粪便钙卫蛋白联合粪便免疫化学试验在溃疡性结肠炎患者黏膜愈合中的诊断价值

韩牧洲，朱思莹，施海韵，范李侨娜，李鹏

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)是一种慢性非特异性肠道炎症性疾病，特征是黏膜溃疡、出血、腹泻、腹痛等，有时还伴随肠外表现[1]。黏膜愈合(mucosal healing，MH)已成为UC患者治疗的重要目标。黏膜愈合的定义来自于国际炎症性肠病研究组织，即可视结肠节段内的结肠黏膜无易损、出血、糜烂以及溃疡等表现[2]。黏膜愈合与患者较好的预后、较低的手术率及较短的住院时间密切相关。使用症状评分进行MH评估往往与实际的内镜检查结果不一致：大量患者尽管有症状缓解，但仍表现出活跃的黏膜炎症。而结肠镜检查虽然可以准确评估是否达到黏膜愈合，但该侵入性检查具有肠道穿孔或出血等风险，检查前需要肠道准备，且检查费用较高，病人难以接受短期内反复进行结肠镜检查。因此，应用可靠的非侵入性检查来评价黏膜愈合情况更容易使UC患者接受，从而及时调整治疗方案。多项研究表明单独应用粪便钙卫蛋白(fecal calprotectin，FC)和粪便免疫化学试验(fecal immunochemical test，FIT)均可预测内镜下黏膜愈合情况[3-9]。然而，FC联合FIT应用在预测黏膜愈合中的作用尚不明确。本研究旨在探讨粪便钙卫蛋白联合粪便免疫化学试验检测对溃疡性结肠炎患者黏膜愈合的诊断价值，以指导临床诊疗。

1 资料与方法

1.1 研究对象

前瞻性纳入2020年9月至2021年6月首都医科大学附属北京友谊医院消化内科门诊就诊的UC患者60例。纳入标准：①诊断符合《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见》[10]的UC患者；②年龄≥18岁；③在首都医科大学附属北京友谊医院行结肠镜检查；④签署知情同意书。排除标准：①近2个月内使用抑酸药、非甾体抗炎药、抗血小板药物、抗凝药物或糖皮质激素；②近3年内行肠道手术(阑尾切除术除外)；③合并严重的心、肺、肝、肾、神经或精神系统功能障碍。本研究经首都医科大学附属北京友谊医院伦理委员会批准(批件号：2019-P2-233-01)。共纳入60例患者，中位年龄为37.5岁，其中男性35例(58.3%)；临床活动期36例(60.0%)，临床缓解期24例(40.0%)，中位病程为4年，病程≤5年有39例(65.0%)，病变范围以直肠型为主(38.3%)。根据梅奥内镜评分(Mayo endoscopic score，MES)评分将UC患者分成两组，分别是黏膜愈合组(MES≤1分，n=21)和黏膜未愈合组(MES>2分，n=39)，两组之间的基线特征无显着差异。

1.2 研究方法

本研究留取结肠镜检查前或检查后1周内的粪便样本。一份粪便样本在-80 ℃下保存，直到装运到实验室，由指定的实验室人员应用酶联免疫吸附试验(nzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)试剂盒(BÜHLMANN，瑞士)测定粪便钙卫蛋白水平，具体实验步骤参照产品说明书进行。另一份粪便样本由指定的实验室人员使用特制FIT取样棒取样，密封在配套的含有防腐剂缓冲溶液的小管中，并立即用全自动粪便血红蛋白分析仪(OC-Sensor，Eiken Chemical，日本)检测粪便血红蛋白浓度。结肠镜检查由富有内镜操作经验的医师完成，使用溃疡性结肠炎的Mayo评分系统评估内镜下疾病活动情况。

1.3 统计学处理

应用 SPSS 25.0统计学软件处理数据。分类资料使用n(%)表示，组间差异使用卡方检验和Fisher分析;计量资料采用Shapiro-Wilk方法验证正态性，非正态资料使用M(Q1，Q3)表示，差异使用Mann-Whitneyu分析。预测诊断使用受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 UC患者FC和FIT水平

黏膜愈合组的FC水平中位数为64.2(26.3，174.8)μg/g，FIT水平中位数为10.0(5.0，29.0)μg/L；而黏膜未愈合组的FC水平中位数为457.8(135.8，1433.7)μg/g，FIT水平中位数为402.0(28.0，906.5)μg/L。黏膜愈合组的FC和FIT水平均低于黏膜未愈合组，差异有统计学意义(P<0.05)。其中样本中存在离群值(Median±2IQR)或极端值(Median±3.5IQR)。见图1。

2.2 FC联合FIT和单项应用诊断效能对比

单独应用FC诊断黏膜未发生愈合时，敏感度为64.1%，特异度为90.5%，ROC曲线下面积为0.770(95%CI∶0.636～0.905)，最佳cut off值为281.8 μg/g(P=0.001)。单独应用FIT诊断黏膜未发生愈合时，敏感度为66.7%，特异度为90.5%，ROC曲线下面积为0.833(95%CI∶0.731～0.936)，最佳cut off值为100.0 μg/L(P<0.001)。二者联合应用诊断时，敏感度为66.7%，特异度为95.2%，ROC曲线下面积为0.846(95%CI∶0.749-0.943)(P<0.001)。FC与FIT联合应用时的ROC曲线下面积均大于单独应用时的ROC曲线下面积，但差异尚未达到统计学意义。见表1和图2。

3 讨论

溃疡性结肠炎在亚洲患病人数逐年增长，预计未来10年亚洲UC患者患病人数将达到全世界最多。目前来说，UC具有慢性易复发的特征，因此，对于疾病的长期监测和治疗效果评价尤为重要。近年来，UC的治疗目标已由诱导和维持临床缓解转变为黏膜愈合。对比仅达到临床症状缓解，黏膜愈合可显著改善预后，减少手术率和缩短住院时间[11]。UC患者达到黏膜愈合是改善腹泻、便血等临床症状的基石。肠道黏膜的连续性和上皮的完整性可保护其免受细菌和外来抗原的侵害，减少液体和电解质的流失，从而阻止炎症进一步进展[12]。结肠镜是黏膜愈合诊断的“金标准”，内镜下Mayo评分(MES)为“0”或“1”即可判定为黏膜愈合[13-14]，但患者常难以接受短期内反复行结肠镜检查以诊断和监测黏膜愈合情况。目前最新IBD循证临床实践指南提出，FC和FIT可应用于评估UC患者的疾病活动度，同时可预测黏膜愈合情况[15]。

图1 UC患者中粪便钙卫蛋白和粪便免疫化学试验水平。A. 两组粪便钙卫蛋白水平。B. 两组粪便免疫化学试验水平。

表1 FC和FIT的诊断效能

图2 ROC曲线分析 A： FC诊断黏膜未愈合的ROC曲线； B： 单独使用FIT诊断黏膜未愈合的ROC曲线； C： FC联合FIT应用诊断黏膜未愈合的ROC曲线

钙卫蛋白是S100家族蛋白S100A8和S100A9 (MRP8/14)的异二聚体，它构成了中性粒细胞胞质蛋白库的绝大部分，也由对炎症信号作出反应的其他细胞(如上皮细胞)表达[16]，在多种感染性、炎性和恶性疾病的血液和细胞间液中高水平存在，与现有炎症程度成比例。钙卫蛋白在粪便中的浓度约为在血浆浓度中的6倍[17]，稳定性极佳。目前的研究表明粪便钙卫蛋白可在室温下稳定存在至少3 d[18]，在2～8 ℃下稳定存在10 d，并可承受至少4次冻融循环[19]，且不受肠外过程的影响，比血液标志物更具特异性和敏感性[20]。它在排除有症状但未确诊炎症性肠病的患者方面具有很高的阴性预测价值，而对已明确诊断UC的患者而言，FC毫无疑问是反映黏膜愈合与否的可靠非侵入性无创检查指标。然而，因FC的测定方法多样(酶联免疫吸附剂测定、荧光酶免疫分析、免疫层析法)、研究对象基本情况不同、干预和治疗方案存在差异等原因，预测黏膜愈合的最佳cut-off值在不同的研究报道中差异很大[21-24]，因此粪便钙卫蛋白的最佳cut-off值，特别是基于中国人群的，仍需要更多的实验进一步探究和验证[25]。本研究得到FC最佳cut-off值为281.8 μg/g，这与Lobatón等[26]研究结果相近。

FIT是检测粪便潜血的方法，其原理是使用人类血红蛋白抗体测定粪便中的珠蛋白而非血红素，其可以免受饮食影响，较人类血液更具有特异性。因准确性高、操作方便、价格低廉，被广泛应用于筛查结直肠癌[27-31]。目前的研究表明在UC患者中，FIT水平与内镜严重程度和FC水平相关，且在预测内镜下黏膜愈合方面它的效能和FC类似，尤其当黏膜愈合定义为MES≤1分时[7]。本研究得到的FIT最佳cut-off值为100.0 μg/L，与Ma等[8]实验结果一致，但仍略高于现有的一些报道结果，原因可能是存在伯克森偏倚，即在当前新冠肺炎疫情依然严峻的形势下，一些症状较轻或无症状的UC患者不倾向于来医院就诊，造成就诊率偏倚的系统误差。

我们发现黏膜愈合组患者的FC和FIT水平均低于黏膜未愈合组，这提示FC和FIT水平越低，黏膜愈合情况越好。FC具有评估结肠整体炎症情况的优势，而FIT可能反映结肠各节段中最严重的炎症情况[32]，联合应用二者应比单独应用更有临床意义，本研究证明了这一点，但这仍需要更多的前瞻性队列研究或随机对照实验证明。

本研究仍存在一些不足之处，如纳入UC患者例数较少，临床活动期患者较多，在后续的研究中，我们将收集更多病例以扩大样本量、减少误差并降低数据离散程度。此外，组织学愈合(histologic healing)近年来也逐渐成为溃疡性结肠炎患者的治疗目标[33-34]，组织学疾病活动度可根据病理评分进行分类，如Robarts组织病理学指数或Nancy指数[35-36]等，其与更多无创检查方法的相关性，也是后续实验的热点研究方向之一。

综上所述，FC和FIT作为无创的非侵入性检查手段，在预测UC患者黏膜愈合中具有较好的敏感性和特异性。FC联合FIT应用时效能优于单独应用，特别是在诊断黏膜未愈合的特异性。因此，FC联合FIT应用可提高对UC患者黏膜愈合的诊断准确性，进而降低疾病复发率，改善患者预后。