马继荣,沈 薇,顾 怡,沈文艳,周景艺
上海交通大学医学院附属仁济医院检验科,上海 200127
克罗恩病(Crohn’s disease,CD)是一种反复发作的慢性非特异性肠道炎症性疾病,其发病机制目前尚不明确。大多数患者起病隐匿,虽进展缓慢,但活动期与缓解期交替,并有终身复发倾向。胃肠镜及病理组织活检是判断克罗恩病消化道黏膜炎症情况的重要依据,但由于其具有创伤性,故未被患者广泛接受。因此,寻找一种易接受且简便的方法对疾病诊断、病情监测均非常重要。近年研究[1]表明,粪便钙卫蛋白(fecal calprotectin,FC)是一种较为理想的无创性标志物。同时,由于其检测为非侵入性操作,且可反复进行,因此比传统的金标准方法更易于被患者所接纳。C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是经典的炎症指标,可用于克罗恩病的病情评估。血清白介素-6(interleukin-6,ⅠL-6)属于多效性炎症因子,当感染和炎症发生后,ⅠL-6率先生成且水平迅速升高,其升高水平与感染的严重程度一致。故ⅠL-6作为一种炎症标志物在临床得到越来越广泛的应用。克罗恩病患者若发生消化道黏膜损伤通常伴随着黏膜炎症活动加剧,炎症细胞浸润增多,如不及时进行药物治疗,随着时间推移,会演变成不可逆的肠道损伤,需要外科手术干预。黏膜未损伤患者则大都处于疾病静止期,具有较好的预后,病情评估后只需长期应用药物来维持临床缓解。本研究旨在探究FC,血清ⅠL-6、CRP 在判断克罗恩病消化道黏膜是否损伤上的应用价值。
选取2019年6月—2020年6月于上海交通大学医学院附属仁济医院收治的确诊为克罗恩病的患者52例,其中男性28 例,女性24 例;年龄17~56 岁,平均年龄(32.48±9.91)岁。纳入标准:①符合《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见(2018年·北京)》诊断标准[2]。②接受过结肠镜检查。排除标准:①合并有恶性肿瘤患者。②怀孕及哺乳期患者。③除克罗恩病以外存在其他感染的患者。
1.2.1 基本资料收集及分组 包括性别、年龄、蒙特利尔分型[3]及消化道内镜完成情况等。蒙特利尔分型根据确诊时年龄分为A1(<16 岁)、A2(17~40 岁)、A3(>40 岁);根据病变累及部位分为L1(仅累及回肠)、L2(仅累及结直肠)、L3(累及回肠和结直肠)、L4(累及空肠及其以上部位消化道),其中L4 可以与L1~L3 同时存在或单独存在;根据疾病行为分为B1(非狭窄非穿通型)、B2(狭窄型)、B3 (穿通型),B1~B3 都可以同时合并肛周病变(p)。黏膜未损伤定义为消化道内镜下未见黏膜溃疡、糜烂或充血等表现。根据消化道内镜评估结果将患者分为黏膜未损伤组和黏膜损伤组。
1.2.2 血清ⅠL-6 检测 患者入院24 h 内抽取外周血5 mL,分离血清,使用江西赛基生物检测试剂盒,应用BD 流式细胞检测仪CANTO ⅠⅠ,通过流式微球分析技术(cytometric bead array,CBA) 检测ⅠL-6水平。
1.2.3 FC 检测 患者入院72 h 内留取粪便,使用广州沣润生物有限公司生产的粪便钙卫蛋白测定试剂盒及配套仪器(型号FR-101),通过免疫荧光层析技术检测粪便中FC含量。
1.2.4 CRP检测 患者入院24 h内抽取外周血3 mL,EDTA 抗凝,使用深圳普门科技有限公司的超敏C 反应蛋白测定试剂盒及普门PA-990 Pro仪器,通过散射比浊法检测患者全血中的CRP含量。
使用GraphPad Prism 8.3.0 制图。采用SPSS 24.0及MedCalc 20.0软件处理数据。符合正态分布以及方差齐性的定量资料以±s表示,并用独立样本t检验进行比较。非正态分布的定量资料以M(Q1,Q3)表示,2组间比较采用独立样本Kruskal-Wallis检验。定量资料之间相关性分析采用Spearman 秩相关分析。定性资料以频数和百分比表示。黏膜损伤的影响因素分析采用多因素Logistic 回归分析。不同指标诊断价值分析采用受试者操作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC 曲线)。P<0.05 为差异有统计学意义。
纳入研究的52例患者均完成结肠镜检查,且8周内未使用生物制剂。其中黏膜未损伤组21 例(40.4%),男性12 例,女性9 例,有1 例患者接受了十二指肠镜的检查;黏膜损伤组31 例(59.6%),男性16 例,女性15 例,有3 例患者接受了十二指肠镜的检查,1 例患者接受了双气囊小肠镜检查。2 组患者的年龄、性别间差异均无统计学意义,蒙特利尔分型中仅疾病行为分布差异有统计学意义(P<0.05)。详见表1。
黏膜损伤组患者的ⅠL-6、CRP、FC 水平分别为11.1(3.67,17.54)pg/mL,8.02(2.13,30.96)mg/L,448.4(212.90,639.50)μg/g,显著高于黏膜未损伤组的ⅠL-6 [3.97 (1.93,5.60) pg/mL]、CRP[0.56 (0.51, 1.08) mg/L]、 FC [25.80 (15.00,235.45)μg/g](均P<0.05,图1)。经Spearman 相关性分析发现,ⅠL-6、CRP、FC 两两之间均有相关性(均P<0.01,表2)。
表2 IL-6、CRP、FC之间的相关性分析(r)Tab 2 Correlation analysis among ⅠL-6,CRP and FC(r)
图1 黏膜未损伤组与黏膜损伤组IL-6、CRP、FC水平比较Fig 1 Comparison of the levels of ⅠL-6,CRP and FC between the uninjured mucosal group and the injured mucosal group
将表1 中2 组间差异存在统计学意义的指标纳入多因素Logistic回归分析,结果发现,霍斯默-莱梅肖检验P=0.954,表明此模型拟合良好。ⅠL-6、CRP、FC 和疾病行为中,仅有FC 是克罗恩病患者消化道黏膜受损与否的独立影响因素,FC 水平越高,黏膜损伤的风险越大(P=0.012,表3)。
表3 多因素Logistic回归分析克罗恩病患者消化道黏膜损伤的影响因素Tab 3 Multivariate Logistic regression analysis of influencing factors of gastrointestinal mucosal injury in CD patients
结果表明,ⅠL-6、CRP 和FC 单项指标检测判断肠黏膜损伤的ROC曲线下面积(area under the curve,AUC) 分别为 0.71 (95%CI0.77~0.97)、 0.88(95%CI0.88~1.00)、0.85(95%CI0.66~0.92)(均P<0.05),根据约登指数计算出的阈值分别为8.58 pg/mL、2.06 mg/L 和82.55 μg/g。FC+CRP、FC+ⅠL-6 以及FC+ⅠL-6+CRP 联合检测时,AUC 分别为0.91(95%CI0.83~0.99)、0.84(95%CI0.73~0.95)和0.92(95%CI0.85~1.00)(均P<0.05,表4,图2)。通过比较双项联合与三项联合检测的ROC 曲线可以发现,FC+CRP 与FC+ⅠL-6+CRP 的AUC 差异无统计学意义(P=0.272),而FC+ⅠL-6 与FC+ⅠL-6+CRP 之间差异有统计学意义(P=0.045)。此外,FC+CRP与FC+ⅠL-6+CRP 的敏感度和特异度均分别为77%和100%。提示FC+CRP 和FC+ⅠL-6+CRP 联合检测均可较好判断克罗恩病患者消化道黏膜损伤情况。
图2 IL-6、FC 和CRP 单项和联合检测判断克罗恩病患者消化道黏膜损伤的ROC曲线Fig 2 ROC curves of single and combined detection of ⅠL-6, FC and CRP in judging the gastrointestinal mucosal injury in CD patients
表4 IL-6、FC和CRP单项和联合检测在判断克罗恩病患者消化道黏膜损伤中的价值Tab 4 Value of single and combined detection of ⅠL-6,FC and CRP in judging gastrointestinal mucosal injury in CD patients
近20 年来,克罗恩病的发病率在我国呈上升趋势。就中国香港地区而言,2014 年炎症性肠病(inflammatory bowel disease,ⅠBD)的发病率从之前的1.96/10 万~3.14/10 万上升至44/10 万[4]。克罗恩病可见于任何年龄段,发病高峰为15~25岁,40岁前发病的患者超过80%。当本病患者消化道内炎症不受控时,往往会出现不可逆的肠道损伤,增加手术风险、并发症和致残性。因此,定期对克罗恩病患者的疾病活动性进行评估显得尤为重要。除了胃肠镜及组织活检这类有创性检查项目之外,目前像小肠核磁共振成像(magnetic resonance enterography,MRE)这样的图像技术在活动性疾病的评估中也显示出较好的准确性[5-6],但其检测费用较为昂贵,加重了患者的医疗负担。所以本研究使用3 种非侵入性炎症标志物,希望可以通过检测其水平变化预测消化道黏膜炎症情况。
FC 是一种钙锌结合蛋白,主要存在于中性粒细胞。肠道发生炎症时,肠黏膜渗透性增加导致中性粒细胞渗透并促其释放钙卫蛋白,最终可在粪便中检出。根据近年FC 的研究报道[7-8],FC 对于炎症性肠病的诊断、活动性评估及疗效监测具有较好的临床价值,同时还具有价格低廉、检测无创、患者接受程度高和操作方便等多种优点。我国《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见(2018 年·北京)》[2]提出FC 可有效反映肠道黏膜炎症程度,可用于患者的炎症评估。本次研究通过多因素Logistic 回归分析表明,在FC、ⅠL-6、CRP 炎症指标中FC 是克罗恩病患者黏膜损伤的独立影响因素。当FC 阈值为82.55 μg/g 时,对于克罗恩病患者黏膜损伤的预测敏感度及特异度分别为87%和67%。但由于缺乏可溯源的质控物质、标准化的校准物及配套的质控体系,FC 检测结果的准确性较难保障。同时该指标的结果从分析前处理到实际检测受到诸多因素的影响,致使该指标的临床价值受限[9]。
CRP是克罗恩病炎症评估的经典指标,是在机体受到感染或组织损伤时,血浆中能检测出的急性实相反应蛋白,在体内具有激活补体和加强吞噬细胞吞噬功能的作用,与炎症因子存在着密切相关性,并且与克罗恩病活动度有较强的正相关性[10]。本次研究也证明3 种炎症指标之间具有相关性,当CRP 阈值为2.06 mg/L 时,对于黏膜损伤的预测敏感度及特异度分别为81%和86%。由于CRP 是一种非特异性的炎症标志物,并且正常人群参考区间为0~8 mg/L,因此单指标使用的临床价值较低。
在克罗恩病的发病中,ⅠL-6 可激活核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)通路、增强上皮细胞通透性、导致肠黏膜微循环障碍等[11-12],但其对于判断肠道内黏膜损伤的价值较小[13]。本研究发现,ⅠL-6 阈值为8.58 pg/mL 时,敏感度及特异度分别为61%和86%,表明其升高对于判断黏膜损伤的状态具有一定价值,但较CRP及FC小。
为了能更好地提升克罗恩病患者消化道黏膜损伤的诊断效能及弥补单项最佳诊断指标FC 较低的特异度,本研究尝试将三者进行联合检测,通过AUC 来评价联合检测指标在克罗恩病患者消化道黏膜中的价值。当FC+CRP两者联合检测时,消化道黏膜受损的AUC 为0.91,具备较高的诊断准确度。FC+CRP+ⅠL-6 三者联合检测时,预测消化道黏膜受损的AUC达到0.92,高于各单项及双项联合检测结果;但经比较发现FC+CRP+ⅠL-6 联合与FC+CRP 联合差异无统计学意义,且两者的敏感度和特异性均一致,诊断效能相当。因此基于检测的简易性及检测成本,本研究认为,FC+CRP 两项联合检测更适合于用来判断克罗恩病患者消化道黏膜损伤的状态,可满足日常临床的需求。与此同时,继续寻找相关炎症指标的联合检测来提高克罗恩病患者消化道黏膜受损的诊断敏感性和准确性将是我们的今后探究方向。
本文的不足之处在于:①本研究病例数较少,结果还需要更大样本量进一步验证。②本研究为横断面研究,未纳入随访资料,因此上述生物标志物预测疾病复发的价值无法评价。
综上所述,FC+CRP 联合检测能较好地判断克罗恩病患者消化道黏膜损伤情况,且具无创优势,在减轻患者肠道损伤和经济负担的同时提高了患者的检查接受度,有助于克罗恩病病程和疗效的及时监测,提高随访效率,值得临床应用和推广。