胡曉渝 綜述,李祿全 審校
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院新生兒診治中心/國(guó)家兒童健康與疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心/兒童發(fā)育疾病研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/兒童發(fā)育重大疾病國(guó)家國(guó)際科技合作基地/兒科學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400014)
新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎(NEC)是新生兒期嚴(yán)重的消化道急癥,隨著經(jīng)濟(jì)和診療技術(shù)的提高,其發(fā)病率也呈上升趨勢(shì)[1-3]。Ⅲ期NEC治療難度大,往往需要手術(shù)治療。且時(shí)機(jī)過(guò)早,對(duì)患兒的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響;切除過(guò)晚,影響預(yù)后[4-5],因此精準(zhǔn)把握手術(shù)時(shí)機(jī)十分重要。目前,主要依據(jù)臨床特征性表現(xiàn)、生化指標(biāo)異常、影像學(xué)特征性表現(xiàn)及治療效果不佳4個(gè)方面來(lái)確定手術(shù)時(shí)機(jī)[6]。但由于NEC發(fā)病具有隱匿性且病情進(jìn)展較快,往往難以及時(shí)且準(zhǔn)確地進(jìn)行判斷,影響治療。目前,有研究發(fā)現(xiàn),代表腸道損傷嚴(yán)重程度的特異性生物標(biāo)志物能夠反映NEC的病情變化,輔助評(píng)估手術(shù)時(shí)機(jī)。糞便鈣衛(wèi)蛋白、血漿α-腸抑蛋白等相關(guān)標(biāo)志物可以早期預(yù)測(cè)手術(shù)時(shí)機(jī)已在多項(xiàng)研究中得以證實(shí)[7-8]。但NEC患兒大多禁食時(shí)間長(zhǎng)[9],大便量少,標(biāo)本收集困難,檢測(cè)準(zhǔn)確性難以保證。血清學(xué)檢查為入侵性操作,增加感染風(fēng)險(xiǎn)。而尿液檢查標(biāo)本易獲得且不對(duì)患兒造成創(chuàng)傷,可以作為更好的選擇。本文綜述NEC患兒尿液相關(guān)的生物標(biāo)志物在預(yù)測(cè)手術(shù)時(shí)機(jī)中的價(jià)值,為選擇最佳手術(shù)時(shí)機(jī)提供參考依據(jù)。
脂肪酸結(jié)合蛋白是一種小的胞質(zhì)蛋白,在小腸和結(jié)腸中參與脂肪酸的運(yùn)輸。正常情況下,早產(chǎn)兒出生后體內(nèi)I-FABP水平較低,并隨日齡緩慢增加[10]。但在腸細(xì)胞膜完整性喪失時(shí)被釋放到循環(huán)中,尤其在小腸缺血受損時(shí)能夠迅速通過(guò)細(xì)胞膜、毛細(xì)血管、毛細(xì)淋巴管及門(mén)靜脈進(jìn)入血循環(huán),被腎臟清除,最終以尿液形式排出體外[11]。NEC患兒發(fā)病及病情進(jìn)展與腸道發(fā)育不成熟、腸黏膜的高免疫反應(yīng)、腸道缺血、缺氧等相關(guān),其主要病理改變?yōu)槟c道黏膜損傷。這提示I-FABP能夠作為腸細(xì)胞損傷的標(biāo)記,反映NEC患兒腸道受損程度。多項(xiàng)研究表明,手術(shù)組NEC患兒尿I-FABP高于非手術(shù)I-FABP水平且具有特異性[11-15]。THUIJLS等[13]對(duì)50例懷疑腸缺血的患者的尿液進(jìn)行酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),被確診為腸缺血的患兒尿I-FABP水平明顯高于對(duì)照組,且與缺血嚴(yán)重程度相關(guān),這提示尿I-FABP在判斷NEC患兒缺血程度方面有重要價(jià)值。SCHURINK等[14]對(duì)疑似NEC患兒每8小時(shí)測(cè)量1次尿液I-FABP水平,從疑似開(kāi)始,持續(xù)至少48 h或直到手術(shù)時(shí),結(jié)果表明I-FABP水平在癥狀出現(xiàn)后24 h內(nèi)最高,之后隨著時(shí)間的推移有逐漸下降的趨勢(shì)。同時(shí),該研究發(fā)現(xiàn),手術(shù)組NEC嬰兒的I-FABP水平明顯高于非手術(shù)組。EVENNETT等[12]對(duì)外科新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房的Ⅱ/Ⅲ期NEC患兒尿I-FABP測(cè)定結(jié)果表明尿液I-FABP水平升高與更廣泛的腸道受累有關(guān)。COUFAL等[15]也證實(shí)尿I-FABP急劇增加的NEC患兒病情更容易發(fā)展為Ⅲ期。這為監(jiān)測(cè)NEC病情變化,判斷疾病嚴(yán)重程度及預(yù)后提供了重要依據(jù)。
因此,作為一種判斷腸缺血及腸道受累程度的指標(biāo),尿I-FABP對(duì)NEC的診斷及病情判斷方面具有重要意義。加之其測(cè)定可依靠ELISA法完成,檢測(cè)方法準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、方便,這使得尿I-FABP在評(píng)估NEC患兒手術(shù)時(shí)機(jī)具有良好的應(yīng)用前景。
L-FABP是一種小分子(14~15 kDa)組織特異性胞漿蛋白,在腸上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、腎小管細(xì)胞、胰腺和肺中高表達(dá),參與脂肪酸的代謝。L-FABP在腸道中的組織分布與I-FABP相似,但L-FABP在結(jié)腸中的表達(dá)低于I-FABP[16]。在腸道細(xì)胞死亡過(guò)程中,I-FABP和L-FABP都被釋放到循環(huán)中,因此可以作為腸道損傷的標(biāo)志[17-18]。MITIDIERO等[17]對(duì)新生NEC大鼠的肝臟和回腸L-FABP表達(dá)檢測(cè),免疫組織化學(xué)和蛋白質(zhì)印跡均顯示,NEC組肝臟中L-FABP表達(dá)降低,回腸L-FABP表達(dá)水平升高,這表明L-FABP表達(dá)與腸道損傷有關(guān),可用于NEC診斷。COUFAL等[15]研究提示,在最終發(fā)展為NEC的患兒中,尿液L-FABP水平迅速升高,且高于對(duì)照組,術(shù)后6 h NEC患兒的 L-FABP的水平也明顯高于非手術(shù)組,說(shuō)明尿L-FABP能夠反映NEC的發(fā)生及病情變化。但該研究受限于樣本量太小,需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本容量提高準(zhǔn)確性。而且目前專(zhuān)門(mén)針對(duì)尿L-FABP與腸道損傷及NEC的研究較少,多數(shù)研究在尿I-FABP測(cè)定的同時(shí)進(jìn)行L-FABP測(cè)定,或聯(lián)合其他生物標(biāo)志物來(lái)判斷腸道損傷。因此仍需進(jìn)一步研究來(lái)證明尿L-FABP作為NEC診斷及預(yù)后判斷方面生物標(biāo)志物的價(jià)值。
Claudins-2、Claudins-3是在腸道中高表達(dá)的特異緊密連接蛋白,由胞內(nèi)、胞外蛋白組成的一個(gè)大型復(fù)合體組成。Claudin 2已被鑒定為多種器官中的成孔蛋白,在腸道中與腸道通透性密切相關(guān)[19]。NEC患兒腸壁完整性喪失,上皮屏障功能障礙,持續(xù)的炎癥刺激誘導(dǎo)Claudin在腸道、腎臟等組織過(guò)表達(dá)[20-21],因此采用免疫印跡法檢測(cè)尿中Claudin-2和 Claudin-3含量有助于NEC診斷[22-23]。有研究對(duì)臨床懷疑NEC的新生兒進(jìn)行每天尿量測(cè)定,發(fā)現(xiàn)診斷為NEC的患兒尿液中代表腸壁完整性喪失的Claudin-3水平顯著升高;發(fā)現(xiàn)尿Claudin-2較非NEC組明顯增高,且NEC病情發(fā)生急劇變化時(shí),Claudin-2水平可升至原來(lái)的2倍,這提示Claudin在判斷NEC病情變化、治療方案選擇等方面有重要意義[24]。這些研究結(jié)果為NEC診斷及治療提供了新的思路,發(fā)現(xiàn)新的無(wú)創(chuàng)性生物標(biāo)志物,為評(píng)估手術(shù)時(shí)機(jī)提供重要參考。但目前NEC導(dǎo)致尿液Claudin緊密連接蛋白升高具體機(jī)制尚不清楚,相關(guān)研究有限,須進(jìn)一步深入研究探討其臨床應(yīng)用可能性。
SAA是一種急性時(shí)相反應(yīng)性蛋白,表達(dá)于肝臟和腸道等多種組織,可能在調(diào)節(jié)腸道炎癥中發(fā)揮作用。NG等[25]根據(jù)血漿SAA創(chuàng)立的APOSAA評(píng)分可有效識(shí)別NEC病例并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí),為NEC早期準(zhǔn)確診斷提供參考。SAA分子結(jié)構(gòu)小,能夠通過(guò)腎臟以尿液的形式排出體外,因此尿液SAA一定程度反映血漿SAA水平,有助于NEC診斷。CETINKAYA等[26]分別在0、24、48 h及7、10 d測(cè)定尿SAA水平,結(jié)果表明NEC組SAA水平顯著高于對(duì)照組(P<0.05),證實(shí)了尿SAA在早期診斷NEC方面的價(jià)值。REISINGER等[27]的研究也表明,NEC組患兒尿液中SAA明顯高于非NEC組患兒,且NEC組診斷后到手術(shù)時(shí),SAA水平有升高趨勢(shì)。COUFAL等[15]研究表明需要外科手術(shù)干預(yù)的NEC患兒尿液SAA水平明顯高于僅需要內(nèi)科治療者,提示尿SAA能夠預(yù)測(cè)NEC病情發(fā)展,為手術(shù)時(shí)機(jī)選擇提供依據(jù)。因此,尿SAA測(cè)定不僅在早期無(wú)創(chuàng)性診斷中有用,還在以后的NEC治療監(jiān)測(cè)中也有應(yīng)用價(jià)值。但作為一種炎性反應(yīng)的預(yù)測(cè)因子,SAA在NEC診斷方面缺乏特異性,需結(jié)合其他生物標(biāo)志物共同進(jìn)行判斷[15]。
前列腺素E2是花生四烯酸酶促氧化的產(chǎn)物,是腸黏膜炎癥的生物標(biāo)志物,可以反映腸道黏膜損傷嚴(yán)重程度,研究表明血漿和黏膜前列腺素E2隨結(jié)腸損傷程度的升高而升高[28]。但血液中PGE-2的半衰期很短,難以精確測(cè)量體液中PGE-2水平,對(duì)炎癥水平進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。有研究發(fā)現(xiàn),尿中主要的PGE-2代謝物(PGE-MUM)含量穩(wěn)定,并被報(bào)道為一種有用的藥物腸黏膜炎癥的生物標(biāo)志物,反映成人和兒童潰瘍性結(jié)腸炎[28]。ARAI等[29]對(duì)PGE-MUM和C反應(yīng)蛋白在反映潰瘍性結(jié)腸炎病情活動(dòng)方面進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),PGE-MUM在病情進(jìn)展及緩解具有較高特異度和靈敏度。KONISHI等[30]進(jìn)一步檢測(cè)了NEC患兒、其他疾病和健康嬰幼兒尿液中的PGE-MUM水平,發(fā)現(xiàn)PGE-MUM水平可反映嬰兒NEC的病情和嚴(yán)重程度,NEC組PGE-MUM2最高,其水平與NEC病情嚴(yán)重程度、腸壞死長(zhǎng)度、Bell分期相關(guān)。此研究為首次報(bào)告NEC中PGE-MUM水平的研究,提示PGE-MUM水平可能是反映NEC疾病病情嚴(yán)重程度的有用替代生物標(biāo)志物。但此研究樣本量較小,且未對(duì)手術(shù)組NEC患兒的PGE-MUM水平進(jìn)行測(cè)定,因此需要更大的樣本量來(lái)證實(shí)其相關(guān)性及是否能用來(lái)評(píng)估手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
TFF-3在腸道中表達(dá),與維持黏膜屏障完整性、促進(jìn)黏膜屏障重建、胃腸道炎癥和細(xì)胞遷移有關(guān)[31]。NAKOV 等[31]在對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎患者TFF-3水平進(jìn)行測(cè)定后發(fā)現(xiàn),TFF-3可作為潰瘍性結(jié)腸炎黏膜修復(fù)的標(biāo)志,這說(shuō)明TFF-3能夠反映腸道炎癥的轉(zhuǎn)歸,提示預(yù)后。COUFAL等[15]等采用ELISA法測(cè)定NEC患者尿液中的TFF-3,結(jié)果顯示需要外科治療的NEC患者尿TFF-3水平高于內(nèi)科NEC患者,提示TFF-3水平與腸道損害程度有關(guān),為T(mén)FF-3預(yù)測(cè)手術(shù)時(shí)機(jī)提供了依據(jù)。此外,在NEC動(dòng)物模型中,TFF-3可能通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)因子表達(dá)來(lái)保護(hù)過(guò)度的細(xì)胞凋亡,從而發(fā)揮其對(duì)腸道損傷的保護(hù)作用[32]。但目前基于尿液TFF-3的研究甚少且樣本量較小,相關(guān)研究多集中在血漿,且取得一定成果。NG等[33]聯(lián)合L-FABP,I-FABP和血漿TFF-3建立的LIT評(píng)分在NEC診斷及死亡率預(yù)判等方面靈敏性和特異性均較高,這為尿液TFF-3的相關(guān)研究提供了方向,但仍需要進(jìn)一步探討。
補(bǔ)體激活產(chǎn)物C5a是導(dǎo)致腸系膜缺血/再灌注損傷的促炎因子,過(guò)度的補(bǔ)體激活能夠?qū)е履c道炎癥,成為NEC發(fā)病的易感因素。TAYMAN等[34]發(fā)現(xiàn),NEC患者的C5a水平顯著高于對(duì)照組且比其他參數(shù)更準(zhǔn)確,在預(yù)測(cè)死亡和診斷時(shí)手術(shù)需求方面具有較高價(jià)值。這表明了補(bǔ)體C5a測(cè)定在NEC診斷和病情評(píng)估方面的價(jià)值。REISINGER等[27]進(jìn)一步測(cè)定29例NEC新生兒(內(nèi)科治療組12例,外科手術(shù)/致死組17例)尿液C5a,結(jié)果發(fā)現(xiàn)C5a水平僅在6例患者中檢測(cè)到。由于在大多數(shù)尿樣中未檢測(cè)到補(bǔ)體激活產(chǎn)物,無(wú)法計(jì)算出可靠的統(tǒng)計(jì)差異。但值得注意的是,這6例患者均屬于外科手術(shù)/致死組,這為尿液C5a預(yù)測(cè)NEC病情發(fā)展及手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇提供了方向。因此,尿液C5a在預(yù)測(cè)NEC外科手術(shù)時(shí)機(jī)的價(jià)值方面有待進(jìn)一步研究。
代謝組學(xué)是一種在生物樣本中同時(shí)進(jìn)行大量分析,檢測(cè)生物體中一整套代謝物(內(nèi)源性和外源性)的方法[35],是一種非常有前途的醫(yī)學(xué)生物標(biāo)志物檢測(cè)工具。這些代謝物描述了生物體在正常和病理?xiàng)l件下的狀態(tài),并可與特定的生化途徑相聯(lián)系。因此,可通過(guò)研究新生兒尿液中與NEC相關(guān)的代謝物的變化[37],為尋找相關(guān)生物標(biāo)志物提供線(xiàn)索[37]。TOMAIDOU等[38]前瞻性地收集了15例患病早產(chǎn)兒(5例Bell′s Ⅰ期和10名Ⅱ/Ⅲ期)的尿液樣本,以及相同數(shù)量的匹配對(duì)照組。對(duì)108種尿代謝物進(jìn)行鑒定,共鑒定出25種有價(jià)值的代謝物,分別屬于氨基酸、有機(jī)酸、糖和維生素。該研究發(fā)現(xiàn)NEC新生兒和對(duì)照組新生兒的代謝特征有明顯差異,且NEC各期患兒尿代謝產(chǎn)物存在明顯不同。其中,酪氨酸、精氨酸和核黃素在鑒別NEC方面具有較高價(jià)值。且NEC患兒的氨基酸相關(guān)生化途徑受到了較大影響。THOMAIDOU等[38]對(duì)抗生素治療和未經(jīng)抗生素治療的NEC仔豬的尿代謝組進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),二者存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,提示尿代謝組學(xué)能夠反映NEC的轉(zhuǎn)歸程度及預(yù)后。這為將尿液代謝組學(xué)引入臨床診療實(shí)踐,判斷NEC的發(fā)生、發(fā)展及手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇提供了新的思路。但目前相關(guān)研究大多僅停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,臨床研究樣本量較小(n=15),還需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證。
NEC是影響早產(chǎn)兒和低出生體重新生兒的胃腸道最嚴(yán)重的疾病之一,但目前NEC的病因及發(fā)病機(jī)制尚不明確,其診斷多依靠臨床表現(xiàn)及影像學(xué),缺乏特異性強(qiáng)、靈敏度高的指標(biāo)對(duì)NEC的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后進(jìn)行及時(shí)且準(zhǔn)確的判斷。相關(guān)生物標(biāo)志物檢查為診斷NEC及手術(shù)治療時(shí)機(jī)的選擇提供了良好的依據(jù)。作為一種方便易得的生物標(biāo)本,部分尿液相關(guān)生物標(biāo)志物特異度、靈敏度高,具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。但目前沒(méi)有一種單一的生物標(biāo)志物在臨床實(shí)踐中被證明是有用的獨(dú)立診斷測(cè)試,相關(guān)研究的樣本量均較小,其臨床應(yīng)用價(jià)值仍待商榷,需擴(kuò)大規(guī)模研究闡明其潛在應(yīng)用價(jià)值尤其是NEC手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇方面。臨床研究表明,多種生物指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用在判斷NEC病情變化方面具有重要意義,這為NEC相關(guān)尿液標(biāo)志物的研究提供了新的方向,需要進(jìn)一步深入研究為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。