粪便钙卫蛋白对溃疡性结肠炎诊断的临床价值
【摘要】 目的 探讨粪便钙卫蛋白作为炎症性肠病诊断标志物的临床价值。方法 选取溃疡性结肠炎(UC)患者30例和正常对照20例，采用ELISA方法测定粪便中钙卫蛋白含量，溃疡性结肠炎组织学严重程度根据Truelove Witts标准判断，与红细胞沉降率(ESR)和C反应蛋白(CRP)进行比较，评价粪便钙卫蛋白测定作为判断溃疡性结肠炎活动性的价值。结果 活动期UC组粪便钙卫蛋白水平(578μg/g)显著高于缓解期组(8.4μg/g，P<0.01)和正常对照组(4.9μg/g，P<0.01)，后两者之间差异无统计学意义(P>0.05)；活动期各期组显著高于缓解期组P<0.01)；粪便钙卫蛋白水平与活动期UC内镜分级显著相关(r=0.85，P<0.01)，CRP和ESR与内镜分级的相关系数分别为r=0.67(P<0.01)和r=0.29(P<0.01)，显著低于粪便钙卫蛋白。结论 粪便中的钙卫蛋白含量可作为UC活动性的判断指标，敏感性和特异性均比血清学指标ESR和CRP高。
【关键词】 钙卫蛋白 炎症性肠病 诊断
ABSTRACT: Objective To investigate the clinical value of fecal calprotectin as a marker for diagnosis of ulcerative colitis (UC). Methods ELISA assay was used to measure the concentrations of calprotectin in feces of 30 UC patients and 20 healthy controls. The disease activity of UC was determined by Truelove Witts histological criteria. Results The level of calprotectin in feces was significantly higher in feces with active UC (578μg/g) than with inactive UC (8.4μg/g, P<0.01) and healthy controls (4.9μg/g, P<0.01). And the difference between the control group and the inactive group was not significant (P>0.05), but significant difference existed between each active grade and inactive phase of UC. The results revealed siginificant correlation between the endoscopic grades of disease activity and fecal calprotectin concentration (r=0.85, P<0.01). The correlation coefficients between CRP/ESR and histological grades were 0.67 (P<0.01) and 0.29 (P<0.01), respectively. Both were lower than that of calprotection. Conclustion Fecal calprotectin level can be used as an indicator for judging UC activity, and its sensitivity and specificity are higher than those of ESR and serum CRP.
KEY WORDS: calprotecin; ulcerative colitis (UC); diagnosis
炎症性肠病是一组病因未明的慢性肠道炎症性疾病，主要包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)和克罗恩病(Crohn?s disease, CD)。其病理基础是肠道的炎症。内镜检查和活检组织学分析是检测炎症活动的主要方式，其他用于确定炎症部位和严重程度的措施通常价格昂贵、有侵入性或暴露于射线。钙卫蛋白(calprotectin)是一种来源于中性粒细胞和巨噬细胞的含钙蛋白[1]，是一种炎性标志物。自从发现可以从粪便中取样并定量测定钙卫蛋白，尤其是发现它在炎症性肠病中升高后，钙卫蛋白在炎症性肠病中的作用引起了许多学者的关注。
本研究通过研究溃疡性结肠炎结肠黏膜及不同活动期UC患者粪便钙卫蛋白的含量，同时与目前临床常用的两项实验室指标ESR及CRP进行比较，为临床使用粪便钙卫蛋白作为炎症活动性的标志物提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 研究对象 选用结肠镜及活检正常的20例门诊患者作为对照组，平均年龄48(21-72)岁。肝功能、粪常规、血常规、红细胞沉降率(ESR)和C反应蛋白(CRP)检查均正常。UC组为2005年8月至2007年5月经结肠镜检查确诊的UC患者，共30例，平均年龄45(19-78)岁，入选患者均无严重合并症，包括严重心、肝、肾脏疾患和系统性疾病如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等，并除外使用非甾体抗炎药及乙醇成瘾者。按Truelove?Witts标准进行内镜分级[2]：缓解期12例，活动期18例(Ⅰ级7例，Ⅱ级8例，Ⅲ级3例)。
1.2 标本收集
1.2.1 组织标本 全部入选者进行结肠镜检查并取活检。
1.2.2 粪便标本 UC患者在肠镜检查前1周留取大便5-10g，初诊发现为UC的患者和对照组患者在肠镜检查后的第5-7天留取粪便标本，密封后置于-20℃保存备用。
1.2.3 血液标本 全部患者于结肠镜检查当日进行肝肾功能、血常规、ESR和CRP测定。
1.3 方法
1.3.1 粪便钙卫蛋白含量的测定 采用ELISA方法，试剂由挪威奥斯陆Calpro公司生产。
1.3.2 ESR测定 采用ELECTA LAB分析仪。
1.3.3 CRP测定 采用德灵BN100全自动免疫分析仪。
1.4 统计学分析 采用SPSS8.0 软件进行统计学分析处理。符合正态分布的计量资料，以±s表示，进行方差齐性检验，组间比较采用单项方差分析(One Way ANOVA) ，与对照组比较采用Dunnett检验。对于计数资料，采用χ2检验进行组间比较。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 粪便钙卫蛋白测定结果与UC活动性的关系
UC缓解期组与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)；UC活动期组粪便钙卫蛋白含量高于正常对照组，差异有统计学意义(P<0.01)，活动期各期显著高于缓解期(P<0.01)。粪便钙卫蛋白含量与内镜分级亦显著相关(r=0.85, P<0.01，表1)。
2.2 CRP与UC活动性的关系 对照组与缓解期组CRP比较差异无统计学意义(P>0.05)，活动期组高于对照组和缓解期组，差异均有统计学意义(P<0.01)。CRP与内镜活动性判断标准的相关系数r=0.67，P<0.01。
表1 各组粪便钙卫蛋白含量比较（略）
Table 1 Fecal calprotectin values in different groups
*P<0.01 vs. control
对照组与缓解期组ESR差异无统计学意义，对照组ESR低于活动期，差异有统计学意义(P<0.05)。缓解期组ESR低于活动期组，差异有统计学意义(P<0.05)。活动期各期之间比较，差异均无统计学意义(表2)。ESR与内镜活动性判断标准的相关系数r=0.29，P<0.01。
表2 各组CRP、ESR的比较（略）
Table 2 The levels of CRP and ESR in different groups
*P<0.05 vs. control, **P<0.01 vs. control
3 讨论
溃疡性结肠炎具有慢性和反复发作的临床特点，维持和预防复发是治疗的关键，准确评价疾病活动性是疗效判定和治疗方案调整的依据。目前临床诊断炎症性肠病的主要方法包括以下几种：①结肠镜和内镜下活组织检查方法准确，但患者常不愿接受侵入性检查；②临床疾病活动性指数相对比较简便实用，但主观性强，结果判定较粗糙，作为指导治疗的依据不够可靠；③目前常用的客观检查方法主要有ESR、CRP和粪便A1抗胰蛋白酶等，但敏感性和特异性不理想，临床应用价值有限。
钙卫蛋白最早由Fagerhol[1]于1980年从中性粒细胞中分离，并命名为L1蛋白，后因发现其结构中含有钙并有抗微生物的特性而命名。由两条重链14和一条轻链8非共价结合形成异二聚体，每条链可结合两个钙离子；并具有鳌合锌离子的能力而具有抗热性。钙卫蛋白是一种杂合性的钙结合蛋白，在钙离子存在的情况下具有抗蛋白酶活性，在肠腔和外界环境中长期保持稳定，不被各种酶和细菌破坏；是中性粒细胞和活化的巨噬细胞胞质中重要的蛋白质,可以作为急性炎性细胞活化的标志物[3]；其在粪便中极其稳定，优于以往的粪便标志物[3]。国外研究显示UC活动时粪便中钙卫蛋白含量明显升高，能动态反映UC活动性变化，活动期的组织学改变呈现出急、慢性炎症共存的特征，中性粒细胞被认为是区别UC急性与慢性炎症的关键指标[4]。
Rugiveit等[5]认为在炎性肠病结肠病变部位的黏膜和黏膜下有大量钙卫蛋白阳性的中性粒细胞和单核细胞存在，明显高出非炎症部位的黏膜和正常对照者。吕愈敏等[6]研究表明，粪便中的钙卫蛋白来自于病变的结肠黏膜而且与黏膜中钙卫蛋白的含量一致。因此，测定粪便钙卫蛋白可以用作UC活动性的判断指标。
本研究所测定粪便钙卫蛋白在对照组为4.9μg/g，UC缓解期为8.4μg/g，活动期为578μg/g，可见粪便钙卫蛋白测定可以区分活动期与缓解期病变，并随活动期炎症程度的变化而变化，反映UC活动情况[7]。本研究也同时对不同活动期CRP和ESR的变化进行了观察，CRP与内镜分级有较好的相关性(r=0.67)，而且活动期与缓解期和正常对照均有显著性差异。ESR与内镜分级标准的相关性较低(r=0.29)，对于临床表现较轻，ESR常不升高，判断UC活动性的敏感性较低。与CRP和ESR相比较，粪便钙卫蛋白与内镜分级标准具有极明显的相关性(r=0.85，P<0.01)，可以作为反映病情变化的连续指标，同血液指标CRP和ESR相比，敏感性明显高于后两者。Tibble等[8]研究表明粪便钙卫蛋白结合罗马I标准和肠道渗透性，鉴别肠易激综合征和炎症性肠病的敏感性为50%，特异性为92%。研究表明粪便钙卫蛋白区分正常对照与CD的敏感度为96%[9]。作为诊断性试验，其区分CD与IBS的价值优于CRP和ESR。
粪便标志物的检查比较方便，容易被患者接受，可反复进行，可客观而连续的反映肠道局部炎症的变化情况，有利于进行实时监控，指导治疗，及时的发现病情变化(复发或者减轻)从而准确的调整治疗方案。粪便钙卫蛋白能够准确区分缓解期和活动期病例，并且能反映活动期炎症程度的连续变化，是UC活动性监测的理想指标。
虽然钙卫蛋白在炎症性肠病中的作用越来越得到认可，但并非所有炎症性肠病患者钙卫蛋白的含量都高于健康人群。钙卫蛋白除受疾病影响外，还受如药物、饮酒等的影响。Poullis等发现质子泵抑制剂能够使钙卫蛋白的含量增加。其他如遗传因素，可能是由于基因直接控制了钙卫蛋白的某些方面，如钙卫蛋白的产生或分泌，白细胞的激活或移出等。环境因素如肠道菌群也可能起重要的作用。小于12周的健康婴儿粪便钙卫蛋白含量明显升高，含量与老年炎症性肠病患者的含量相似[10]。母乳喂养的婴儿其含量普遍较低[11]，其原因是婴儿早期肠道细菌菌落影响粪便钙卫蛋白的排泄。
总之，钙卫蛋白在炎症性肠病的诊断、鉴别诊断和检测随访等方面具有重要的作用。
【】
[1]Fagerhol MK, Dale I, Andersson T. Release and quantitation of a leukocyte derived protein (L1) [J]. Scand J Heamatol, 1980, 24(5):393?398.
[2]Ogata H. Diagnostic principles of colonoscopy in ulcerative colitis [J]. Jap J Cli Med, 2005, 63(5):787?793.
[3]Kerkhoff C, Klempt M, Sorg C. Novel insights into structure and function of MRP8 and MRP14 [J]. Biochim Biophys Acta, 1998, 1448(2):200?211.
[4]宫恩聪，刘翠玲，石雪迎. 炎症性肠病的病理诊断和鉴别诊断 [J]. 中华消化杂志, 2001, 21(4):223.
[5]Rugtveit J, Brandtzaeg P, Halstensen TS, et al. Increased macrophage subset in inflammatory bowel disease: apparent recruitment from peripheral blood monocytes [J]. Gut, 1994, 35(5):669?674.
[6]刘文斌，吕愈敏，金珠，等. 钙卫蛋白在溃疡性结肠炎患者结肠黏膜及粪便中的表达及临床意义 [J]. 北京大学学报(医学版), 2005, 37(2):179?182.
[7]Bunn SK, Bisset WM, Main MJ, et al. Fecal calprotectin as a measure of disease activity in childhood inflammatory bowel disease [J]. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2001, 32(2):171?177.
[8]Tibble JA, Sigthorsson G, Foster R, et al. Use of surrogate markers of inflammation and Rome criteria to distinguish organic from nonorganic intestinal disease [J]. Gastroenterol, 2002, 123(2):450?460.
[9]Tibble J, Teahon K, Thjodleifsson B, et al. A simple method for assessing intestinal inflammation in Crohn?s disease [J]. Gut, 2000, 47(4):506?513.
[10]Olafsdottir E, Asknes L, Fluge G, et al. Faecal calprotectin levels in infants with infantile colic, healthy infants, children with inflammatory bowel disease, children with recurrent abdominal pain and healthy children [J]. Acta Paediatr, 2002, 91(1):45?50.
[11]Isaksen B, Fagerhol MK. Calprotectin inhibits matrix metalloproteinases by sequestration of zinc [J]. Mol Pathol, 2001, 54(5):289?292.
