便樣本數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在持續(xù)高內(nèi)窺鏡活動的患者中，F(xiàn)C更適合反映內(nèi)鏡活動變化方面。HIRAOKA等［14］通過分析110例UC患者內(nèi)鏡與FC之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)FC分析在用于監(jiān)測活性炎癥患者的黏膜狀態(tài)上更有優(yōu)勢。

3 糞便免疫化學(xué)檢測（fecal immunochemical test，F(xiàn)IT）

3.1糞便免疫化學(xué)檢測的特點(diǎn)FIT是一種針對人類血紅蛋白的抗體測定糞便血紅蛋白濃度的檢測方法，目前已經(jīng)被用于預(yù)測UC患者的MH，其敏感性為92%，特異性為71%［15］。在日本的許多醫(yī)院都有結(jié)直腸癌篩查的FIT自動化設(shè)備，所以這種評估UC中黏膜愈合的無創(chuàng)方法具有廣泛使用的可能。

3.2糞便免疫化學(xué)檢測與黏膜愈合的關(guān)系HIRAOKA等［16］在之前的研究中已經(jīng)報告了定量糞便免疫化學(xué)測試的結(jié)果能有效地反映UC的黏膜狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，又認(rèn)為連續(xù)測量靜止期UC患者中FIT達(dá)到黏膜愈合時陰性FIT有助于確定臨床復(fù)發(fā)癥狀尚未呈現(xiàn)的患者。另一項研究認(rèn)為FIT可以用于監(jiān)測UC的MH，在研究中測量了140例接受結(jié)腸鏡檢查的UC患者的定量FIT和FC，發(fā)現(xiàn)當(dāng)FIT＜50 ng/mL預(yù)測內(nèi)鏡治療以及組織學(xué)治療下其敏感性、特異性和陽性預(yù)測值都很高［17］。

3.3糞便免疫化學(xué)檢測預(yù)測黏膜愈合側(cè)重的優(yōu)勢與FC相比，F(xiàn)IT擁有的優(yōu)勢包括成本低、操作簡單和處理干凈以及使用自動測量系統(tǒng)進(jìn)行快速測量的能力［18］。此外一項研究對92例UC患者進(jìn)行了105次結(jié)腸鏡檢查，并將FIT與FC在預(yù)測MH方面作出了比較，他們認(rèn)為FIT比FC在預(yù)測MES為0時更加敏感［19］。另外一項研究也表明了FIT在陰性結(jié)果中具有優(yōu)勢，可以有效地預(yù)測MH［14］。雖然FIT在預(yù)測MH方面比較敏感，可以用于評價內(nèi)鏡活動，但是不能預(yù)測疾病的嚴(yán)重程度。RYU等［20］通過研究認(rèn)為糞便血紅蛋白可以作為內(nèi)鏡和臨床疾病活動的標(biāo)志物，其陰性的FIT可以準(zhǔn)確反映MH和疾病的緩解，但是對206例UC患者進(jìn)行回顧性分析，發(fā)現(xiàn)FIT與疾病程度沒有相關(guān)性。

3.4糞便乳鐵蛋白（fecal lactoferrin，F(xiàn)L）

3.4.1糞便乳鐵蛋白的特點(diǎn)乳鐵蛋白是一種鐵結(jié)合的糖蛋白，是多形核中性粒細(xì)胞的二次顆粒。它在炎癥過程中通過脫粒作用釋放，隨后嗜中性粒細(xì)胞與血管內(nèi)皮粘附，并進(jìn)一步釋放乳鐵蛋白，一般在活動性IBD中，F(xiàn)L的濃度可增加數(shù)百倍。FL是UC中腸炎的特異性和敏感性標(biāo)記，它不僅只存在于糞便中，還表達(dá)于淚液、滑膜液、母乳和唾液中。與FC相同，F(xiàn)L水平也可以通過非侵入性ELISA檢測來定量檢測。

3.4.2糞便乳鐵蛋白與黏膜愈合的關(guān)系大量試驗表明FL對MH有預(yù)測作用，最近一項研究［21］納入45例UC成年白種人，使用內(nèi)窺鏡Mayo評分系統(tǒng)在結(jié)腸鏡檢查中評估黏膜炎癥，并分別檢測了FL、FC以及一些血清生物標(biāo)志物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FC（r=0.880，P＜ 0.001）和FL（r=0.799，P＜0.001）均與Mayo內(nèi)窺鏡評分密切相關(guān)。LANGHORST等［22］也認(rèn)為FL能夠區(qū)分UC患者與臨床緩解和輕度疾病的黏膜愈合，與內(nèi)窺鏡有顯著的相關(guān)性，并具有一定的預(yù)測性。一項研究中甚至認(rèn)為FL與臨床、內(nèi)鏡和組織學(xué)評分的相關(guān)性均可與FC檢測相當(dāng)［23］。雖然FL與FC相比，診斷UC的準(zhǔn)確性較低，但通過臨床、內(nèi)鏡和組織學(xué)參數(shù)估計FL與UC活性之間的平行關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)FL可能是一種有用的非侵入性診斷工具，可用于監(jiān)測治療效果，特別是MH。當(dāng)然，也有一些研究表明FL與內(nèi)鏡不相關(guān)。一項研究納入了42例UC患者，比較FL、WBC、ESR、CRP與UC內(nèi)鏡分級的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)雖然FL的含量隨內(nèi)鏡分級程度的升高而升高，但是二者的相關(guān)性不明顯r=0.419 9（P=0.051 7），作者認(rèn)為導(dǎo)致這種結(jié)果的原因可能與樣本含量少有關(guān)［24］。

4 C-反應(yīng)蛋白（C-reactiveprotein，CRP）

4.1C-反應(yīng)蛋白的特點(diǎn)C-反應(yīng)蛋白（CRP）是肝臟對多種急性和慢性炎癥反應(yīng)產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)，由五種成分組成。CRP在健康個體肝細(xì)胞分泌的循環(huán)中保持低水平（＜1 mg/L），正常值在0.20～6.10 mg/L之間。但在IBD活動期，人體產(chǎn)生的CRP為5～200 mg/L。CRP在CD中比UC更敏感，且在UC中血清CRP具有較低的敏感性，因此不能單純依賴于排除這種疾病的診斷。

4.2C-反應(yīng)蛋白與黏膜愈合的關(guān)系CRP可以區(qū)分活躍期與靜止期的UC以及反應(yīng)MH的趨勢，與UC的MH具有有一定的相關(guān)性［25］。雖然CRP已被提議作為UC中MH的替代標(biāo)志物，但由于CRP反應(yīng)性較弱、特異性較低且CRP的遺傳變異可能會導(dǎo)致其整體較低的敏感性，所以總體的相關(guān)性較差［26］。YOON 等［27］研究了CRP和ESR與侵入性內(nèi)鏡嚴(yán)重程度指數(shù)之間的關(guān)系，此研究對552例患者進(jìn)行了722次內(nèi)窺鏡檢查，并采用了五種廣泛使用的內(nèi)窺鏡評分系統(tǒng)進(jìn)行評估，得出CRP對內(nèi)鏡評估的敏感性和特異度范圍分別為50.5%～53.3%和68.7%～71.3%，可以看出CRP與UC患者的內(nèi)鏡活動指數(shù)僅有輕微的相關(guān)性。敏感性的缺乏表明，CRP不足以測量內(nèi)鏡下的嚴(yán)重程度，所以它的使用應(yīng)被視為臨床觀察和體格檢查的輔助。還有一項研究將CRP和FC與內(nèi)鏡相關(guān)性相互對比發(fā)現(xiàn)，內(nèi)鏡下活動與CRP、FC的敏感性和特異性分別為0.49%和0.92%，0.88%和0.73%，可以看出在二者與內(nèi)鏡的關(guān)系中FC 更敏感［28］。

5 其他生物標(biāo)志物與黏膜愈合的關(guān)系

近年來研究者發(fā)現(xiàn)有許多新的生物標(biāo)志物與UC的MH都有一定的關(guān)系，但是目前文獻(xiàn)數(shù)量稀少，之后仍需要大量的實驗數(shù)據(jù)加以證明。

5.1基質(zhì)金屬蛋白酶9（matrix metalloprotein-9，MMP-9）MMP-9是參與正常黏膜防御的鋅依賴酶之一，在IBD的中性粒細(xì)胞中也大量釋放［29］。糞便MMP-9與CD的任何活性指數(shù)都沒有相關(guān)性，但是與UC的臨床、內(nèi)窺鏡檢查和組織學(xué)活性之間存在強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián)［30］。一項研究發(fā)現(xiàn)，在UC患者中糞便MMP-9水平與總體Mayo評分（P＜0.001）、內(nèi)鏡評分（P＜0.001）、血清c反應(yīng)蛋白水平（P=0.002）顯著相關(guān)，研究結(jié)果說明MMP-9具有作為對UC疾病活動和MH非侵入性評估方式的潛質(zhì)［31］。

5.2糞便幾丁質(zhì)酶3-樣-1（faecal chitinase 3-like-1，CHI3L1）CHI3L1是40 kD糖蛋白，在許多人類癌癥和以慢性炎癥與組織重塑為特征的非腫瘤疾病狀態(tài)中上調(diào)，血清CHI3L1升高也與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，骨關(guān)節(jié)炎，肝纖維化，炎癥性腸病和細(xì)菌性敗血癥的疾病嚴(yán)重程度相關(guān)?，F(xiàn)在研究已經(jīng)表明糞便CHI3L1分析可能有助于預(yù)測IBD粘膜炎癥的嚴(yán)重程度和活性［32］。BUISSON 等［33］在32個UC患者中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)糞便CHI3L1＞15 ng/g時與內(nèi)鏡活動的敏感性為81.8%，特異性為81.8%；當(dāng)FC＞250 μg/g時，敏感性為86.4%，特異性為86.4%。從結(jié)果顯示，F(xiàn)C與糞便CHI3L1在預(yù)測內(nèi)鏡活動方面的敏感性和特異性在伯仲之間。

5.3血清三葉因子（serum human trefoil factor 3，TFF3）TFF3主要由小腸及結(jié)腸的杯狀細(xì)胞分泌，其在胃腸道黏膜保護(hù)和潰瘍修復(fù)過程中發(fā)揮重要作用。SRIVASTAVA等［34］研究了74例UC患者的TFF3與MH的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)血清TFF3水平＜1.27 ng/mL時，敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為70%、68%、75%、62%，血清TFF3可作為評估UC患者M(jìn)H的生物標(biāo)志物。

5.4轉(zhuǎn)錄血液標(biāo)志物（transcriptional blood biomarkers）PLANELL等在內(nèi)鏡下共收集了152例UC患者的全血樣，用微陣列分析了25個UC個體和20個對照組的血液RNA。在幾種基因中觀察到HP，CD177，GPR84和S100A12與內(nèi)鏡活性程度的顯著相關(guān)性。使用HP作為內(nèi)鏡疾病活動的預(yù)測指標(biāo)，觀察到的準(zhǔn)確率為67.3%，而CRP、紅細(xì)胞沉降率和血小板計數(shù)分別為52.4%，45.2%和30.3%。這說明UC患者的轉(zhuǎn)錄變化對內(nèi)鏡活動比較敏感［35］。

5.5膿毒癥標(biāo)志物（sepsis markers）——可溶性IL-2受體（Soluble IL-2 Receptor）膿毒癥中IL-2與CD14亞型都被報道與MH有顯著關(guān)系。HOSOMI等［36］為了探討膿毒癥標(biāo)志物是否為MH的潛在生物標(biāo)志物，在一項研究中納入68例UC患者和33例乳糜瀉患者，在患有UC的患者中，無cMH患者的SIL-2R水平顯著高于患有cMH的患者。他們認(rèn)為在鑒別UC中的cMH方面，sIL-2R水平具有較高的診斷價值。

5.6糞便高遷移率族蛋白B1（high mobility group box-1 protein，HMGB1）HMGB1是核蛋白質(zhì)分泌人類腸道發(fā)炎組織（免疫和上皮細(xì)胞），它存在于成人和兒童的糞便中。糞便HMGB1與內(nèi)鏡指標(biāo)有顯著的相關(guān)性（內(nèi)鏡Mayo subscore），但與疾病活動指數(shù)（Crohn的疾病活動指數(shù)，部分Mayo評分）無關(guān)［37］。

5.7富亮氨酸-2糖蛋白（serum leucine-rich alpha-2 glycoprotein，LRG）LRG是一種類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和IBD的新型生物標(biāo)志物，有研究者通過ROC曲線和AUC分析比較了LRG與CRP，發(fā)現(xiàn)LRG在決定UC患者黏膜愈合方面具有更高的敏感性和特異性。還發(fā)現(xiàn)在內(nèi)窺鏡活動性疾病時，LRG水平顯著高于MH時［38］。

上述綜述可以看出FC和FIT與UC患者的MH的關(guān)系最為密切，與MH之間敏感度與特異度較高，二者相比各有偏重的優(yōu)勢。FC優(yōu)于監(jiān)測活動性炎癥的黏膜狀態(tài)，而FIT對MH的陰性結(jié)果更為敏感。FL雖然也是糞便標(biāo)志物，但是在實驗結(jié)果上較之上兩者略有波動，缺少大量的實驗數(shù)據(jù)；CRP由于反應(yīng)較弱，敏感度和特異度都較差，并不適合作為預(yù)測黏膜的潛在標(biāo)志物；其他新興的標(biāo)志物雖然有替代標(biāo)志物的潛質(zhì)，但缺少大量實驗數(shù)據(jù)的支持，需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。雖然目前提倡找出最適合的標(biāo)志物替代內(nèi)鏡評估MH，也得到許多較好的試驗結(jié)果，但是，這方面的研究仍然存在著不足之處有待完善。例如雖然研究數(shù)據(jù)很充足，但是無論是內(nèi)鏡MH還是組織學(xué)MH都非標(biāo)準(zhǔn)定義，這也表明可能到目前為止所得出的結(jié)論并非表示真正的MH；再者糞便標(biāo)志物對預(yù)測MH至今也沒有確定的截斷值；新型的潛在標(biāo)志物缺少實驗數(shù)據(jù)的進(jìn)一步驗證等等，這些問題都需要更多的研究進(jìn)行驗證和解決。