慢性疲勞綜合征診斷標(biāo)志物的研究進展

何俊彥，涂小雨，陳泉，李柏,2

(1.海軍軍醫(yī)大學(xué)中醫(yī)系，上海 200433； 2.海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)與理療科，上海 200433)

慢性疲勞綜合征(chronic fatigue syndrome，CFS)由美國疾病控制與預(yù)防中心于1988年正式命名[1]，又稱為肌痛性腦脊髓炎[2]。流行病學(xué)調(diào)查顯示，CFS的患病率為0.68%～1.40%，其中女性的患病率高于男性，男性與女性患病率存在差異的原因主要在于病例定義和使用的診斷標(biāo)準不同，不同的病例定義得出的CFS流行率甚至相差7倍[3]。CFS是一種慢性致殘性疾病，不僅可降低患者生活質(zhì)量，還給社會造成巨大負擔(dān)，據(jù)統(tǒng)計，英國每年需為此承擔(dān)的費用為400億歐元[4]。CFS的病因和發(fā)病機制目前仍不明確，且缺乏單一分子生物標(biāo)志物作為診斷的金標(biāo)準，因此臨床易誤診。由于CFS的臨床癥狀定義與其他消耗性疾病存在交叉重合以及人體的動態(tài)發(fā)展和疾病本身的進展[5]，臨床研究樣本的選擇和標(biāo)本的采集均不能完全排除干擾；此外，許多研究設(shè)計均為描述性研究，且各個研究之間的異質(zhì)性較大，因此CFS診斷方法的可靠性及臨床適用性已成為目前亟待解決的問題。近年來，隨著基因組學(xué)研究的發(fā)展，關(guān)于CFS診斷生物標(biāo)志物的研究已取得一定進展，現(xiàn)就CFS診斷生物標(biāo)志物的研究進展予以綜述。

1 CFS的診斷標(biāo)準

目前關(guān)于CFS臨床普遍采用1994年國際慢性疲勞綜合征小組會議提出的診斷標(biāo)準，即排除其他疾病的情況下疲勞持續(xù)6個月或以上，且至少具備以下癥狀中的4項：①短期記憶力減退或注意力不能集中；②咽部疼痛；③淋巴結(jié)痛；④肌肉酸痛；⑤不伴有紅腫的關(guān)節(jié)疼痛；⑥新發(fā)頭痛；⑦睡眠后精力不能恢復(fù)；⑧體力或腦力勞動后連續(xù)24 h身體不適[6]。目前該診斷標(biāo)準已在國際上廣泛應(yīng)用，并成為CFS初步診斷標(biāo)準。

CFS的病理生理學(xué)機制目前尚未明確[7]，因此亦無實驗室指標(biāo)作為金標(biāo)準，且關(guān)于CFS的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸仍存在爭議。臨床醫(yī)師對于長期存在的流行性疾病所致的反復(fù)疼痛與CFS的癥狀區(qū)分認識不足，在未做出準確診斷前，常盲目給予止痛藥，而掩蓋了CFS的進展[8]。此外，由于CFS患者的臨床癥狀多樣，且易與其他疾病癥狀混淆，CFS患者常被誤診為神經(jīng)衰弱、肌肉勞損、內(nèi)分泌失調(diào)、更年期綜合征、腸易激綜合征、神經(jīng)官能征等，以致延誤治療。如感染新型冠狀病毒后，患者疲勞、運動后不適以及其他癥狀均可能持續(xù)數(shù)周或數(shù)月，但在適當(dāng)?shù)乃幬铩I養(yǎng)支持和康復(fù)條件下，患者癥狀可隨著時間的推移而改善[9]。這種情況雖不符合CFS的診斷，但臨床很難鑒別，因此未來仍需更直觀的診斷方法使CFS患者盡早獲得診斷和干預(yù)。

2 CFS診斷標(biāo)志物

研究表明，CFS患者體內(nèi)存在異常的生物學(xué)過程，包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)和神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的細微異常以及免疫系統(tǒng)的慢性激活[10]?？梢姡珻FS是一種復(fù)雜的、多因素疾病，也是導(dǎo)致其診斷生物標(biāo)志物難以明確的原因。研究顯示，CFS患者存在免疫功能失調(diào)、炎癥和自身免疫癥狀，包括細胞因子、自然殺傷細胞功能差異或T細胞反應(yīng)[11]。診斷標(biāo)志物對于選擇自身免疫介導(dǎo)疾病患者進行臨床試驗具有重要意義，同時還可為治療干預(yù)提供理論基礎(chǔ)[12]。

2.1微RNA(microRNA，miRNA) miRNA是一類由內(nèi)源基因編碼的長度為20～24個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子，參與人體轉(zhuǎn)錄后基因表達調(diào)控。作為參與細胞過程和免疫的基因分子靶點，miRNA在CFS患者體內(nèi)存在差異表達[13]。miRNA在人類細胞分化、發(fā)育以及疾病進展過程中均發(fā)揮重要作用。Almenar-Pérez等[14]選取15例CFS重癥患者的生物樣本，運用標(biāo)準操作程序評估患者的免疫系統(tǒng)功能，并分析外周血單核細胞和細胞外囊泡中的微循環(huán)物質(zhì)，結(jié)果顯示，常規(guī)肌酸激酶值、細胞外囊泡的物理特征以及外周血單核細胞和細胞外囊泡中的miRNA水平均與CFS的嚴重程度顯著相關(guān)，表明CFS重癥患者存在遺傳和神經(jīng)免疫失調(diào)。Petty等[15]采集CFS患者外周血樣本，并通過微陣列分析確定了34個差異表達的miRNA；進一步通過實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)證實，在34個差異表達的miRNA中有4個miRNA(hsa-miR-99b、hsa-miR-330、hsa-miR-126和hsa-miR-30c)存在表達變化，表明miRNA可調(diào)節(jié)CFS患者免疫相關(guān)基因的表達。而Al-Rawaf等[16]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA表達下調(diào)會影響CFS患者有效細胞毒素的活性。以上研究表明，CFS患者外周血單核細胞中miRNA表達存在差異，由此推測miRNA可作為診斷CFS的潛在生物標(biāo)志物。

2.2微生物群 微生物在自然界各種環(huán)境中均可生存，在人體的體表皮膚及與外界相通的腔道(如口腔、腸道)均存在不同種群和數(shù)量的微生物群。微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物及其細胞和分子成分是人類生理的重要組成部分，均可對免疫功能產(chǎn)生重要影響。高通量測序技術(shù)可描述和識別對宿主生命活動產(chǎn)生影響的微生物[17]。代謝產(chǎn)物由微生物與宿主微生物相互作用產(chǎn)生[18]，微生物的代謝產(chǎn)物發(fā)生異常，可導(dǎo)致部分人體功能障礙。微生物群廣泛存在于人類腸道中，對宿主的健康具有重要作用。微生物的成分包括細菌、病毒和真核生物，通過與宿主免疫系統(tǒng)相互作用，影響疾病的發(fā)展[19]。腸道功能障礙是CFS患者常見的主訴，因此腸道菌群失調(diào)可能與CFS的發(fā)生相關(guān)。Giloteaux等[20]通過高通量測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)，與健康個體相比，CFS患者標(biāo)本中的細菌多樣性(特別是厚壁菌門成員的相對豐度和多樣性)降低，同時促炎物種水平增加、抗炎物種水平降低。宿主與其微生物群間的動態(tài)相互作用對于實現(xiàn)和維持人體內(nèi)平衡尤為重要。微生物群失調(diào)可導(dǎo)致其他系統(tǒng)(免疫系統(tǒng)、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng))疾病進展，使身體陷入持續(xù)的失衡狀態(tài)，CFS患者即伴有微生物群失調(diào)[21]。Wang等[22]檢測45例CFS患者與46例健康人群的口腔微生物群發(fā)現(xiàn)，CFS患者與健康人群口腔微生物組成比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。Lupo等[23]選取35例CFS患者、35例與CFS患者共同生活的無CFS的親屬和35例健康對照者研究發(fā)現(xiàn)，在CFS患者糞便中，乳酸菌科種群數(shù)量相對減少、類桿菌屬和相桿菌屬種群數(shù)量相對增加；在CFS患者口腔中，齲齒羅特放線菌種群的數(shù)量增加，同時在CFS患者親屬中也觀察到類似的變化，表明CFS發(fā)生與環(huán)境或遺傳因素有關(guān)；代謝組學(xué)分析顯示，CFS患者糞便中谷氨酸和精氨酸琥珀酸水平較高，同時α-生育酚水平較低，表明微生物-腸-腦軸谷氨酸能信號可能參與CFS的發(fā)展。因此，CFS患者微生物群及其代謝產(chǎn)物的差異可作為準確識別CFS、制訂新治療策略的標(biāo)志物。

2.3血清激活素 作為一種生長因子和細胞因子，血清激活素可調(diào)節(jié)生殖生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)以及炎癥和免疫機制等[24]。Richardson等[25]經(jīng)體格檢查和立位不耐受測試評估后采集受試者血液并檢測其血清激活素A、血清激活素B和卵泡抑素水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CFS患者與健康人群血清激活素A和卵泡抑素水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而兩組血清激活素B水平比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。Lidbury等[26]選取符合標(biāo)準的CFS患者進行橫斷面研究，并以健康無疲勞者作為對照，結(jié)果顯示，CFS的潛在生物標(biāo)志物為血清激活素B，血清激活素B水平升高且血清激活素A水平正常者即可診斷為CFS；進一步應(yīng)用隨機森林模型確定了5個常規(guī)病理血液檢測標(biāo)志物，并通過加權(quán)站立時間分級對血樣進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將血清激活素B納入病理標(biāo)志物可提高對輕中度CFS患者的預(yù)測能力，表明血清激活素B具有作為CFS診斷標(biāo)志物的潛力[27]。然而，Gravelsina等[28]采用經(jīng)驗證的人激活素B酶聯(lián)免疫吸附試驗分析134例CFS患者與54例健康人血漿樣品中的人激活素B水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CFS患者與健康人群激活素B水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，也未發(fā)現(xiàn)激活素B水平存在性別和年齡差異。

2.4促炎細胞因子 在CFS病程早期，特異性免疫的存在對診斷具有重要意義。將免疫標(biāo)記與臨床結(jié)果相結(jié)合，可以為臨床醫(yī)師診斷CFS提供依據(jù)，還可在早期排除其他疾病[29]。而促炎細胞因子可能在CFS的發(fā)病中發(fā)揮重要作用。腫瘤壞死因子-α是巨噬細胞對細菌感染或其他免疫源反應(yīng)自然產(chǎn)生的細胞因子，也是人體內(nèi)重要的炎癥因子，參與某些自身免疫性疾病的病理損傷過程。Moss等[30]研究顯示，與健康人群相比，CFS患者血清腫瘤壞死因子-α水平顯著升高，且CFS患者的外周血單核細胞和淋巴細胞產(chǎn)生的細胞因子水平升高。白細胞介素(interleukin，IL)-1β、腫瘤壞死因子-α和IL-6是目前研究較多的促炎細胞因子[31]。IL-1β是血液中單核細胞、組織巨噬細胞和樹突狀細胞的產(chǎn)物[32]，也是與疲勞相關(guān)的促炎細胞因子之一。Roerink等[33]回顧性研究IL-1β與疲勞的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，IL-1β水平與疲勞程度呈正相關(guān)，抑制IL-1β對嚴重疲勞具有積極作用。但細胞因子受神經(jīng)內(nèi)分泌控制，晝夜間的細胞因子處于一個動態(tài)變化狀態(tài)，且其激活神經(jīng)元的濃度較低[34]。因此，正確的樣品處理和儲存對于精確檢測細胞因子至關(guān)重要，關(guān)鍵是檢測平臺的質(zhì)量控制[35]。

2.5人類皰疹病毒(human herpes virus，HHV) HHV在人群中普遍存在[36]。普通人群血清HHV陽性率>90%，HHV可通過唾液傳播，原發(fā)性感染通常發(fā)生于幼兒時期[37]。Aoki等[38]在自衛(wèi)隊員主動疲勞后測試其唾液HHV-6和HHV-7 DNA水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練過程中受試者視覺模擬評分法的疲勞分數(shù)增加，表明軍事訓(xùn)練增加了生理疲勞負荷，且受試者唾液HHV-6和HHV-7 DNA水平隨著訓(xùn)練而增加，隨著休息而降低，且休息時HHV-7 DNA水平很快恢復(fù)至正常，表明HHV-7 DNA水平的變化與主動疲勞者更接近。與健康人群相比，CFS患者感染活動性HHV的概率更高[39]。Shikova等[40]用酶聯(lián)免疫吸附法檢測HHV特異性抗體，并通過巢式聚合酶鏈反應(yīng)檢測外周血單核細胞和血漿樣本中的HHV基因組序列，結(jié)果顯示，HHV-6的DNA約占82.8%、EB病毒的DNA約占81%，這項研究應(yīng)用血清學(xué)和聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)區(qū)分活動性與潛伏性感染，表明CFS患者活動性EB病毒的感染率較高。因此，根據(jù)人體內(nèi)的HHV分型和數(shù)量制訂CFS的診斷工具具有可行性，但由于涉及的病毒檢測均在已確診的CFS患者中進行，研究結(jié)果僅能反映確診患者感染了HHV，無法表明參與者感染病毒的時間性，而長時間感染與短時間感染均可能影響CFS的診斷，因此未來還應(yīng)進一步深入研究感染病毒的種類。

2.6電阻抗譜 與傳統(tǒng)的生化或光學(xué)技術(shù)相比，應(yīng)用電子方法診斷CFS對時間、儀器和人員專業(yè)素質(zhì)的要求均較低。由于CFS患者血液細胞會發(fā)生分子水平的畸變，可通過化驗血液樣品診斷CFS。Esfandyarpour等[41]開發(fā)了一種可實時檢測生物分子相互作用的低成本、多通道、超靈敏的納米電子化驗技術(shù)用于診斷CFS，結(jié)果顯示，由于CFS患者與非CFS患者外周血單核細胞的高滲應(yīng)激差異，兩組患者血液樣品的阻抗譜發(fā)生顯著變化。由此認為，高滲應(yīng)激引起的阻抗譜變化可作為診斷CFS的特征指標(biāo)。機器學(xué)習(xí)算法是一門交叉學(xué)科，也常用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。Esfandyarpour等[41]利用機器學(xué)習(xí)算法開發(fā)了一種可靠的診斷技術(shù)，可實現(xiàn)對CFS患者的篩查和識別，該技術(shù)具有成本低、快速、微型化、微創(chuàng)以及靈敏度高等特點，在CFS診斷方面具有獨特優(yōu)勢。此外，將這種基于血液樣本的阻抗作為生物標(biāo)志物，還可為CFS的藥物研發(fā)和篩選提供很好的技術(shù)支持。但這種基于高滲應(yīng)激差異的阻抗變化在其他疾病中也可能存在，因此不是CFS患者的獨特指標(biāo)。Ferguson等[42]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過氧化應(yīng)激的細胞電信號在千兆赫頻率下傳播更廣，因此優(yōu)化了一種誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的方案，以模擬CFS的肌肉氧化，該裝置可檢測到肌肉樣本數(shù)據(jù)，而無需將細胞直接培養(yǎng)到裝置上，且可重復(fù)使用，適用于細胞氧化應(yīng)激的實時監(jiān)測。隨著控制的自動化和簡化，實時、靈敏的微電流控制裝置可提供有關(guān)肌肉疾病狀態(tài)信息，有望成為監(jiān)測CFS進展和測試療效的潛在選擇。

3 小 結(jié)

目前關(guān)于CFS診斷生物標(biāo)志物的研究雖然已取得一定進展，但許多研究仍集中于CFS患者外周血象變化和免疫學(xué)應(yīng)答方面。外周血常規(guī)和免疫學(xué)檢測對儀器要求較高，需要在大型醫(yī)療科研機構(gòu)進行，且其復(fù)雜的診斷過程導(dǎo)致醫(yī)療費用昂貴、患者治療的依從性降低。未來還應(yīng)完善和改進診斷儀器使CFS的診斷更簡便、準確，且不再只關(guān)注CFS患者的實驗室指標(biāo)或微生物菌群變化、病毒感染等，而是可以根據(jù)人體的溫度、肌電、心率、呼吸、血氧含量、瞳孔等外在的變化能綜合分析并診斷CFS，為CFS患者的治療提供技術(shù)支持。