粪便钙卫蛋白在肠道疾病诊断中的意义

牛丽娜 李艳梅

一、粪便钙卫蛋白概述

钙卫蛋白（CP）[1]是一种主要来源于中性粒细胞和巨噬细胞的钙-锌结合蛋白质，其表达具有组织或细胞特异性，组成成分包括5%的蛋白质和60%的人类嗜中性粒细胞溶质蛋白质，是嗜中性粒细胞的主要炎性反应蛋白。研究发现，CP属于S100家族，是一个相对分子质量为36×103的钙-锌结合蛋白，由 14×103的重链 （S100A9）和 8×103的轻链（S100A8）以共价键连接的异二聚体。CP具有耐热性和水解性强的特点，广泛存在于身体的各个部位，包括：血浆、尿液、粪便、唾液、脑脊液中。CP在室温下可在大便中稳定存活1周左右，不易被各种酶类所破坏，还不受饮食的影响[2]。大量研究表明，CP具有多种生物学作用：①诱导自体吞噬和细胞凋亡；②参与细胞信号传递；③抗微生物活性；④抑制体外中性粒细胞的氧化代谢；⑤免疫调节作用；⑥诱导相当数量白细胞基因的表达，且低浓度（1 ng/mL）可促进正常人类角质细胞的生长；⑦炎性反应中调节蛋白。研究发现，当炎症发生时，由于中性粒细胞的脱颗粒可导致钙卫蛋白被释放，是中性粒细胞更新的重要标志物。而且，CP在粪便中极易被检测，优于以往的粪便标记物[3]。因此，CP在炎症性肠道疾病的诊断、预测复发、治疗效果方面受到医学家们的广泛关注[4]。

炎症性肠病（IBD）、肠易激综合征（IBS）、结肠癌（CRC）是三种常见的消化道疾病，其诊断主要是通过消化道内镜等检查来实现的。但内镜检查价格昂贵、过程繁琐，患者依从性差；而FC检测相对简便节约，具有较强的临床实用性。2005年3月在伯明翰召开的英国肠胃病学学会（BSG）年会，专题讨论了IBD-钙卫蛋白-IBS，将钙卫蛋白作为一个新的有用的诊断参考指标，用以区别IBD、IBS和CRC，评估IBD炎症的活动程度及黏膜治愈情况。目前，FC检测逐渐受到人们的广泛重视。大量研究表明[5]，FC可作为肠道炎症的监测指标，是区分IBD和非IBD的重要辅助诊断工具。

二、炎症性肠病

炎症性肠病（IBD）是一种病因尚不十分清楚的慢性非特异性肠道疾病，包括溃疡性结肠炎（UC）、克罗恩病（CD）。近10年来，IBD就诊的人数逐年上升，已成为我国常见的消化道疾病之一，主要是通过排除其他肠道炎症的基础上，结合临床表现、肠镜检查、病理指标等进行初步诊断。目前，对于IBD，内镜检查联合病变活检是反应疾病活动度的金标准[6]，但因肠镜价格昂贵，患者痛苦大，且不便用于反复检查，可能延误诊断和治疗[7-8]。近年来，国外很多研究发现FC在监测IBD疾病进程中有很重要的意义[9-11]。

研究发现，FC能特异性地在炎性细胞 （中性粒细胞、巨噬细胞等）中表达，可从中性粒细胞中脱落并进入肠道迁移，通过抑制IL-10分泌，从而降低对单核-巨噬细胞的抑制作用。同时，IL-10抑制炎症因子的能力相对减弱，导致促炎症因子和趋化因子出现异常高表达的现象[12]。王坤等[13]在观察UC大鼠体内炎性细胞因子及FC的变化时发现，对照组（MC）大鼠肠组织FC的表达较正常组（NC）明显升高（P＜0.05），UC大鼠FC表达增强。这与国外许多研究相似[14-15]。同时，用FC作为一种非侵入性检测方法，与CRP相比，在诊断IBD方面更为敏感[16]。刘文斌等[17]在研究FC检测对UC活动性的价值时表明，UC活动期FC水平（515 μg/g）显著高于缓解期（7.5 μg/g，P<0.01）和正常对照组（5.7 μg/g，P<0.01）；与超敏反应蛋白（CRP）和血沉（ESR）相比，FC水平与内镜分级标准具有明显相关性（r=0.876，P<0.01）。国外众多研究表明[18-22]，FC可作为诊断IBD及评价UC活动性的标志物之一。Zamani H等[23]研究表明，对于Mayo疾病活动指数>2的UC患者，FC＞21.4 ng/mL和疾病评分＞7联合应用时，其敏感性为46.8%，特异性为88%。此外，FC水平低于21.4 ng/mL与疾病评分＜3对于区分UC缓解期（Mayo疾病活动指数＜2）有相当高度的特异性（98%），但敏感性较低（31%）。因此，FC可作为一种非侵入性生物标志物以区分IBD活动期。

FC检测已经成为客观评价患者慢性炎症性肠道疾病的新手段，具有较高的肠道特异性，可较客观地反映局部炎症的变化。尤其是对于反复发作的患者，有利于实时监控，并能及时发现病情变化[24]。García-Sánchez V 等[25]在 FC 指标与IBD复发相关性的研究中指出，FC值与IBD病情分级呈正相关，FC值越高，IBD复发的风险越高，当FC>120 μg/g时，IBD复发风险的灵敏度为80%，特异度为60%。因此，中性粒细胞源性粪便标志物FC在IBD疾病中具有重要价值，可较好地预测IBD复发及评估IBD活动性[26]。而且，最新研究数据表明，FC的检测可用于小肠术后CD复发的监测，且明显优于CRP和克罗恩病活动指数（CDIA）。

三、肠易激综合征

肠易激综合征（IBS）是一组持续或间歇性发作，以腹痛、腹胀、排便习惯改变和（或）大便性状改变为主要临床表现，且无胃肠道结构和生化异常的肠道功能紊乱性疾病。医生需要通过临床症状和肠镜等辅助检查，排除器质性疾病后方可诊断。但这在一定程度上增加了患者的痛苦和医疗费用。临床资料表明[27]，许多行内镜检查的患者，实际并未有器质性病变，在部分腹部不适的患者初期诊治中并没有必要行内镜检查。因此，迫切需要一项非侵入性的、敏感性相对较高的检查方法来协助诊断IBS。

国外研究表明[28-29]，来源于单核细胞的FC沿着肠道漏出，可以在粪便中检测出来，可以成功地区分患IBD和具有IBD症状的IBS。Menees SB等[30]进行的一项前瞻性研究发现，CRP≤0.5 μg/g或 FC≤40 μg/g时，可基本上排除具有IBD症状的IBS患者。Chang MH等研究发现[31]，IBD患者中的 FC 水平[（694.8 ± 685）μg/g]显著高于 IBS 患者[（85.8 ±136.1）μg/g]。ROC曲线下面积分析表明，IBD患者的FC水平（0.931 ± 0.029；95%CI 0.874-0.987）显著高于 CRP（0.865± 0.041；95%CI 0.785-0.946）和血沉（0.869 ± 0.042；95%CI 0.786-0.952）。国内亦有相似报道，刘沛等研究发现[32]，IBD患者FC平均水平为489.1 μg/g，显著高于IBS患者FC水平26.8 μg/g（P<0.001）和健康对照组 FC 水平 25.3 μg/g（P<0.001）。IBS患者FC水平与健康对照组相比无显著差异（P=0.535）。当FC临界值为60 μg/g时，FC诊断器质性肠道疾病的敏感性100%，特异性88%，阳性预测值88.7%，阴性预测值100%。因此，粪钙卫蛋白作为一个敏感无创的检查，可用于鉴别功能性和器质性肠道疾病。由上可见，FC在鉴别诊断IBD和IBS中，可能成为一种新的生物学标志物。

除了以症状和内镜检查为标准，FC检测提高了我们诊断IBS的信心。我国杨晓鸥等的研究表明[33]，以68.7 μg/L为诊断临界点时，FC检测鉴别IBD和IBS的敏感性为84%，特异性为88.89%，且差异有统计学意义。这与国外相关研究相似[34]。与此同时，FC检测对于初步鉴别感染性腹泻和IBD腹泻方面也具有重大意义，白乌日娜等[35]研究表明，感染性腹泻组 FC 检测值（515.21 μg/g）显著高于 IBS 组（35.02 μg/g）和正常对照组（25.18 μg/g），后两者无显著性差异（P>0.005）。而且，以FC值100 μg/g为临界值时，判断感染性腹泻的检测敏感性为85.4%，特异性为90.0%，准确性为87.2%。这主要是由于FC主要在肠道炎性细胞中表达，而在IBS中无明显炎性反应，钙卫蛋白表达水平低。因此在对待腹痛、腹泻、排便习惯改变的患者难以确诊时，可以先通过FC检测来决定是否行肠镜检查，如果FC水平高于临界值的患者需要进一步行肠镜检查。这样，不但降低了FC浓度低的IBS患者行内镜检查的次数和风险，而且也节省了医疗费用，减少了患者的痛苦。因此，FC可作为一种有效的检验工具，用以区分炎症性肠病和功能性肠病[36]。

四、结直肠癌

近年来，随着人口老龄化及饮食结构的改变，我国结直肠癌的发病率不断上升，已成为我国癌症的第五死因。因此，早发现、早诊断、早治疗对于结直肠癌患者的存活至关重要。目前，我国筛查结直肠癌最常用的非侵入性检查方法主要是便潜血试验和血清癌胚抗原（CEA），但敏感性却不尽人意。因此，需要一种更为敏感的标志物用于结直肠癌的筛查。

秦宝山等[37]研究表明，FC在大肠癌组织中阳性率为75.61%，其表达显著高于正常黏膜组织、大肠腺瘤组织（4.87%、3.57%，P<0.05）。而且，FC 在癌组织中的表达与性别、肿瘤部位、分化程度、病理组织类型无关。岳林等[38]临床研究表明，正常对照组FC浓度的中位数是5.3 μg/g，结直肠癌患者的FC浓度的中位数是121 μg/g（P<0.0001）；FC检测结直肠癌的敏感性为88.51%。在Dukes不同分期的患者中，FC的阳性率没有明显差异；不同部位的结直肠癌与FC检测的阳性率也无显著差异。也有研究表明FC及CEA联合检测大肠癌可提高其敏感性（97.3%）[39]。

诸多研究发现FC检测对于结直肠癌的诊断具有较高的临床实用性。但是，郝杰等进行的临床研究表明[40]，在直肠癌高危人群中，FC检测的敏感性低，且与对照组、病例组的FC均值没有显著差异，不适合做结直肠癌筛查的指标。而且，由于FC属于炎症性标记物，在炎症性肠病等疾病中存在高表达现象，可导致筛查结直肠癌出现假阳性。所以，目前对结直肠癌的诊断主要还是通过肠镜检查及病理学检验。如何提高FC检测对结直肠癌的敏感性和特异性还需要进一步研究。

综上所述，FC检测对于肠道疾病的诊断、预测复发、治疗效果等方面具有重大临床意义。已经被比较多的应用于IBD的诊断中，在IBS、CRC方面的研究还较少。但是，Calafat M等[41]研究发现，FC检测虽然是用来评估UC活动性最好的无创性方法，然而，取样的时间是个问题。在对56个患者进行定时粪便标本FC检测时，一天内FC值相差很大，且与 FC 中位数 3 887 mg/kg（69～9 946 mg/kg）相比，平均变异系数为40%（5%～114%）。FC值在活动期UC患者中各时间段上有很大的不同。而且，由于FC是一种炎症性标记物，在许多炎症情况下，如胃肠炎、食管炎、食管息肉[42]等疾病中均有升高，而且易受饮酒、药物（质子泵抑制剂、非甾体抗炎药等）的影响，FC检测结果存在一定假阳性和假阴性。这与国外研究相似[43]。故单一的FC测定不应作为治疗策略的基础。怎样提高FC检测在肠道疾病中的准确性及取样最佳时间还有待进一步的研究。

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