粪便钙卫蛋白在溃疡性结肠炎诊断中的作用价值
2012-03-19白青山韩明子金世柱
白青山,韩明子,金世柱
哈尔滨医科大学附属第二医院消化内科,黑龙江哈尔滨150086
溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种病因尚不十分清楚的直肠和结肠的慢性非特异性炎症性疾病,临床上以腹痛、黏液脓血便、便后腹痛缓解为特征。病情轻重不等,多呈反复发作的慢性病程。其病理基础是肠道炎症,属于炎症性肠病的一种。目前溃疡性结肠炎的诊断有赖于结肠镜的检查,但是结肠镜检查病人的痛苦大、耐受性差。钙卫蛋白(calprotectin,CP)是一种杂合性的钙结合蛋白,具有耐热性和抗蛋白酶活性。在肠腔和外界环境中可长期保持相对稳定而不被酶和细菌所破坏。其粪便中浓度在溃疡性结肠炎活动期显著升高。
1 钙卫蛋白的概述
CP最早由Fagerhol等[1]于1980年从中性粒细胞中分离并命名为L1蛋白,后因发现其双链结构中每条链都可结合两个钙离子并具有抵抗微生物的特性而命名。CP在许多炎症情况下升高[2]。它可以在血浆、尿液、粪便、脑脊液、唾液、滑膜液以及结肠活检中被检测[3]。粪便CP的含量大约是血浆钙卫蛋白含量的6倍,而且无性别差异[4]。钙卫蛋白具有抗微生物活性[5]、免疫调节作用[6]、参与细胞信号传递[7]、抗增殖和诱导细胞凋亡[7]、炎性反应中调节蛋白[7]等作用。
2 钙卫蛋白在溃疡性结肠炎诊断中的价值
2.1 钙卫蛋白在UC诊断中的作用 内镜检查和活检组织学分析是检测炎症活动的主要方式。大量的实验表明粪便CP在UC活动期明显升高。刘文斌等[8]研究表明,活动期UC组粪便CP水平(515.0 μg/g)显著高于缓解期(7.5 μg/g,P < 0.01)和正常对照组(5.7 μg/g,n=61,P <0.01),后两者比较差异无统计学意义(P>0.05);缓解期与活动期各级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期)差异有统计学意义(P<0.01);粪便CP水平与活动期 UC 内镜分级显著相关(r=0.876,P <0.01),C-反应蛋白和血沉与内镜分级的相关系数分别为r=0.725(P <0.01)和 r=0.302(P <0.01),低于粪便CP。因此,粪便CP与UC内镜分级标准具有较好的相关性,可客观反映UC的炎症活动情况,比血清学指标血沉和C-反应蛋白更敏感和特异。马列婷等[9]在对30例溃疡性结肠炎的研究中得出:活动期UC组粪便CP 水平(578.0 μg/g)显著高于缓解期组(8.4 μg/g ,P <0.01)和正常对照组(4.9 μg/g,P <0.01),后两者比较差异无统计学意义(P>0.05);活动期各期组显著高于缓解期组P<0.01);粪便CP与活动期UC内镜分级显著相关(r=0.85,P <0.01),C 反应蛋白和红细胞沉降率与内镜分级的相关系数分别为r=0.67(P < 0.01)和 r=0.29(P <0.01),显著低于粪便 CP。因此,粪便中的CP含量可作为UC活动性的判断。余剑波等[10]在对肠镜确诊的UC患者45例的研究中得出,活动期UC组粪便CP含量(578.5 μg/g)显著高于缓解期(1 084 μg/g,P < 0.01)和正常对照组(494.0 μg/g,P <0.01),后两者之间差异无统计学意义(P >0.05);缓解期与活动期各级差异有统计学意义(P<0.01);粪便CP含量于活动期UC内镜分级显著相关(r=0.965,P <0.01),C-反应蛋白和红细胞沉降率与内镜分级的相关系数低于粪便CP含量。因此,粪便CP含量与内镜分级标准具有较好的相关性,可客观反映UC的炎症活动情况,比血清学指标血沉和C-反应蛋白更敏感和特异;而且是一种方便无创的检查方法,可以弥补内镜检查,痛苦大、价格高、不易反复检查的不足,具有临床推广价值。Ho等[11]在对90例溃疡性结肠炎的研究得出:粪便中CP在需要做结肠切除术的患者中显著升高(1 200.0 vs 887.0,P=0.04),在对皮质类固醇无应答和有应答比较(1 100.0 vs 863.5,P=0.08)及对英夫利昔无应答和有应答比较(1 795.0 vs 920.5,P=0.06)中粪便 CP 也是呈显著增高的趋势。因此,粪便中CP在严重的UC中显著升高,这些数据增加了粪便CP这种生物标志物在预测溃疡性结肠炎对一线或是二线药物治疗的反应方面的可能性。沈姞等[12]在对49例溃疡性结肠炎的研究中得出:UC组缓解期与活动期比较,差异有显著性统计学意义(P<0.01),UC活动期分别与对照组、息肉组比较,差异均有显著性统计学意义(P<0.01),而对照组与息肉组比较则无显著性差异(P>0.05);UC患者粪便CP浓度与内镜下评分显著相关(r=0.743,P <0.01)。因此,粪便CP的含量与UC活动度呈正相关,可客观反映UC的炎症活动。王志红等[13]研究结果表明:炎症性肠病患者粪便CP浓度明显升高,与健康者比较,差异非常显著(P<0.01);12例静止期炎症性肠病患者粪便 CP浓度为(337.06 ±390.52)μg/g,20 例健康者为(77.15 ±160.9)μg/g,二者比较无显著性差异(P>0.05);20例活动期(根据患者临床表现如每日水样便或稀便次数、腹痛、一般情况、并发症及肠道出血情况或腹部肿块情况,采用Mayo评分系统进行活动指数评定[14]来判断IBD活动性,≥3分为有活动)炎症性肠病患者为(956.13 ±488.36)μg/g,与静止期炎症性肠病患者比较有显著差异(P <0.05);以450.3 μg/g为临界值时,粪便CP判断炎症性肠病是否活动的灵敏度和特异性分别为75% 和90%。因此,粪便CP检测是一种非侵入性观察指标,为判断炎症性肠病活动性具有一定的临床意义。余剑波[15]研究结果表明:粪便CP水平在UC缓解期组和正常对照组之间相比差异无统计学意义,活动期组与缓解期组及活动期组和正常对照组之间相比差异均有统计学意义(597.2 μg/g、7.9 μg/g、6.7 μg/g,P < 0.01);活动期 1 级(109.5 μg/g)、2 级(587.9 μg/g)和3 级(1 331.6 μg/g)两两比较差异均有统计学意义(P<0.01);粪便CP水平与UC内镜分级显著相关(r=0.89,P<0.01);19例UC活动期3级患者经治疗后至缓解期,粪便CP水平显著下降,其治疗前后相比差异有统计学意义(1 378.5 μg/g vs 8.7 μg/g,P <0.01)。因此,粪便 CP水平可以较准确地反映UC患者所处的不同时期(活动期或缓解期)以及活动期的不同严重程度(活动期1、2、3级),能较好地应用于临床诊断、观察疗效并指导用药。王少东等[16]在对20例炎症性肠病患者的研究中得出:炎症性肠病缓解组粪便CP与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05),炎症性肠病活动组粪便CP含量高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。因此,粪便中的CP在作为监测炎症性肠病患者的活动性及黏膜损伤的临床指标方面具有重要的意义。陈茉莉等[17]的研究结果表明:炎症性肠病患者粪便 CP 水平缓解期为(145.52 ±27.12)μg/g,活动期为(432.74 ±389.58)μg/g,其中轻度为(171.72 ±44.94)μg/g,中度 为 (394.30 ± 163.46)μg/g,重 度 为(1 219.84 ±429.02)μg/g;炎症性肠病活动期与缓解期患者粪便中CP水平差异有统计学意义;与正常对照组粪便中 CP水平(50.66±18.13)μg/g比较,炎症性肠病患者缓解期粪便CP水平高于正常对照组,但差异无统计学意义(P>0.05),炎症性肠病患者活动期粪便CP水平显著高于正常对照组(P<0.05),炎症性肠病患者活动期轻中重度各组粪便中CP水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。因此,粪便中CP水平可作为炎症性肠病活动性评估和临床治疗有效的判断指标。
2.2 影响钙卫蛋白的因素 研究发现,粪便CP含量除受疾病影响外还受药物、饮酒、遗传、环境等因素的影响。Poullis等[18]发现质子泵抑制剂能够使CP的含量增加。
3 结论
总之,CP是一种重要的炎症反应性蛋白,主要来源于中性粒细胞及单核细胞,具有多种生物学功能。在判断UC炎症活动性中具有较好的指导作用。
[1] Fagerhol MK,Dale I,Andersson T.Release and quantitation of a leukocyte derived protein(L1)[J].Scand J Heamatol,1980,24(6):393-398.
[2] Johne B,Fagerhol MK,Lyberg T,et al.Functional and clinical aspects of the myelomonocyte protein calprotectin[J].J Clin Pathol:Mol Pathol,1997,50(3):113-123.
[3] Bjerke K,Halstensen TS,Jahnsen F,et al.Distribution of macrophages and granulocytes expressing L1 protein(calprotectin)in hunman Peyer’S patches compared with normal ileal lamina propria and mesenteric lymph nodes[J].Gut,1993,34(10):1357-1363.
[4] Roseth AG,Fagerhol MK,Aadland E,et al.Assessment of the neutrophil dominating protein calprotectin in feces.A methodologic study[J].Scand J Gastroenterol,1992,27(9):793-798.
[5] Lehrer RI.Holocrine secretion ot calprotectin:a neutrophil-mediated defense against Candida albicans[J].J Lab Clin Med,1993,121(2):193-194.
[6] Brun JG,Haga HJ,Boe E,et al.Calprotectin in patients with rheumatoid arthritis:relation to clinical and laboratory variables of disease activity[J].J Rheumatol,1992,19(6):859-862.
[7] Brun JG,Haland G,Haga HJ,et al.Effects of calprotectin in avridine-induced[J].APMIS,1995,103(3):233-240.
[8] Liu WB,Lv YM,Yang XL,et al.Fecal calprotectin as an indicator of disease activity in ulcerative colitis[J].Chin J Dig,2005,25(7):394-397.
刘文斌,吕愈敏,杨雪玲,等.粪便钙卫蛋白对溃疡性结肠炎活动性判断价值的研究[J].中华消化杂志,2005,25(7):394-397.
[9] Ma LT,Wang YW,Qiao W.Fecal calprotectin in differential diagnosis of ulcerative colitis[J].Journal of Xi’an Jiaotong University(Medical Sciences),2008,29(3):321-323.
马列婷,王亚文,乔文.粪便钙卫蛋白对溃疡性结肠炎诊断的临床价值[J].西安交通大学学报(医学版),2008,29(3):321-323.
[10] Yu JB,Li CS,Lin C,et al.The correlation of the contents of fecal calprotectin and the activity of colitis in ulcerativecolitis and its value as an indicator of disease activity[J].Journal of Colorectal& Anal Surgery,2011,17(1):1-4.
余剑波,李春生,林闯,等.粪钙卫蛋白含量和结肠炎活动性之间的关系及临床应用价值[J].结直肠肛门外科,2011,17(1):1-4.
[11] Ho GT,Lee HM,Brydon G,et al.Fecal calprotectin predicts the clinical course of acute severe ulcerative colitis[J].Am J Gastroenterol,2009,104(10):673-678.
[12] Shen J,Li JX,Wang HH,et al.Research about the diagnostic and predictive value of fecal calprotectin in ulcerative colitis[J].Parenteral& Enteral Nutrition,2011,18(5):272-276.
沈姞,李俊霞,王化虹,等.粪便钙卫蛋白对溃疡性结肠炎的诊断及预测复发的价值[J].肠外与肠内营养,2011,18(5):272-276.
[13] Wang ZH,Guo HB,Cao JB,et al.A Study of Relationship between Fecal Calprotectin and Inflammatory Bowel Disease[J].Science Technology and Engineering,2010,10(8):1955-1958.
王志红,郭汉斌,曹建彪,等.粪便钙卫蛋白与炎症性肠病活动性关系的探讨[J].科学技术与工程,2010,10(8):1955-1958.
[14] Gionchetti P,D’Arienzo A,Rizzello F,et al.Topical treatment of distal active ulcerat ive colitis with beclomethasone dipropionate or mesalamine:a s ingle-blind randominzed controlled trial[J].Journal of Clinical Gastroenterology,2005,39(4):291-297.
[15] Yu JB.Research about the value of fecal calprotectin in the diagnosis of ulcerative colitis[J].Journal of Colorectal& Anal Surgery,2009,15(5):305-308.
余剑波.粪钙卫蛋白在溃疡性结肠炎诊断中的价值研究[J].结直肠肛门外科,2009,15(5):305-308.
[16] Wang SD,Wang FY,Wan HJ,et al.Role of fecal calprotectin in the inflammatory bowel disease[J].Chin J Gastroenterol Hepatol,2010,19(11):1043-1044.
王少东,汪芳裕,万海军,等.钙卫蛋白监测在炎症性肠病患者中的意义[J].胃肠病学和肝病学杂志,2010,19(11):1043-1044.
[17] Chen ML,Mei Q,Lu CX,et al.Determining the level of fecal calprotectin in inflammatory bowel disease[J].Acta Universitatis Medicinalis Anhui,2010,45(2):258-260.
陈茉莉,梅俏,陆春霞,等.炎症性肠病粪便中钙卫蛋白水平的改变[J].安徽医科大学学报,2010,45(2):258-260.
[18] Poullis A,Foster R,Mendall MA.Proton pump inhibitors are associated w ith evaluat ion of faecal calprotectin and may affect specif icity[J].Eur J Gastroenterol Hepatol,2003,15(5):573-574.