彭 磊 魏舒纯 张伟锋 张国新
南京医科大学第一附属医院消化科(210029)
幽门螺杆菌(Hp)是一种革兰阴性螺旋杆菌,最初由Marshall和Warren从慢性胃炎和消化性溃疡的胃黏膜中分离而来[1-2]。近年来,Hp已成为全球感染率最高的细菌之一,亚洲Hp感染率高于北欧和北美,高达54%~76%[3]。Hp感染与多种消化道疾病的发生相关。研究指出胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴样组织(MALT)淋巴瘤以及胃癌的发生与Hp感染有密切联系[4-6]。在临床实践中,Hp感染可影响治疗方案的选择,因此检测Hp尤为重要。目前Hp诊断方法主要分为侵入性检测和非侵入性检测,不同方法有其优缺点。本文就Hp的诊断方法及其评价作一综述。
非侵入性检测具有经济、舒适、安全性高等优点,是进行流行病学调查的最佳选择,适用于不能行侵入性检测的人群[7]。
1.13C或14C-尿素呼气试验(UBT):13C-UBT检测Hp的敏感性和特异性均高于90%,是一种简便、可靠、无损伤的方法[8-9]。但13CO2的测定较为复杂,需应用质谱仪,费用昂贵。Maiga等[10]的研究发现13C-UBT亦可用于诊断结核分枝杆菌,因此可能影响13C-UBT诊断Hp的特异性。Maity等[11]指出13C与18O-尿素结合检测可辅助诊断Hp,但需更多实验数据证实其检测价值。14C-UBT诊断Hp的敏感性和特异性分别为96%和93%[12]。14C价格低廉,但有放射性,对儿童、孕妇不适用。UBT是目前临床应用最广泛、准确性相对较高的检测方法,被认为是非侵入性检测诊断Hp感染的“金标准”。
2. 血清学试验:血清学试验包含酶联免疫吸附测定(ELISA)、蛋白质印迹法和凝集试验。ELISA法可检测外周血中Hp全菌及其组分的抗体,通常使用试剂盒检测,该法操作简便。蛋白质印迹法通过检测Hp中不同分子质量的蛋白组分,显色后可判断血清中不同蛋白的表达情况,但该法操作复杂,技术难度大且结果不稳定。凝集试验通过乳胶颗粒上的Hp抗原检测血中抗体,血样需要量少,但准确性稍低。血清学试验的敏感性高达90%~97%,但特异性为50%~96%[13]。联合使用血清学检测可能会进一步增加检测的敏感性和特异性,但不能用于诊断Hp现症感染,即便成功根除Hp,血清Hp抗体仍需6个月以上才消失[14]。基于原位纯化的谷胱甘肽S转移酶的多重血清学研究[15]发现Hp感染在EB病毒阳性胃癌中起有重要作用。日本一项研究[16]在青少年中用唾液或尿液代替血清学试验进行检测Hp,结果显示与血清学试验相比,其敏感性和特异性较差,但在使用特殊装置后可改善敏感性和特异性,分别可达88.4%和95%,但蛋白尿可能会产生假阳性。
3. 粪便抗原检测(SAT):SAT是基于粪便中Hp抗原的一种快速、简单的检测技术。目前使用的抗体由多克隆抗体逐渐转变为单克隆抗体,其敏感性和特异性均低于UBT,在Hp根除治疗前,SAT与UBT诊断Hp的准确性相似,但在Hp根除治疗后,SAT仅能作为UBT后的第2选择[17]。
4. 其他:血清碳酸氢盐和氨蒸气检测亦是基于尿素酶原理的检测方法[18]。前一种方法可检测血清中13C-碳酸盐含量,适用于Hp治疗后的检测;后一种方法检测患者呼气中氨气含量,价格较低。基于Hp抗原检测的Rapirun尿抗原检测法的敏感性和特异性均低于13C-UBT或SAT[19]。一项研究[20]表明,唾液的抗原检测准确性仅为59%,显著低于活检准确性。一项纳入4 963名受试者的meta分析结果显示,尿液抗Hp IgG检测诊断Hp的敏感性为83%,特异性为89%[21]。
1. 快速尿素酶试验(RUT):RUT为侵入性检测中的首选方法,诊断Hp的敏感性可高达95%,特异性为85%~95%[22]。Dolak等[23]用一种新型液体RUT对183例患者进行检测,发现其诊断敏感性为85%,特异性为94%。一种超快速RUT的敏感性和特异性均与普通RUT相比无明显差异,但诊断速度显著快于RUT[24]。RUT的优点为简单、费用低、诊断速度快,诊断敏感性和特异性高,但检测结果会受观察时间、细菌数量、胃内pH值、取材部位、取材大小、试剂质量等因素的影响[25]。
2. 组织切片病理染色:常用的Hp染色方法有Warthin-Starry银染色、Giemsa染色、Genta染色、甲苯胺蓝染色、免疫组化染色、HE染色。Warthin-Starry银染色效果最好,但对技术要求较高;Giemsa染色最为常见,敏感性较高,甲苯胺蓝染色与Giemsa染色效果类似,但费用较高。组织学诊断Hp可同时进行胃黏膜病理学诊断,对有胃癌高危因素的患者更主张行组织学检测,对判断预后和制定治疗措施意义重大。但其为依赖胃镜的侵入性检查,检测结果除受取材部位、取材大小、细菌数量等因素影响外,组织的病理改变和染色方法亦会影响检出率。一项包含2 896例活检标本的研究[26]表明Giemsa染色、免疫组化染色对Hp的敏感性分别为83.3%、98.8%。目前欧洲共识推荐的Hp染色方法为免疫组化染色[27]。
3. 细菌培养:细菌培养指模拟体内微氧环境和营养环境取胃黏膜组织进行Hp培养。培养基主要包括两类,即非选择性培养基和在非选择性培养基基础上加入抑制其他细菌生长的抗菌物质(以提高标本中Hp的检出率)。近期有研究[28]表明,将Hp培养条件改为厌氧条件时,Hp的生长显著快于微氧环境。Kuhns等[29]在培养Hp的气体中加入H2,发现Hp的生长速度增加了40%~60%。含有Hp的组织须在最短时间内进行培养,且口腔和粪便样本较少使用细菌培养。多数情况下细菌培养用于药敏试验以选择合适的抗菌药物行Hp根除治疗。细菌培养诊断Hp的敏感性为50%~95%,特异性>95%[9]。
4. 聚合酶链反应(PCR)相关技术:PCR的优势在于对标本要求较低,新鲜组织样本、石蜡包埋或RUT后标本均可行PCR检测。基于PCR技术衍生出多种检测方法,包括PCR-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)、PCR-同源双链优先形成试验(PCR-PHFA)、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、细菌基因组重复序列PCR、反向杂交技术、基因型HelicoDR试验、双引物寡核苷酸-PCR(DPO-PCR)。PCR-RFLP 主要扩增Hp 23S rRNA基因中可能含有突变的片段,该技术操作简便,敏感性较高,但准确性受实验条件、标本取材等因素影响[30]。PCR-PHFA利用双标记的DNA探针与未标记的DNA样本进行混合、变性,当序列一致时退火杂交,该方法可同时处理多个样本。Ogura等[31]用PCR-PHFA检测461例标本,Hp阳性率为78.1%。qRT-PCR是一种定量检测方法,敏感性和特异性均高于普通PCR。Bakri[32]采用qRT-PCR检测100例粪便样本,结果显示对克拉霉素耐药基因检测的敏感性为93%,特异性为100%。Chung等[33]应用DPO-PCR对胃活检标本进行Hp的检测,结果显示其敏感性为97.2%、特异性为91.8%。DPO-PCR能在数小时内完成Hp感染的判断和耐药性的检测。Lehours等[34]对胃黏膜标本进行DPO-PCR检测,发现其敏感性为97.7%,特异性为83.1%。总之,PCR相关技术检测Hp的敏感性较高,但其对胃镜检查、实验操作的要求较高。
5. DNA测序:DNA测序主要用于检测耐药基因突变,新一代测序(NGS)技术的出现可实施大规模测序并减少成本。目前应用NGS技术检测克拉霉素、喹诺酮、四环素等抗菌药物耐药情况主要集中于对数个基因片段的耐药突变检测[35],但该方法成本过高,大规模临床应用仍存在诸多问题。
6. 荧光原位杂交(FISH):FISH是基于荧光素标记的靶向Hp 16S rRNA和23S rRNA基因的寡核苷酸探针,将探针杂交至染色体或DNA纤维切片上,再利用单克隆抗体与探针分子特异性结合,从而对DNA序列进行定性、定位、相对定量的分析。其优点为仅需在组织块上完成检测,特异性较高,检测快速,且能进行克拉霉素耐药性的检测,但无法检测其他抗菌药物的耐药性。FISH的探针可能被样本中的蛋白酶和核酸酶降解,到达rRNA的目标区域较困难。其总敏感性达97%、特异性达94%[36]。目前出现了一些基于FISH的新技术,如荧光体内杂交(FIVH),其是激光共聚焦显微镜、FISH和免疫组化技术的结合。一项对小鼠的研究[37]发现,FIVH可直接观察Hp在胃黏膜组织和胃上皮细胞中的分布和运动,但其应用于临床仍需进一步探索。
7. 内镜诊断:随着内镜技术的不断发展,学者们越来越关注内镜诊断Hp的能力。Hp感染的普通白光内镜下表现主要为黏液附着、弥漫性发红、点状发红、皱襞增生、黏膜水肿、排列规则的集合小静脉消失、黏膜马赛克样改变或马赛克样改变伴中心或周围充血[38]。色素内镜将色素染料导入内镜下需观察的黏膜,使病灶与正常黏膜颜色对比更突出,有利于病变的检出和诊断,但其容易形成假阳性且不可重复观察。放大内镜在普通白光内镜的基础上进行放大,小梁结构不清、集合静脉不规则或消失、胃黏膜腺管开口为白色或纯白色、胃小凹为短棒状、树枝状或条纹状、斑块状或网格状提示Hp感染[39]。此外,一些电子染色内镜技术如窄带成像内镜(NBI)、智能电子染色内镜(i-scan)、智能分光比色内镜(FICE)、联动成像技术(LCI)、蓝激光成像(BLI)等操作简单,可随时切换模式,增强病变的对比性,但电子染色内镜的光强度较弱,难以观察到整个胃部[39-40]。共聚焦激光显微内镜是将微型共聚焦激光显微镜整合于传统白光内镜的头端而成,诊断Hp的敏感性为 89.2%,特异性为 89.2%[41]。共聚焦激光显微内镜不仅无创、便捷、准确,还可实现黏膜病变的靶向活检。但其发展时间尚短,内镜医师经验不足等因素均可能影响诊断结果。
在胃肠道疾病的临床治疗过程中,Hp感染会影响治疗方案的选择。检测手段通常分为侵入性和非侵入性两大类:①侵入性检测是指内镜下诊断或在内镜下取胃黏膜活组织进行检测,主要包括RUT、组织学检查、Hp培养、PCR相关技术、DNA测序等,此类检测方法准确性较高,但操作过程中患者较痛苦,且检查价格较昂贵;②非侵入性检测包括13C或14C-UBT、粪便Hp抗原检测以及血清学试验,此类检查无创,易于被患者接受。在临床工作中,13C或14C-UBT由于准确性和敏感性高且患者耐受性良好,被认为是非侵入性检测诊断Hp感染的“金标准”。在科研工作中,免疫组化染色、PCR以及FISH则是较常应用且准确性、敏感性较高的Hp检测手段。综上所述,各种Hp检测方法均有其优缺点,为提高诊断效率,可将多种技术联合应用。