尿液相关生物标志物预测新生儿坏死性小肠结肠炎手术时机研究进展 *

胡晓渝 综述，李禄全 审校

(重庆医科大学附属儿童医院新生儿诊治中心/国家儿童健康与疾病临床医学研究中心/儿童发育疾病研究教育部重点实验室/儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地/儿科学重庆市重点实验室,重庆 400014)

新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)是新生儿期严重的消化道急症，随着经济和诊疗技术的提高，其发病率也呈上升趋势[1-3]。Ⅲ期NEC治疗难度大，往往需要手术治疗。且时机过早，对患儿的生长发育有显著影响；切除过晚，影响预后[4-5]，因此精准把握手术时机十分重要。目前，主要依据临床特征性表现、生化指标异常、影像学特征性表现及治疗效果不佳4个方面来确定手术时机[6]。但由于NEC发病具有隐匿性且病情进展较快，往往难以及时且准确地进行判断，影响治疗。目前，有研究发现，代表肠道损伤严重程度的特异性生物标志物能够反映NEC的病情变化，辅助评估手术时机。粪便钙卫蛋白、血浆α-肠抑蛋白等相关标志物可以早期预测手术时机已在多项研究中得以证实[7-8]。但NEC患儿大多禁食时间长[9]，大便量少，标本收集困难，检测准确性难以保证。血清学检查为入侵性操作，增加感染风险。而尿液检查标本易获得且不对患儿造成创伤，可以作为更好的选择。本文综述NEC患儿尿液相关的生物标志物在预测手术时机中的价值，为选择最佳手术时机提供参考依据。

1 尿肠源性脂肪酸结合蛋白(I-FABP)

脂肪酸结合蛋白是一种小的胞质蛋白，在小肠和结肠中参与脂肪酸的运输。正常情况下，早产儿出生后体内I-FABP水平较低，并随日龄缓慢增加[10]。但在肠细胞膜完整性丧失时被释放到循环中，尤其在小肠缺血受损时能够迅速通过细胞膜、毛细血管、毛细淋巴管及门静脉进入血循环，被肾脏清除，最终以尿液形式排出体外[11]。NEC患儿发病及病情进展与肠道发育不成熟、肠黏膜的高免疫反应、肠道缺血、缺氧等相关，其主要病理改变为肠道黏膜损伤。这提示I-FABP能够作为肠细胞损伤的标记，反映NEC患儿肠道受损程度。多项研究表明，手术组NEC患儿尿I-FABP高于非手术I-FABP水平且具有特异性[11-15]。THUIJLS等[13]对50例怀疑肠缺血的患者的尿液进行酶联免疫吸附试验(ELISA)检测后发现，被确诊为肠缺血的患儿尿I-FABP水平明显高于对照组，且与缺血严重程度相关，这提示尿I-FABP在判断NEC患儿缺血程度方面有重要价值。SCHURINK等[14]对疑似NEC患儿每8小时测量1次尿液I-FABP水平，从疑似开始，持续至少48 h或直到手术时，结果表明I-FABP水平在症状出现后24 h内最高，之后随着时间的推移有逐渐下降的趋势。同时，该研究发现，手术组NEC婴儿的I-FABP水平明显高于非手术组。EVENNETT等[12]对外科新生儿重症监护病房的Ⅱ/Ⅲ期NEC患儿尿I-FABP测定结果表明尿液I-FABP水平升高与更广泛的肠道受累有关。COUFAL等[15]也证实尿I-FABP急剧增加的NEC患儿病情更容易发展为Ⅲ期。这为监测NEC病情变化，判断疾病严重程度及预后提供了重要依据。

因此，作为一种判断肠缺血及肠道受累程度的指标，尿I-FABP对NEC的诊断及病情判断方面具有重要意义。加之其测定可依靠ELISA法完成，检测方法准确、简单、方便，这使得尿I-FABP在评估NEC患儿手术时机具有良好的应用前景。

2 肝脏脂肪酸结合蛋白(L-FABP)

L-FABP是一种小分子(14～15 kDa)组织特异性胞浆蛋白，在肠上皮细胞、肝细胞、肾小管细胞、胰腺和肺中高表达，参与脂肪酸的代谢。L-FABP在肠道中的组织分布与I-FABP相似，但L-FABP在结肠中的表达低于I-FABP[16]。在肠道细胞死亡过程中，I-FABP和L-FABP都被释放到循环中，因此可以作为肠道损伤的标志[17-18]。MITIDIERO等[17]对新生NEC大鼠的肝脏和回肠L-FABP表达检测，免疫组织化学和蛋白质印迹均显示，NEC组肝脏中L-FABP表达降低，回肠L-FABP表达水平升高，这表明L-FABP表达与肠道损伤有关，可用于NEC诊断。COUFAL等[15]研究提示，在最终发展为NEC的患儿中，尿液L-FABP水平迅速升高，且高于对照组，术后6 h NEC患儿的 L-FABP的水平也明显高于非手术组，说明尿L-FABP能够反映NEC的发生及病情变化。但该研究受限于样本量太小，需进一步扩大样本容量提高准确性。而且目前专门针对尿L-FABP与肠道损伤及NEC的研究较少，多数研究在尿I-FABP测定的同时进行L-FABP测定，或联合其他生物标志物来判断肠道损伤。因此仍需进一步研究来证明尿L-FABP作为NEC诊断及预后判断方面生物标志物的价值。

3 紧密连接蛋白(Claudins-2、Claudins-3)

Claudins-2、Claudins-3是在肠道中高表达的特异紧密连接蛋白，由胞内、胞外蛋白组成的一个大型复合体组成。Claudin 2已被鉴定为多种器官中的成孔蛋白，在肠道中与肠道通透性密切相关[19]。NEC患儿肠壁完整性丧失，上皮屏障功能障碍，持续的炎症刺激诱导Claudin在肠道、肾脏等组织过表达[20-21]，因此采用免疫印迹法检测尿中Claudin-2和 Claudin-3含量有助于NEC诊断[22-23]。有研究对临床怀疑NEC的新生儿进行每天尿量测定，发现诊断为NEC的患儿尿液中代表肠壁完整性丧失的Claudin-3水平显著升高；发现尿Claudin-2较非NEC组明显增高，且NEC病情发生急剧变化时，Claudin-2水平可升至原来的2倍，这提示Claudin在判断NEC病情变化、治疗方案选择等方面有重要意义[24]。这些研究结果为NEC诊断及治疗提供了新的思路，发现新的无创性生物标志物，为评估手术时机提供重要参考。但目前NEC导致尿液Claudin紧密连接蛋白升高具体机制尚不清楚，相关研究有限，须进一步深入研究探讨其临床应用可能性。

4 血清淀粉样蛋白A(SAA)

SAA是一种急性时相反应性蛋白，表达于肝脏和肠道等多种组织，可能在调节肠道炎症中发挥作用。NG等[25]根据血浆SAA创立的APOSAA评分可有效识别NEC病例并进行风险分级，为NEC早期准确诊断提供参考。SAA分子结构小，能够通过肾脏以尿液的形式排出体外，因此尿液SAA一定程度反映血浆SAA水平，有助于NEC诊断。CETINKAYA等[26]分别在0、24、48 h及7、10 d测定尿SAA水平，结果表明NEC组SAA水平显著高于对照组(P<0.05)，证实了尿SAA在早期诊断NEC方面的价值。REISINGER等[27]的研究也表明，NEC组患儿尿液中SAA明显高于非NEC组患儿，且NEC组诊断后到手术时，SAA水平有升高趋势。COUFAL等[15]研究表明需要外科手术干预的NEC患儿尿液SAA水平明显高于仅需要内科治疗者，提示尿SAA能够预测NEC病情发展，为手术时机选择提供依据。因此，尿SAA测定不仅在早期无创性诊断中有用，还在以后的NEC治疗监测中也有应用价值。但作为一种炎性反应的预测因子，SAA在NEC诊断方面缺乏特异性，需结合其他生物标志物共同进行判断[15]。

5 前列腺素E2主要尿代谢物(PGE-MUM)

前列腺素E2是花生四烯酸酶促氧化的产物，是肠黏膜炎症的生物标志物，可以反映肠道黏膜损伤严重程度，研究表明血浆和黏膜前列腺素E2随结肠损伤程度的升高而升高[28]。但血液中PGE-2的半衰期很短，难以精确测量体液中PGE-2水平，对炎症水平进行准确判断。有研究发现，尿中主要的PGE-2代谢物(PGE-MUM)含量稳定，并被报道为一种有用的药物肠黏膜炎症的生物标志物，反映成人和儿童溃疡性结肠炎[28]。ARAI等[29]对PGE-MUM和C反应蛋白在反映溃疡性结肠炎病情活动方面进行对比分析发现，PGE-MUM在病情进展及缓解具有较高特异度和灵敏度。KONISHI等[30]进一步检测了NEC患儿、其他疾病和健康婴幼儿尿液中的PGE-MUM水平，发现PGE-MUM水平可反映婴儿NEC的病情和严重程度，NEC组PGE-MUM2最高，其水平与NEC病情严重程度、肠坏死长度、Bell分期相关。此研究为首次报告NEC中PGE-MUM水平的研究，提示PGE-MUM水平可能是反映NEC疾病病情严重程度的有用替代生物标志物。但此研究样本量较小，且未对手术组NEC患儿的PGE-MUM水平进行测定，因此需要更大的样本量来证实其相关性及是否能用来评估手术风险。

6 三叶因子-3 (TFF-3)

TFF-3在肠道中表达，与维持黏膜屏障完整性、促进黏膜屏障重建、胃肠道炎症和细胞迁移有关[31]。NAKOV 等[31]在对溃疡性结肠炎患者TFF-3水平进行测定后发现，TFF-3可作为溃疡性结肠炎黏膜修复的标志，这说明TFF-3能够反映肠道炎症的转归，提示预后。COUFAL等[15]等采用ELISA法测定NEC患者尿液中的TFF-3，结果显示需要外科治疗的NEC患者尿TFF-3水平高于内科NEC患者，提示TFF-3水平与肠道损害程度有关，为TFF-3预测手术时机提供了依据。此外，在NEC动物模型中，TFF-3可能通过调节相关因子表达来保护过度的细胞凋亡，从而发挥其对肠道损伤的保护作用[32]。但目前基于尿液TFF-3的研究甚少且样本量较小，相关研究多集中在血浆，且取得一定成果。NG等[33]联合L-FABP，I-FABP和血浆TFF-3建立的LIT评分在NEC诊断及死亡率预判等方面灵敏性和特异性均较高，这为尿液TFF-3的相关研究提供了方向，但仍需要进一步探讨。

7 补体C5a

补体激活产物C5a是导致肠系膜缺血/再灌注损伤的促炎因子，过度的补体激活能够导致肠道炎症，成为NEC发病的易感因素。TAYMAN等[34]发现，NEC患者的C5a水平显著高于对照组且比其他参数更准确，在预测死亡和诊断时手术需求方面具有较高价值。这表明了补体C5a测定在NEC诊断和病情评估方面的价值。REISINGER等[27]进一步测定29例NEC新生儿(内科治疗组12例，外科手术/致死组17例)尿液C5a，结果发现C5a水平仅在6例患者中检测到。由于在大多数尿样中未检测到补体激活产物，无法计算出可靠的统计差异。但值得注意的是，这6例患者均属于外科手术/致死组，这为尿液C5a预测NEC病情发展及手术时机的选择提供了方向。因此，尿液C5a在预测NEC外科手术时机的价值方面有待进一步研究。

8 尿代谢组学

代谢组学是一种在生物样本中同时进行大量分析，检测生物体中一整套代谢物(内源性和外源性)的方法[35]，是一种非常有前途的医学生物标志物检测工具。这些代谢物描述了生物体在正常和病理条件下的状态，并可与特定的生化途径相联系。因此，可通过研究新生儿尿液中与NEC相关的代谢物的变化[37]，为寻找相关生物标志物提供线索[37]。TOMAIDOU等[38]前瞻性地收集了15例患病早产儿(5例Bell′s Ⅰ期和10名Ⅱ/Ⅲ期)的尿液样本，以及相同数量的匹配对照组。对108种尿代谢物进行鉴定，共鉴定出25种有价值的代谢物，分别属于氨基酸、有机酸、糖和维生素。该研究发现NEC新生儿和对照组新生儿的代谢特征有明显差异，且NEC各期患儿尿代谢产物存在明显不同。其中，酪氨酸、精氨酸和核黄素在鉴别NEC方面具有较高价值。且NEC患儿的氨基酸相关生化途径受到了较大影响。THOMAIDOU等[38]对抗生素治疗和未经抗生素治疗的NEC仔猪的尿代谢组进行分析后发现，二者存在统计学差异，提示尿代谢组学能够反映NEC的转归程度及预后。这为将尿液代谢组学引入临床诊疗实践，判断NEC的发生、发展及手术时机的选择提供了新的思路。但目前相关研究大多仅停留在动物实验阶段，临床研究样本量较小(n=15)，还需要进一步研究验证。

9 小 结

NEC是影响早产儿和低出生体重新生儿的胃肠道最严重的疾病之一，但目前NEC的病因及发病机制尚不明确，其诊断多依靠临床表现及影像学，缺乏特异性强、灵敏度高的指标对NEC的发生、发展及预后进行及时且准确的判断。相关生物标志物检查为诊断NEC及手术治疗时机的选择提供了良好的依据。作为一种方便易得的生物标本，部分尿液相关生物标志物特异度、灵敏度高，具有较高的临床应用价值。但目前没有一种单一的生物标志物在临床实践中被证明是有用的独立诊断测试，相关研究的样本量均较小，其临床应用价值仍待商榷，需扩大规模研究阐明其潜在应用价值尤其是NEC手术时机的选择方面。临床研究表明，多种生物指标联合应用在判断NEC病情变化方面具有重要意义，这为NEC相关尿液标志物的研究提供了新的方向，需要进一步深入研究为临床应用提供依据。