钙化防御早期诊断的研究进展

冯 扬 宫月君 师玉娇 张 蕾

(1.新疆医科大学 第五附属医院 肾病科， 新疆 乌鲁木齐 830000； 2.新疆医科大学 第五附属医院 口腔科， 新疆 乌鲁木齐 830000)

钙化防御又名钙性尿毒症性小动脉病(calcific uremic arteriolopathy, CUA)，是一种具有潜在致死性的皮肤血管性疾病，其特征为系统性小动脉钙化和组织缺血坏死，患者生活质量深受其影响，严重者可致残甚至死亡。钙化防御的主要临床表现为瘙痒性皮肤红斑，缺血性紫癜，伴有剧烈疼痛的皮肤坏死、溃疡等[1-2]。钙化防御可发生于四肢，也可出现在其他非皮下组织，如食管、肺、胰腺等[3-5]。研究显示钙化防御死亡率为45%～80%，死因多为皮损部位感染所致的脓毒血症[1,3-4,6]。目前，临床上暂无钙化防御的确切诊断标准，皮肤活检、实验室检查、组织染色及影像学检查等可用于其诊断和鉴别。本文对该病的诊断进展综述如下。

1 实验室检查和发病机制

既往研究发现，高磷、高钙血症可能是钙化防御的危险因素。然而近期研究表明，血钙或血磷水平对钙化防御诊断特异性不高。Liu等[7]对我国血液透析患者钙化防御的危险因素进行了深入研究，结果提示校正后的血钙水平不是钙化防御的重要危险因素，而高血磷是钙化防御的重要危险因素。此外，德国一研究显示，发生钙化防御的透析患者中，约86%血钙水平正常或偏低，约40%血磷水平正常或偏低[8]。综上所述，血钙或血磷水平对钙化防御的诊断无显著特异性，需更具代表性的实验室指标协助诊断。

钙化防御的发病机制尚不明确。目前研究表明，核因子-κB(nuclear factor-kappa B, NF-κB)、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein, BMPs)、基质Gla蛋白(matrix Gla protein, MGP)和胎球蛋白-a(fetuin-A)等可能参与其发生发展[9-12]。NF-κB是一种重要的转录因子，参与多种细胞功能的调节，包括正常骨发育、破骨细胞分化和骨矿吸收；NF-κB活性增强可致血管钙化[11,13]。MGP是一种由血管平滑肌细胞和内皮细胞合成的细胞外基质蛋白，羧化后的MGP可与钙结合，直接抑制钙沉积，还可抑制促钙化因子BMP-2和BMP-4表达[1,14-15]。BMPs属于转化生长因子超家族，参与诱导新骨形成、破骨细胞分化和骨外钙化[11]。Fetuin-A是一种钙化抑制剂，参与钙蛋白颗粒形成，可促进矿物质纳米晶体的转运[1]。钙化防御患者皮肤组织和循环中羧化MGP相对减少，功能性fetuin-A严重缺乏[1,11]。故病灶及循环中上述因子的变化可能有助于钙化防御的辅助诊断。

此外，完善肾功能、矿物质骨参数、感染指标、凝血因子、高凝性、炎症、自身免疫性抗体和肿瘤标记物等实验室检查，有助于鉴别诊断，并进一步评估潜在危险因素，寻找治疗方法的切入点[16]。

2 皮肤活检

研究表明皮肤活检是钙化防御诊断的金标准[11,17-18]。钙化防御的典型组织学特征为微血管钙化、血管内血栓形成，常伴有表皮和脂肪组织坏死、溃疡和血管外钙化[1]。此外，研究显示小汗腺周围钙沉积对钙化防御的诊断具有高度特异性[19]。

传统的活检技术(穿刺和楔形切口)发生感染、出血、愈合延迟、脓毒症等风险较高，且诊断率低，研究显示其活检敏感性为20%～86%[20]。一项对56例确诊钙化防御患者的回顾性研究发现，仅有18%的活检样本存在小动脉钙化的典型特征[21]。出现此现象的原因较多，其中有限的标本深度、取样错误和处理过程中技术错误，均是导致无法明确诊断的原因[22]。此外，并发症风险高可能导致患者依从性差。以上因素最终影响医师对钙化防御的诊断[18,23]。部分研究认为，终末期肾病(end stage renal disease, ESRD)患者出现特征性皮肤病变，无需活检即可诊断钙化防御；对非ESRD患者发生不典型皮损而怀疑钙化防御时，应行皮肤活检[1]。

随着活检技术的发展，应用微创技术选择性获取具有代表性的组织样本已成为活检取样的首选方案。细针穿刺相较于传统穿刺或切除式活检更安全，可避免穿刺深度有限、未能获取病理组织等缺陷[12]。新近研究推荐图像引导下芯针活检用于皮肤钙化防御的诊断评估，通过超声选择阳性可能性最大的活检部位，在一个皮肤切口的前提下获得更深部位的组织样本[24]。研究显示，图像引导下芯针穿刺活检诊断皮肤钙化防御的诊断率比传统穿刺活检高50倍，且感染、坏死及诱导新皮肤病变的发生率较低[24]。

活检可能造成严重并发症，也存在假阴性等情况[25]。决定活检前，医师应综合考虑患者的健康状况、钙化防御诊断的可能性、后期病变等情况。对于上述情况不明的病例，可进行保守组织取样以减少潜在并发症。同时可采用影像学检查等非侵入性方法辅助诊断。

3 组织染色

当临床怀疑钙化防御，但常规组织学切片上微小钙化沉积不明显时，应考虑特殊染色，如冯·科萨染色(vonKossa染色)、茜素红染色等，以提高钙化防御诊断的敏感性[11,16,19,26]。沉积的钙盐主要是磷酸钙，其次为碳酸钙。vonKossa染色是通过检测羟基磷灰石中的磷酸钙成分来判断微小钙化灶，特别是小汗腺周围钙化[9,21,27-28]。值得注意的是，CUA患者需与转移性钙质沉着症及Mönckeberg动脉硬化等导致的微血管钙化相鉴别[20-21,29]。McMullen等[26]建议若仅在vonKossa染色中检测到细钙沉积，应结合皮下小血管血栓形成这一特点来诊断钙化防御，以提高钙化防御诊断的敏感性(85%)和特异性(88%)。

在寻找更具特异性的钙化防御标志物时，Nigwekar等[10]研究显示，钙化防御患者皮肤血管系统中BMP信号转导通路被激活，相关效应蛋白及转录因子表达增强。该研究用针对磷酸化Smad蛋白1/5/9、DNA结合抑制因子1/3(inhibitor of DNA binding，Id1/3)和runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2，Runx2)的抗体对组织切片进行染色，结果显示磷酸化Smad蛋白1/5/9和Runx2在钙化防御患者活检组织中呈强染色，而多数对照样本表现为浅染色或无染色[30-32]。此外，与对照组相比，钙化防御患者活检组织中Id1/3染色均增强。故在皮肤血管系统中检测BMP信号通路效应蛋白及转录因子水平可能有助于诊断钙化防御。

4 影像学检查

当无法进行活检或病理检查结果不明确时，影像学检查有助于钙化防御的辅助诊断。常规X线检查经济实用且辐射小。研究表明，软组织X线检查发现网状钙化时，诊断钙化防御的特异性约90%[27,33]。此外，X线检查对禁忌行皮肤活检的病变区域(如阴茎等)诊断特异性更高[34]。在罕见疑似乳房CUA的病例中， X光检查发现明显的分支血管钙化，这不仅可辅助诊断钙化防御，还对病变的鉴别诊断具有重要意义[35-36]。

核医学显像即放射性核素显像，是一种能反映功能和代谢的显像方法，包括单光子发射计算机断层显像(single photon emission computed tomography, SPECT)和正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography, PET)。SPECT通过静脉注射放射性显像剂，应用设备采集信息和重建图像，定位病理范围并确定微钙化区域[12]。骨扫描作为核医学常用检查项目之一，同样可通过放射性示踪剂发现病灶。当示踪剂锝99mTc标记的亚甲基二磷酸与真皮和皮下脂肪钙化区域的羟基磷灰石晶体结合时，骨扫描结果为阳性。相关研究显示其应用于钙化防御诊断的敏感性约89%，特异性约97%[37-39]。目前，核医学显像技术已初步应用于钙化防御的辅助诊断，但还需更多大型研究评估其敏感性及特异性。

此外，超声作为常用的影像学检查手段，因操作简单而被广泛应用，同样可作为钙化防御诊断的有效工具。对高度怀疑钙化防御的患者，当超声提示回声沉积及阴影遮挡时，可确定存在皮下组织血管钙化[40]。然而放射技术与超声检查虽可检测钙沉积，但均对钙化防御诊断特异性不高，故需结合患者临床表现及其它辅助检查结果以确诊。

近年来，随着科学技术不断进步，拉曼光谱光学分子成像技术成为一种新的非侵入性、无标记的实时识别活检组织病理学图像的诊断方法，已得到广泛应用。部分研究显示，该技术可用于检测钙化防御病灶内的微小钙化[12,40]。但其敏感性及特异性有待大型研究进一步评估。

5 讨论

综上所述，钙化防御致残率及致死率高，早期诊断十分重要。当医师通过患者临床表现怀疑钙化防御时，应积极完善相关辅助检查，如实验室检查、皮肤活检、组织染色及影像学检查等，为诊断及鉴别诊断提供依据。同时，还需与皮肤科、肾病科、影像科、病理科、伤口护理、营养科和疼痛科等多学科进行讨论，尽早明确诊断并制定治疗方案，以提高钙化防御患者的生存率。