幽门螺杆菌感染诊断方法的研究进展

王雪，李异玲

(中国医科大学附属第一医院消化内科，沈阳 110000)

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori，Hp)是一种革兰阴性，微需氧杆菌。一般来说，Hp感染的流行率因年龄、地区、种族和社会经济状况而异。最新的荟萃分析显示，全球Hp平均感染率为44.3%，其中发达国家为34.7%，发展中国家为50.8%；女性和男性的全球Hp感染率分别为42.7%和46.3%，成人(≥18岁)的感染率(48.6%)显著高于儿童(32.6%)；与2000—2009年相比，2009—2016年的Hp感染率在统计上没有显著下降[1]。Hp感染与多种疾病密切相关，包括慢性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、胃癌等消化系统疾病，以及血液系统、神经系统、心血管系统、皮肤、眼科等消化系统外疾病[2]。第五次全国Hp感染处理共识提出，凡是Hp阳性患者均需进行Hp根除治疗[3]，准确诊断Hp感染对进一步治疗是必要的。诊断Hp感染的方法有多种，分为侵入性和非侵入性。侵入性方法包括内镜检查、快速尿素酶试验(rapid urease test，RUT)、组织学、细菌培养及分子方法；非侵入性方法包括尿素呼气试验(urea breath test,UBT)、粪便抗原检测(stool antigen test,SAT)、血清学及分子方法。方法的选择取决于诊断试验的实用性、实验室水平、操作者技术、患者的临床条件以及不同临床情况下阳性和阴性试验的可能性比。现就Hp感染诊断方法的研究进展予以综述。

1 侵入性方法

1.1内镜检查 内镜检查对消化系统疾病的诊断有重要作用，Chen等[4]对18项研究进行荟萃分析得出，内镜检查可作为以消化不良症状为主诉的亚洲人群的初始诊疗项目。近年来，先进的内镜技术包括放大内镜检查、窄带成像术、智能分光比色成像系统、高清智能电子染色内镜、共聚焦激光显微内镜等。研究显示，前四者镜下见胃小凹变形、融合及集合静脉不规则排列、融合、消失，可间接提示Hp感染；共聚焦激光显微内镜放大倍数高，可见聚集生长的Hp，成为观察Hp感染的直接征象；但不同内镜技术结合不同的分型方法，诊断的准确率、灵敏度、特异度差异较大[5]。关于Hp感染，内镜检查可提供胃黏膜精确、清晰的图像，也可经此途径获得胃活组织标本，用于其他侵入性方法的进一步研究。但内镜检查过程耗时，易使患者感到不适，且要求操作人员有一定的技术和经验。

1.2RUT 若胃活组织标本被取出，RUT被推荐为诊断Hp感染的首选方法[6]。RUT基于Hp脲酶活性，活组织标本中存在的Hp可将测试纸中的尿素转化为氨，使pH检测仪中pH升高并出现颜色变化。RUT可获得较好的诊断效果，诊断的灵敏度为85%～100%，特异度接近100%[7]。Lee等[8]评估了不同的活检数量和部位对消化性溃疡合并出血患者RUT结果的影响，结果表明，与仅来自胃窦1个部位的活检相比，来自胃窦4个部位的活检或来自胃体的活检可使RUT诊断的灵敏度提高，为了避免因Hp分布不均引起的取样偏差，建议取胃窦和胃体两个部位的活组织。诊断前药物的应用包括质子泵抑制剂(proton pump inhibitor，PPI)和铋化合物及抗生素，因Hp被暂时抑制会造成假阴性结果[9]。在胃溃疡出血及肠化生患者中，也观察到同样的结果[10-11]。克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、奇异变形杆菌、阴沟肠杆菌和弗氏柠檬酸杆菌因存在脲酶活性，可产生假阳性结果[11]。对于常规临床实践，RUT是诊断Hp最有用的侵入性方法，其具有便宜、快速、易于操作及高特异性，但存在可能产生假性结果的情况时，应尽量避免行RUT。

1.3组织学 组织化学分期是Hp相关胃炎评估的标准[12]。染色是组织学检查的关键部分，苏木精-伊红染色为最常用的染色方法，其他特殊染色(如吉姆萨、Warthin-Starry银染、吖啶橙)只有当活组织标本在具有中度至重度慢性活动性或非活动性胃炎时才被推荐使用[13]。免疫组织化学法可用来排除与Hp相似形态的生物，但并不是所有标本所必需的。一些研究表明，组织学比RUT和UBT具有更好的诊断性能[14]，其灵敏度和特异度分别为80%～95%和99%～100%%[15]。可用于组织学制备的肽核酸-荧光原位杂交(peptide nucleic acid-fluorescent in situ hybridization，PNA-FISH)是一种用于Hp诊断的高灵敏性和特异性技术。PNA-FISH可避免形态学上的个体偏倚，鉴定常规组织学检查不能检测到的Hp球形形态，此外，PNA-FISH也是一种快速、准确、经济有效的检测胃活检标本中Hp克拉霉素耐药性的方法[16]。Kocsmár等[17]的研究应用免疫组织化学、Giemsa染色和FISH对2 896例胃活检组织中Hp的诊断性能进行了比较，结果显示，与传统染色(83.3%)相比，免疫组织化学(98.8%)及PNA-FISH(98%)诊断的灵敏度更高；此外，在非活动病例中，Giemsa的灵敏度显著下降至33.6%，因此，如果传统染色的Hp检测结果为阴性，建议对临床敏感、非活动性慢性胃炎患者进行免疫组织化学或PNA-FISH检测。取活组织的部位、大小和数量、染色方法、PPI和抗生素的应用以及病理学家的经验是影响结果准确性的因素。组织学方法除检测Hp外，还提供了有关胃炎类型、胃黏膜萎缩、肠化生、恶性肿瘤等病变并发症的信息[15]。但该方法获得结果时间较长，成本较高，且依赖于胃镜操作者及病理学家的技术和经验。

1.4细菌培养 细菌培养在胃活组织标本中进行，主要用于科学研究，不是Hp检测的常规方法。Hp体外培养需要特定的转运培养基、生长培养基和培养环境。GESA转运培养基是一种新型培养基，可在4 ℃下储存胃活组织标本长达10 d，并提供可量化的Hp恢复率[18]。培养条件一般选择80%～90%N2，5%～10%CO2，5%～10%O2的微氧环境，于35～37 ℃的培养基中温育至少5～7 d；在单个容器中制备的尿素琼脂斜面上覆肉汤的双相系统成为一种新的Hp培养方法，在3种不同的液体培养基中，10%去纤维蛋白马血的Bolton肉汤显示出Hp数量的显著增加；阳性脲酶用于浓缩活Hp细胞，细菌数量可达105CFU，研究显示，双相实验较RUT能获得更多的阳性样品[19]。与金标准相比，细菌培养对Hp的检测具有低灵敏度(53.3%)和高特异度(100%)[20]。除细菌低负荷、饮酒、胃出血、PPI、H2受体拮抗剂及抗生素的应用外[21-22]，样本质量、运输条件及时间、有氧环境的暴露和微生物学家的技术和经验都会影响结果的准确性[23]。细菌培养是耗时、昂贵、复杂、受影响因素较多的检测，但培养可提供Hp对抗生素的敏感性结果，也可分离出Hp进一步分析表型和基因型特征，为Hp的精准治疗提供信息[24]。

2 非侵入性方法

2.1UBT UBT被认为是非侵入性方法中Hp诊断的金标准[25]。UBT已经使用了近30年，仍然是诊断Hp感染的最流行的无创方法。利用胃中Hp脲酶活性，患者摄取的含13C或14C标记的尿素在胃中被水解成标记的CO2和氨，CO2在血液中被吸收，通过呼吸呼出并被测量[24]。Ferwana等[26]的一项荟萃分析，评估了两种UBT对成人消化不良患者诊断的准确性，结果显示，总的灵敏度和特异度分别为96%和93%。UBT安全、准确、易获得，可用于流行病学的研究及根除治疗有效性的评估[27]。但应在检查2周前停用PPI，4周前停用抗生素，以避免假阴性结果[28]。胃出血患者，在出血停止后进行检测[29]。研究显示，13C UBT在正服用PPI的患者使用新测试餐Refex的情况下，其灵敏度和特异度分别为92.45%和97.96%，Refex可用于无法停止PPI治疗的患者[30]。另有研究显示，Hp能够利用人体胃液中天然存在的13C和18O，通过同位素分馏的体外检测进一步了解消化性溃疡或非溃疡性消化不良患者的实际感染状况，未服用任何富含13C药品的消化性溃疡或非溃疡性消化不良疾病的患者，利用Hp的脲酶活性，呼气CO2中的13C和18O出现显著变化[31]。UBT是一种安全、准确、易获得的检测方法，但更多的不易受其他因素影响的测试餐有待被研究。

2.2SAT 在受感染的个体中，Hp黏附在胃上皮细胞壁上，并在粪便中排泄。SAT是对粪便样品中Hp抗原的检测，SAT有酶免疫测定法和免疫层析法两种方法，应用单克隆或多克隆两种抗体。一般而言，基于单克隆抗体的测试比基于多克隆抗体的测试更准确，基于酶免疫测定法的测试比基于免疫层析法的测试结果更可靠[15,32]。与UBT一样，SAT也是Hp根除治疗的可靠检测方法，应在治疗结束至少4周后进行[12]。因安全、无创，SAT也被用于儿童Hp的检测。Kalach等[33]对平均年龄为8.5岁，有上消化道疾病的158例患儿进行Hp检测，结果显示，SAT的灵敏度为91.3%(95%CI86.9%～95.6%)，特异度为97%(95%CI94.3%～99.6%)，阳性似然比为30.84，阴性似然比为0.09，测试准确度为96.2%(95%CI93.2%～99.1%)。此外，SAT也是流行病学研究及临床筛查的有用工具[34-35]。SAT的准确性受PPI、抗生素和N-乙酰半胱氨酸等抑菌药物以及出血性溃疡的影响[36]。粪便的储存和运输也会对诊断的准确性造成影响。SAT是一种无创、方便、价廉、易实施的检测方法，可用于Hp根除治疗的疗效评估，也可用于流行病学研究及临床筛查。

2.3血清学 血清学是一项通过酶联免疫吸附测定、酶免疫测定法或免疫印迹法检测Hp抗体的方法，该方法的灵敏度和特异度分别为76%～84%和79%～90%[15]。尿液和唾液的Hp抗体检测准确率低，其原因可能与抗体水平低有关，不建议用于患者的管理[37]。Toyoshima等[38]评估了患者的内镜检查结果与血清抗体滴度的关系，结果显示，胃开放型萎缩、肠化生、皱褶扩大、弥漫性发红和十二指肠溃疡与高滴度有关；集合小静脉规律排列、胃底腺息肉、浅表性胃炎、胃食管反流与低滴度有关。Shafaie等[39]以重组形式制备了4种Hp蛋白(Ureb、CagA、Tip-α和Hp0175)，用多重免疫印迹法对256例患者的血清抗体应答进行了评价，使用Logistic回归模型评估结果与感染状态及临床结果之间的关系；在筛选酶联免疫吸附测定阳性受试者中，CagA、Tip-α和Hp0175的3种抗体能够从Hp感染者中分离出来；含有一种或以上抗原抗体的受试者与三阴性受试者相比，存在现症感染的概率增加了5.4倍，发生萎缩性胃炎的概率增加了9.7倍；多重血清学检测不仅能检测Hp现症感染，还可筛查消化不良患者是否存在胃萎缩。血清学因简便、价廉、快速、可获得的优点被广泛用于流行病学研究，此外，因其无创也被用于儿童Hp感染的检测[24]。与其他方法相比，血清学检测的另一个优点是准确性不受溃疡出血、胃萎缩、PPI或抗生素药物应用的影响。然而，单一血清学检测无法区分活动性感染和过去感染，不是评估根除治疗的可靠测试，而多重血清学检测有待进一步研究。

2.4分子检测 分子检测已极大改善了很多传染病的临床管理。聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)是广泛应用于临床的最佳分子方法之一，涉及广谱感染检测、新发感染评估、细菌基因型鉴定、抗生素耐药性和流行病学研究[40-41]。PCR的检测样本可来源于侵入性及非侵入性检查，包括牙菌斑、唾液、尿液、粪便、胃液及胃活组织[42-43]。准确的引物设计和适当的基因选择对PCR的成功至关重要[44]。Trespalacio等[45]设计了新的引物用于检测活组织标本中Hp gyrA基因的N87I突变，并在等位基因特异性PCR检测中直接检测左氧氟沙星的耐药性，新引物的使用将左氧氟沙星耐药性预测方法的灵敏度从52%提高至100%。Liu等[46]的最新研究证实，G四链体DNA酶可被用于PCR检测，颜色标记的G四链体DNA酶可表现出过氧化物酶样活性，扩增特定信号并显示比色信号来指示诊断结果，具有灵敏度高、成本低和操作简单的优点。PCR提供了一种简单、准确、快速且高效的Hp检测方法。无论患者是否接受过PPI治疗，PCR在胃样本Hp检测中均显示出最佳性能，PCR可能成为新的检测金标准，特别是在接受PPI治疗的患者中[47]。PCR的主要缺点为成本高且依赖操作者的技能及经验。

3 小 结

Hp与多种消化系统内外疾病有关，正确诊断Hp对相关疾病的预防及治疗至关重要。Hp检测方法分为侵入性和非侵入性。内镜检查受检查者经验影响，灵敏度和特异度差别较大，不作为常规选择；RUT和UBT分别作为侵入性和非侵入性Hp检测方法的首选，在临床中应用较广泛；细菌培养和PCR可用来检测Hp对抗生素的耐药性，有较高的科研价值，可制订个体化除菌方案；UBT和SAT可用来评估Hp根除治疗的有效性；血清学和PCR具有检测结果不受PPI药物影响的特点。不同检测方法的选择主要取决于患者情况及实验室水平，更多的不被外界因素影响的检测手段有待于开发和优化。