粪钙卫蛋白在炎症性肠病应用中的优势探讨

麻 婧，吴开春

第四军医大学西京医院消化病医院，陕西 西安 710032

粪钙卫蛋白在炎症性肠病应用中的优势探讨

麻 婧，吴开春

第四军医大学西京医院消化病医院，陕西 西安 710032

目前对于炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)的诊断和病程评估主要依靠内镜与活组织检查的有创手段。其他炎性指标如白细胞计数、血细胞沉降率(ESR)、C-反应蛋白(CRP)对IBD诊断、活动性及病程评价有很大局限性。粪钙卫蛋白(fecal calprotectin，FC)来源于中性粒细胞胞浆，其升高与肠道炎症活动相关，对IBD活动性判断、严重程度分级、病程复发预测及疗效评估有重要作用。此外，FC检测方法简单、无创、便宜、可靠，是IBD诊断的理想标志物。

粪钙卫蛋白；炎症性肠病；疾病评估

炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)是一类慢性复发性疾病，包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)和克罗恩病(Crohn’s disease，CD)。在临床实践中，“内镜+活组织检查”是诊断IBD、判断病情活动性、评估预后的可靠手段。然而，这种方法有创且花费较高。粪钙卫蛋白(fecal calprotectin，FC)能够很好地反映肠道炎症严重程度且检测方便，取材容易。本文对FC在IBD中的应用价值作一概述。

1 FC

FC是一种分子量为36 kDa的钙锌结合蛋白是由两个异源钙结合蛋白(S100A8和S100A9)组成的二聚体，属于S100蛋白家族成员，主要来源于中性粒细胞，小部分来源于单核细胞和活化的巨噬细胞[1]。钙卫蛋白具有抗微生物及抗真菌作用[2]，且具有良好的耐热性，与钙离子结合后可以抵抗蛋白水解酶水解，故在室温下性质稳定且可长期保存。FC浓度受肠道炎症严重程度影响，反映中性粒细胞由炎症累积的肠道黏膜迁移入肠腔的程度，多由肠壁渗透性增高引起。除此之外，FC的检测方法为非侵入性检测，且简单、便宜、安全、可靠、客观，易被患者接受(特别是婴幼儿[3])。因此，FC是体现肠道炎症的理想指标，特别是在IBD中意义重大，且已广泛用于科研[4]。

此外，FC具有年龄相关性，特别在1岁以下婴幼儿中FC浓度明显升高。Campeotto等[5]报道称：新生儿FC可达167 μg/g，明显高于正常成人(中位数：50 μg/g)。Olafsdottir等[6]同样证明了1岁以下婴幼儿FC浓度(278±105)mg/kg高于1岁以上儿童(40±28)mg/kg。4～17岁儿童FC浓度与成人比较无明显差异[7]，总体水平为13.6 μg/g，与性别无相关性。婴幼儿FC浓度偏高可能与其肠道发育不成熟及肠道菌群管理不完善相关，肠壁渗透性升高导致中性粒细胞进入肠腔。

2 IBD

IBD是一种特发性、慢性肠道炎症疾病，包括UC和CD。对于IBD，“内镜+活组织检查”不仅是临床诊断的金标准，也是评估疾病活动性、复发及预后的精确检查手段。目前，虽有许多指标(Mayo Score、CDAI、内镜Mayo评分、ESR、CRP、血白细胞计数等)评估IBD病程，但其低敏感度和低特异度限制了使用价值[7]。UC病程复杂且常在确诊后1年内复发[8]。一项基于人口的5年随访前瞻性研究指出，78%的UC患者5年随访期内复发[9]。对于CD，47%的患者在1年内复发，且其中10%出现慢性复发病程。虽然早期诊断及有效治疗明显延长了IBD复发的周期，但其复发风险并没有明显降低[10]。

3 FC在IBD中的应用

3.1 FC在IBD与对照人群的研究 Carroccio等[11]研究发现，CD患者中FC水平普遍高于100 μg/g，明显高于正常人群，且>170 μg/g时，诊断CD的敏感度达100%，特异度为95%。Meta分析[12]提出：FC对器质性肠道疾病诊断的敏感度与特异度分别为89%、79%。活动性IBD中FC浓度明显升高，这与内镜及组织学观察到的肠道黏膜炎症浸润一致；而在非活动性IBD患者中，FC水平高低不一，可能与不同研究所选择的目标人群不同有关。Kostakis等[13]研究发现非活动性IBD的FC水平高于正常对照。然而也有研究[11]认为：非活动性IBD中FC水平虽高于正常对照，但差异无统计学意义。在一项儿童IBD研究中[12]，FC>59.5 μg/g能很好地区别IBD及非IBD，敏感度和特异度分别为81.8%、96.3%。尽管各类研究的病例人群有差异，FC单位不统一(μg/g、mg/kg、g/L)，但大多数研究认为，IBD患者的FC水平高于正常人群，这为日后在人群中筛查潜在IBD患者提供可能。对于儿童，FC在一定程度上减轻了内镜检查带来的不适与经济负担。在成本-效益分析中[14]，先对怀疑IBD者进行FC检测，进而选择高浓度FC者行内镜+活组织检查，可以降低直接花费，但可能存在漏诊风险。

正常人群中，肠道黏膜屏障的完整性保证了进入肠腔的中性粒细胞及其他炎性细胞有限；在UC中，黏膜表面炎性浸润明显，尤其在活动期，脱落进入肠腔的炎性细胞明显增多，导致FC升高显著；对于CD患者，虽然病变局限，但其浸润较深，肠腔内炎性细胞增多使FC高于正常人群。综上所述，FC对于鉴别IBD及健康人群有明显优势，尤其是在筛查无症状IBD患者方面，明显优于Mayo Score，值得进一步探讨。

3.2 FC在活动性IBD与非活动性IBD的研究 研究[15]表明，活动性IBD中FC水平明显高于非活动性IBD。Berni等[16]在儿童IBD研究中提出：区别缓解期IBD与活动期IBD的最佳FC临界值为143 μg/g，且FC与肠黏膜组织学分级有很高的相关性(r=0.655)。对于活动性UC与非活动性UC的区别，FC较CRP有更高的敏感度[17]，FC最佳临界值>99.5 mg/L时，敏感度及特异度分别为79.3%和76.7%；而CRP最佳临界值为>3.9 mg/dl时，敏感度及特异度分别为73.3%、86.7%。FC不仅能反映IBD临床活动性，其与内镜下活动性也密切相关。Schoepfer等[18]以Baron Score作为内镜下评分标准，发现FC>57 μg/g不仅可以反映IBD内镜下活动性炎症(敏感度及特异度分别为92%、86%)，还能区分严重程度。Schoepfer等[19]的另一研究也支持上述结论。Lobatn等[20]用内镜Mayo Score为标准，对内镜下提示炎症活动的无症状患者检测FC，发现81.8%的FC水平≥280 μg/g，敏感度及特异度分别为75.4%、89.1%。Xiang等[4]认为，UC中FC水平与内镜下活动分级密切相关(r=0.866)，FC>50 μg/g时敏感度及特异度分别为91.9%、79.4%。Fagerberg等[7]用FC评估TNF-α治疗效果中发现，在深度缓解(Global assessment Score=0且Mayo Score≤1)的患者中，72%的FC水平<100 μg/g，明显低于活动性IBD。

综上所述，在评估IBD活动性指标中，FC优于临床Mayo Score评分及CRP。临床对症状的评分有一定的主观性，且易受与IBD症状相似的其他病因(如肠易激综合征、瘘管等)影响，故而限制了对活动性IBD的准确判断；CRP主要检测血液炎症程度，对于肠道炎症的反应敏感度及特异度不高。其次，FC可以鉴别活动期IBD、缓解期IBD及内镜下不同活动评分的IBD，是“内镜缓解”与“内镜活动”中较准确的生化指标。最后，相较于CD，FC在UC具有更好的评估能力[21]，这可能是由于UC的炎症浸润位于黏膜表面，脱落入肠腔的炎性细胞在粪便中更易被检测出，而CD的炎症浸润为透壁性，脱落受限。

3.3 FC对于缓解期IBD复发的预测研究 在UC和CD的病程中，复发是不可避免且棘手的问题。研究显示，药物治疗下缓解期UC虽然没有症状，但肠黏膜炎性浸润依然存在[22]，当炎性细胞数达到一定阈值后，则出现疾病复发的临床症状。Tibble等[23]早期研究发现复发IBD水平(123 mg/L)明显高于缓解期IBD(32 mg/L)，FC最佳临界值>50 mg/L，灵敏度及特异度分别为90%和83%。Bickelhaupt等[24]研究发现，对药物维持治疗UC患者FC能很好评估疾病复发的风险，连续2次FC>300 mg/kg，特异度达100%。Kallel等[25]在1年的随访中，FC>340 μg/g提示CD复发风险是低水平的18倍，敏感度和特异度分别为80.0%和90.7%。Diamanti等[26]在回顾性研究中发现，FC>275 μg/g时对于IBD组织学确诊复发的预测最佳，敏感度及特异度分别为97%和85%。Sipponen等[27]在儿童IBD研究中发现低水平(<100 μg/g)FC与1年内的长期缓解密切相关。Campeotto等[5]研究发现在无症状CD儿童中，高水平的FC(>400 μg/g)与临床复发密切相关。日本学者[31]研究发现，经美沙拉嗪治疗的UC患者，FC水平>170 μg/g更易出现疾病复发；同时，复发组UC的FC水平明显高于缓解人群。最近对新诊断的UC患者用FC评估复发风险的研究[7]发现,FC>262 μg/g增加3年预后期内UC的复发风险。

综上可知，在处于静止期IBD患者复发风险的预测评估中，FC明显优于其他生化指标(如CRP、ESR及白细胞计数)。正常及低水平的FC可能与黏膜愈合及轻微的黏膜炎性活动有关，高水平FC提示黏膜炎症活动加剧，炎性细胞浸润增多。虽然此时没有表现出复发的临床症状，但FC水平已明显升高，这对预测复发及药物治疗效果评估有重要意义。在评估复发风险中，FC临界值偏低影响特异度，偏高影响敏感度，FC为250～400 μg/g时有较高参考价值，但其范围太广，还需要进一步大样本量研究确认。

目前，对于FC的检测采用酶联免疫吸附测定方法(ELISA)，样本需要量小，准确性高，较多克隆抗体ELISA、单克隆抗体ELISA的敏感度、特异度及准确性都很高[28]。这种简便、快速、准确的方法为FC的临床应用提供了基础。

4 FC在IBD中的局限性

4.1 FC与其他肠病 FC反映肠道炎症存在及其程度，在由沙门氏菌、大肠杆菌、弯曲弧菌等引起的细菌感染性腹泻中，肠黏膜炎性浸润，中性粒细胞迁移入肠腔，FC水平明显升高，与IBD鉴别困难。在儿童研究[8]中发现，FC与细菌性急性胃肠炎有很高的相关性，FC>103.9 μg/g敏感度及特异度分别为93%和88%，准确性达92%。

在结肠肿瘤患者中，FC浓度(101 mg/ml)明显高于正常组[29]，与粪便潜血试验比较，具有较高的敏感度。这可能是由于肿瘤周围浸润的多形核白细胞脱落入肠腔致FC升高；而肿瘤间断且少量的出血可能是造成潜血试验敏感度低下的主要原因。Tibble等[30]发现，虽然结肠肿瘤中FC水平升高，但无法鉴别良性及恶性肿瘤。对于明确肿瘤诊断及其分型分期，还必须依赖于内镜下组织活检确定。

FC在肠易激综合征(irritable bowel syndrome，IBS)患者中水平与正常人群相当，同IBS的发病机制吻合。功能性肠病不会造成炎性细胞的浸润故而FC水平低下。在许多国内外研究中，FC可以很好地鉴别器质性肠病与功能性肠病[31]。然而，有研究报道处于缓解期的UC患者很容易出现IBS样症状，此时FC不能鉴别这些症状是由UC炎症引起还是并发IBS[32]，对于这个问题，还需要进一步采用内镜活检等多种评价方法研究探讨。

4.2 FC与其他系统疾病 很多因素会导致FC水平升高：(1)女性月经、鼻血、胃肠出血等，血液进入肠道后，白细胞分解入肠腔，使FC水平升高，但这种升高程度对肠道炎症的判断影响不大；(2)肝硬化、长期服用NSAIDS(阿司匹林)导致肠黏膜损伤[33]，也会使FC水平升高，造成假阳性；(3)粪便黏液细胞及机体脱水也会影响FC水平；(4)上呼吸道感染导致血清中钙卫蛋白水平升高，间接影响FC水平[34]。

5 讨论

从FC的研究中可以看出，FC对于IBD的鉴别、活动性判断、复发的预测及药物疗效的评估有很高的价值。但也存在以下问题：(1)不同研究目的，FC临界值不一。诊断性试验中，由受试者工作特征曲线(ROC)确定的最佳临界值很重要。在众多FC研究中可以看出，研究者所选择的目标人群不一(病程、治疗药物种类、严重程度、研究分组等异质性较大)，造成所得FC变异性较大，最佳临界值不等，有的甚至相差很大。在进一步的研究中，应根据不同目的选择同质人群，对UC和CD分别进行多中心大样本量的研究。(2)对于新发的IBD患者，FC诊断有一定局限性。虽然FC能够很好地反映肠道炎症水平，但对于新发IBD患者，其诊断准确性不高。换言之，对于高度怀疑IBD者，必须行内镜+活组织检查确诊，FC不能作为确诊手段应用于临床。但其与病程及内镜下活动性呈高度相关，可用于后期疗效及病程进展的评估指标。(3)对于婴幼儿，FC水平在细菌感染性肠病中明显高于病毒感染性肠病，但幼儿IBD与细菌感染性肠病不易区别。因此，对于大便常规正常而又高度IBD的儿童，尽管内镜检查带来很大不适，为确诊也是有必要的。(4)FC的低特异度。FC是一个较为敏感但不够特异的标志物，原因可能有：其他感染引起的肠道感染也可使FC水平升高，造成一定的假阳性；肠道功能不全及其他原因致肠道黏膜渗透性升高造成特异度降低。联合其他肠道炎症指标(乳铁蛋白、MMP-9等)也许可以弥补FC的使用限制，但有待进一步研究设计证实。

综上可知，FC在IBD的诊断中明显优于Mayo Score、CRP、ESR等指标。由于明确UC和CD诊断是IBD治疗中的重要环节，基于这一点，FC次于“内镜+活组织检查”。然而，在IBD病程及疗效的监控中，虽然内镜+活检准确性高，但这种有创而昂贵的检查不能长期进行，且很多患者不愿接受。FC稳定性高、标本收集方便、检测方式无创、花费少、准确性、安全性及可靠性强，对于IBD的活动性判断、严重程度分级、病程复发预测及疗效评估有重要意义，是非常理想的IBD肠道标志物。

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(责任编辑：李 健)

The advantages of fecal calprotectin in inflammatory bowel disease

MA Jing,WU Kaichun

State Key Laboratory of Cancer Biology,Xijing Hospital of Digestive Diseases,the Fourth Military Medical University,Xi’an 710032,China

Endoscopic findings and bioscopy are the main methods to diagnose and evaluate the process of inflammatory bowel disease (IBD). Other inflammatory biomarkers,such as white blood cell count,erythrocyte sedimentation rate (ESR),C reaction protein (CRP),limit the ability of diagnosis and monitoring of disease activity. Fecal calprotectin (FC) has a high correlation with bowel inflammation,which mainly comes from neutrophils cytoplasm,playing an important role in activity judgment,severity classification,recurrence prediction and therapeutic effect evaluation. In addition,test of FC has advantages of being simple,non-invasive,cheap and reliable. Thus,FC represents a useful and ideal marker of IBD diagnosis.

Fecal calprotectin; Inflammtory bowel disease; Disease evaluation

10.3969/j.issn.1006-5709.2016.02.031

吴开春，博士生导师，教授，研究方向：炎症性肠病的诊断和治疗。E-mail：kaicwu@fmmu.edu.cn

R735.3+5

A

1006-5709(2016)02-0231-04

2015-03-18