杨文泰综述,陈建勇审校
(江西省人民医院消化科,南昌 330000)
幽门螺杆菌 (Hp)感染被认为与胃疾病如炎症、萎缩、溃疡和癌症有关[1]。目前,胃镜检查被公认为诊断胃病的金标准,但是胃镜检查作为常规体检方式是行不通的,它是一种侵入性的和潜在痛苦的操作。然而,血清学检测作为非侵入性的手段可以鉴别出胃部疾病高风险患者,再选择性内镜检查是更为可行的方法。胃蛋白酶原(Pepsinogen,PG)是胃蛋白酶的无活性前体,包括胃蛋白酶原Ⅰ(PGⅠ)和胃蛋白酶原Ⅱ(PGⅡ),血清 PGⅠ由胃底腺主细胞和黏液颈细胞产生,而PGⅡ是由贲门腺、胃底腺、幽门腺和近端十二指肠布鲁纳腺体细胞产生[2]。血清PG大部分分泌到胃腔,在胃酸的作用下转化成胃蛋白酶,起到消化食物的作用,只有大约1%进入血液循环。血清PGⅠ和PGⅡ水平能准确地反映胃黏膜功能与组织学状态,胃黏膜活跃的炎症引起PG增加,胃体部分的萎缩与PGⅠ降低有关,PGⅠ和PGⅡ之间的比值(PGⅠ/PGⅡ)被认为是胃体萎缩更好的标记物[3]。因此,血清PGⅠ和PGⅡ可用于胃疾病的筛查,为提高广大临床医师对胃蛋白酶原的认识,本文将对胃蛋白酶原与幽门螺杆菌、萎缩性胃炎、胃癌的关系进行综述。
众所周知,Hp感染导致萎缩性胃炎和胃癌的发生。Hp引起的胃炎患者血清PG增加,Hp清除后PG快速下降[4]。几项研究报告了Hp感染与血清学参数之间的关系。例如,Sun等的研究表明Hp阳性患者血清PGⅠ、PGⅡ水平显著较高,而PGⅠ/PGⅡ明显低于那些没有感染Hp的人[5]。流行病学调查显示Hp感染与PG升高显著相关,尤其是PGⅡ,而与未感染Hp者相比,PGⅠ/PGⅡ降低[6]。目前,还没有关于胃功能指标变化表明Hp感染状态的报告。一般来说,Hp清除后,血浆PGI和PGⅡ水平减少,PGⅡ比PGI减少更为明显,因此PGⅠ/PGⅡ增加[7]。然而,关于Hp根除后胃生物标志物动态变化的长期数据很少,我们不知道Hp阴性消化不良患者PG和胃泌素是否能恢复正常水平。一般来说,在幽门螺杆菌根除1个月后PGⅡ下降[8]。而PGI水平下降出现在6个月内[9],这已被大家接受。另外,目前对于胃蛋白酶原是否能作为一种无创的评价Hp根除效果的血清学指标,国内外有大量研究,但研究结果并不完全一致。Gatta等[10]建议,Hp根除治疗8周后PGⅡ水平是Hp成功根除的可靠标志,他们使用的最佳截断值(<22.7ng/ml)检测幽门螺杆菌成功根除的灵敏度为100%,特异性为96.6%,而他们评价的其他标记(PGⅠ、胃泌素-17)没有给出可接受的结果。PGⅡ水平的下降可能不会作为治疗完成4周后确定幽门螺杆菌根除成功一种可靠的标记物,为了避免治疗对炎症的影响所造成的潜在偏倚,应在根除治疗后几个时间点测量PGⅠ/PGⅡ[9]。
萎缩性胃炎以胃内特殊细胞和腺体的丧失为特征,是导致胃腺癌的级联反应的第一步[11]。萎缩性胃炎的确诊的金标准是胃镜与活检标本的组织学检查。然而,由于后者是随机进行的,而萎缩性胃炎的分布通常是片状的,组织学仅代表黏膜状态。考虑此限制,以测量血中PGⅠ和PGⅡ的浓度,胃泌素-17和幽门螺杆菌抗体的胃功能实验,已经发展成为一个潜在的非侵入性活检,胃萎缩可通过组织学检查和血清PG确诊。大多数的研究表明,低水平的血清PGⅠ和低水平PGⅠ/PGⅡ是萎缩性胃炎的指标[12]。胃体萎缩性胃炎定义为血清PGⅠ/PGⅡ<3,血清 PGⅠ水平<70ng/ml[13]。 尽管内镜、组织学、血清学和萎缩性胃炎有很好的相关性,胃体萎缩的存在并不总是与内镜表现相一致。当萎缩性胃炎在组织学上进展时,血清PGⅠ和PGⅠ/PGⅡ降低。同样,当萎缩程度加重时,血清PGⅠ/PGⅡ降低。中度或重度萎缩性胃炎患者PGⅠ/PGⅡ显著低于轻度萎缩性胃炎者[14]。
萎缩和肠上皮化生的胃炎在日本更为普遍和严重[15,16]。PGⅠ≤70ng/ml、PGⅠ/PGⅡ≤3 被用于诊断广泛萎缩性胃炎的特异度、敏感度为80%和70%[17]。由于不同的遗传背景、不同的ELISA试剂盒和不同的截止值用于评估胃黏膜萎缩,导致这些研究结果之间的不一致[18]。根据中国人群萎缩性胃炎的研究,我们一般用PGⅠ≤82.3μg/L和PGⅠ/PGⅡ≤6.05作为诊断的界值[19]。在瑞典的一项研究,976例患者接受内镜活检和血清PGⅠ和PGⅡ测量,这些标志物诊断胃体萎缩性胃炎的敏感度和特异度分别为71%和98%[20]。在瑞典的另一项研究,Hp抗体和PGⅠ的测定诊断萎缩性胃炎的灵敏性和特异性分别为98%和84%[21]。欧洲的一项研究表明,PGⅠ/PGⅡ的值≤4.7诊断胃体为主萎缩性胃炎的敏感度和特异度为77.1%和87.4%[22]。
尽管西方国家的胃癌有所下降,但它仍然是亚洲国家癌症相关死亡的主要原因[23]。PG是用来识别萎缩性胃炎,其在诊断胃癌的潜在效用已被众多研究证明。在日本,PG检测已经成为一种无创性的胃癌筛查项目。PG的测量可以作为一种非侵入性的方式检测胃黏膜萎缩或肠化生,这有助于降低胃癌的发病率和死亡率。此外,PG对单个癌检测的成本远远低于常规筛查[24]。然而,只有少数的荟萃分析对PG预测胃癌和胃癌的癌前病变的精度是可用的。一些前瞻性研究显示Hp抗体和PG与胃癌进展密切相关,Hp抗体和PG联合检测是胃癌发展的一个重要预测指标。Miki和一些研究人员提出联合检测抗幽门螺杆菌抗体和血清PG水平即ABC法用于筛查胃癌,这个ABC法是根据血清抗Hp抗体和血清PG水平分类的,分为A 组 Hp(-)PG(-)、B 组 Hp(+)PG(-)、C 组 Hp(+)PG(+)、D 组 Hp(-)PG(+)[2]。发生胃癌可能性最小的是 A 组,最大的是 D 组[25,26]。
有大量的研究证据支持血清PGⅠ和PGⅠ/PGⅡ水平与胃黏膜形态学和功能变化有很好的相关性,血清PG测定可在胃癌的筛查中起作用。在日本的一项关于胃癌和对照组的研究中,PGⅠ≤50ng/ml,PGⅠ/PGⅡ<3诊断胃癌的敏感性、特异性和准确度分别为55%、75%和72%[27]。在Portugal的一项研究,通过对13118参与者设定截断值PGⅠ≤70ng/ml,PGⅠ/PGⅡ<3,446 例有阳性试验 (3.4%),通过对274例阳性试验的患者进行内镜检查,9例患者患胃癌,240例阴性试验的患者中只有3例发现胃癌,灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为67%、47%、2%和99%[28]。伊朗北部81例有症状的胃癌患者只有42例 (51.8%)血清PGⅠ>70ng/ml和PGⅠ/PGⅡ>5[29]。而以日本人群为基础为期14年的队列研究显示2742例40岁以上居民中有97例发展成有症状的癌症,这些有早期症状患者中,61例(62.8%)PGⅠ水平<70ng/ml和 PGⅠ/PGⅡ<3[30]。因此,血清PG可以很好地预测胃癌。在一项基于42例个体研究的荟萃分析中,PGⅠ≤70ng/ml,PGⅠ/PGⅡ≤3,预测胃癌的敏感性为77%,假阳性率为27%,阳性预测值介于0.77%和1.25%,阴性预测值介于99%和99.9%[31]。研究表明血清标记物的检测对于无症状胃癌的检测是有用的,但血清生物标志物正常的胃癌患者仍然无法识别。
关于血清PG水平与胃溃疡病变的关系,目前研究结果有所差别,这可能与人群本身的差异、检测方法及饮食的因素的干扰有关。有研究报道胃溃疡患者血清PGⅠ、PGⅡ水平显著升高。胃溃疡患者PGⅠ、PGⅡ的升高与胃溃疡患者胃酸分泌增多,导致血清PG分泌增加,及胃粘膜通透性增加,PG大量进入血液有关,因此,血清PG的可作为胃溃疡的血清标志物。另外胃溃疡患者的血清PGⅠ的水平与胃溃疡的分期及病变部位有关,处于活动期或愈合期的胃体和胃角溃疡患者的血清PGⅠ水平要明显高于处于瘢痕期的溃疡。
综上所述,血清PG水平与胃部疾病明显相关,它可在一定程度上提示某种胃病的存在。虽然血清PG应用于胃部疾病诊断和筛查的界值尚未完全统一,但是,大量临床试验已证明胃蛋白酶原能反映胃黏膜的功能状态,可用于胃部疾病的筛查和诊断,并且,相对于胃镜检查而言,其具有廉价、无创、简便的优点,因而适用于大规模人群的胃部疾病的筛查。
参考文献
[1]杨朝霞,毛志田,李振英.培菲康联合阿莫西林三联疗法治疗幽门螺杆菌感染疗效分析[J].江西医药,2015,50(10):1060-1061.
[2]Miki K.Gastric cancer screening by combined assay for serum anti-Helicobacter pylori IgG antibody and serum pepsinogen levels-“ABC method” [J].Proceedings of the Japan Academy,2011,87(7):405-414.
[3]Agréus L,Kuipers EJ,Kupcinskas L,et al.Rationale in diagnosis and screening of atrophic gastritis with stomach-specific plasma biomarkers[J].Scandinavian J Gastroenterology,2012,47(2):136.
[4]Di MF,Moussa AM,Dal BN,et al.Recovery of gastric function after Helicobacter pylori eradication in subjects with body atrophic gastritis:prospective 4-year study[J].J Gastroenterol Hepatol,2005,20(11):1661-1666.
[5]Sun LP,Gong YH,Wang L,et al.Serum pepsinogen levels and their influencing factors:A population-based study in 6990 Chinese from North China[J].World J Gastroenterology,2007,13(48):6562-6567.
[6]OhkusaT,MiwaH,NomuraT,etal.Improvementin serum pepsinogens and gastrin in long-term monitoring after eradication of Helicobacter pylori:comparison with H.pylori-negative patients[J].Alimentary Pharmacology&Therapeutics,2004,20(s1):25-32.[7]Daugule I,Ruskule A,Moisejevs G,et al.Long-term dynamics of gastric biomarkers after eradication of Helicobacter pylori infection[J].European Journal of Gastroenterology&Hepatology,2015,27(5):501-505.
[8]Perez-Paramo M,Albillos A,Calleja JL,et al.Changes in Gastrin and Serum Pepsinogens in Monitoring of Helicobacter pylori Response to Therapy[J].Dig Dis Sci,1997,42(8):1734-1740.
[9]Leja M,Lapina S,Polaka I,et al.Pepsinogen testing for evaluation of the success of Helicobacter pylori,eradication at 4 weeks after completion of therapy[J].Medicina,2014,50(1):8-13.
[10]Gatta L,Di MF,Vaira D,et al.Quantification of serum levels of pepsinogens and gastrin to assess eradication of Helicobacter pylori[J].Clin Gastroenterol Hepatol,2011,9(5):440-442.
[11]李胜旭.中西医结合治疗慢性萎缩性胃炎伴幽门螺杆菌感染疗效观察[J].江西医药,2013,48(12):1145-1147.
[12]Leung WK,Wu MS,Kakugawa Y,et al.Screening for gastric cancer in Asia:current evidence and practice[J].Lancet Oncology,2008,9(3):279-287.
[13]Kato M,Asaka M.Recentdevelopmentofgastric cancer prevention[J].Japanese Journal of Clinical Oncology,2012,42(11):987-994.
[14]Abnet CC,Zheng W,Ye W,et al.Plasma pepsinogens,antibodies against Helicobacter pylori,and risk of gastric cancer in the Shanghai Women's Health Study Cohort[J].Br J Cancer,2011,104(9):1511-1516.
[15]TakeshiM,Hafeza A.Observation ofGastric Mucosa in Bangladesh,the Country with the Lowest Incidence of Gastric Cancer,and Japan,the Country with the Highest Incidence[J].Helicobacter,2012,17(5):396-401.
[16]Con SA,Takeuchi H,Nishioka M,et al.Clinical relevance of Helicobacter pylori babA2 and babA2/B in Costa Rica and Japan.[J].World J Gastroenterology,2010,16(4):474-478.
[17]Shimoyama T,Aoki M,Sasaki Y,et al.ABC screening for gastric cancer is not applicable in a Japanese population with high prevalence of atrophic gastritis[J].Gastric Cancer,2012,15(3):331-334.
[18]Brenner H,Rothenbacher D,Weck MN.Epidemiologic findings on serologically defined chronic atrophic gastritis strongly depend on the choice of the cutoff-value[J].International J Cancer,2007,121(12):2782-2786.
[19]Cao Q,Ran ZH,Xiao SD.Screening of atrophic gastritis and gastric cancer by serum pepsinogen,gastrin-17 and Helicobacter pylori,immunoglobulin G antibodies[J].Chinese J Gastroenterology,2006,8(1):15-22.
[20]Storskrubb T,Aro P,Ronkainen J,et al.Serum biomarkers provide an accurate method for diagnosis of atrophic gastritis in a general population:The Kalixanda study[J].Scand J Gastroenterol,2008,43(12):1448-1455.
[21]Muecke S.Diagnosis of gastritis by means of a combination of serological analyses[J].Clinica Chimica Acta,2002,320(1-2):17-27.[22]Broutet N,Plebani M,Sakarovitch C,et al.Pepsinogen A,pepsinogen C,and gastrin as markers of atrophic chronic gastritis in European dyspeptics[J].British J Cancer,2003,88(8):1239-1247.[23]Islami F,Kamangar F,Aghcheli K,et al.Epidemiologic features of upper gastrointestinal tract cancers in Northeastern Iran[J].Br J Cancer,2004,90(7):1402-1406.
[24]HuangYK,Yu JC,KangWM,etal.SignificanceofSerum Pepsinogens as a Biomarker for Gastric Cancer and Atrophic Gastritis Screening:A Systematic Review and Meta-Analysis[J].Plos One,2015,10(11):e0142080.
[25]Mizuno S,Miki I,Ishida T,et al.Prescreening of a High-Risk Group for Gastric Cancer by Serologically Determined Helicobacter pylori Infection and Atrophic Gastritis[J].Digestive Diseases&Sciences,2010,55(11):3132-3137.
[26]Ohata H,Kitauchi S,Yoshimura N,et al.Progression of chronic atrophic gastritis associated with Helicobacter pylori infection increases risk of gastric cancer[J].International J Cancer,2004,109(1):138-143.
[27]Massarrat S,Haj-Sheykholeslami A.Increased Serum Pepsinogen II Level as a Marker of Pangastritis and Corpus-Predominant Gastritis in Gastric Cancer Prevention [J].Archives of Iranian Medicine,2016,19(2):137-140.
[28]Lomba-Viana R,Dinis-Ribeiro M,Fonseca F,et al.Serum pepsinogen test for early detection of gastric cancer in a European country[J].European Journal of Gastroenterology&Hepatology,2012,24(1):37-41.
[29]Mohamadkhani A,Darvish MS,Salmanroghani H,et al.Are the serum biomarkers pepsinogenⅠandⅡgood predictors for the detection of subjects with atrophic gastritis in areas that have differentgastric cancerincidence?[J].Archives ofIranian Medicine,2013,16(4):208.
[30]Oishi Y,Kiyohara Y,Kubo M,et al.The Serum Pepsinogen Test as a Predictor of Gastric CancerThe Hisayama Study[J].American J Epidemiology,2006,163(7):629-637.
[31]YamaguchiY,Nagata Y,Hiratsuka R,etal.Gastric Cancer Screening by Combined Assay for Serum Anti-Helicobacter pylori IgG Antibody and Serum Pepsinogen Levels-The ABC Method[J].Digestion,2016,93(1):13.