顏學(xué)波,申鼎成

顏學(xué)波,申鼎成,中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬株洲醫(yī)院肝膽胰脾外科 湖南省株洲市 412007

0 引言

急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是最常見的消化系統(tǒng)急癥之一,其發(fā)病率有逐年上升的趨勢[1].AP的臨床病程經(jīng)過和預(yù)后呈現(xiàn)出極大的異質(zhì)性.根據(jù)2012年國際胰腺病協(xié)會(huì)發(fā)布的AP《亞特蘭大分類標(biāo)準(zhǔn)(修訂版)》[2],AP按病情嚴(yán)重程度分為輕型AP (mild acute pancreatitis,MAP)、中度重癥AP (moderately severe acute pancreatitis,MSAP)和重癥AP (severe acute pancreatitis,SAP).臨床上絕大部分(＞90%)病例為MAP或MSAP,主要表現(xiàn)為自限性的病程、胰腺局部并發(fā)癥或短暫性的器官功能衰竭,患者往往預(yù)后較好,病死率低于5%.而SAP患者往往伴有一個(gè)或多個(gè)持續(xù)性器官功能衰竭,病死率高達(dá)15%-20%[3].因此早期預(yù)測AP的嚴(yán)重程度,對(duì)預(yù)測進(jìn)展為SAP的病人及時(shí)進(jìn)行病情監(jiān)測并進(jìn)行有針對(duì)性的預(yù)防性治療,對(duì)提高AP患者的總體生存率和減輕經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)具有至關(guān)重要的作用.為了早期預(yù)測AP的嚴(yán)重程度,國內(nèi)外已做了較多的臨床和基礎(chǔ)研究.近年來,血清標(biāo)志物用于AP患者的早期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和嚴(yán)重程度分層的相關(guān)研究取得了很大進(jìn)展.本文通過總結(jié)近年來報(bào)道的關(guān)于早期預(yù)測AP嚴(yán)重程度有價(jià)值的血清標(biāo)志物的研究成果,將各血清標(biāo)志物按照急性期蛋白、細(xì)胞因子、胰蛋白酶原激活肽、抗蛋白酶、粘附分子、促血管生成素和潛在預(yù)測價(jià)值的標(biāo)志物等進(jìn)行分類做一綜述,為進(jìn)一步探索AP嚴(yán)重程度預(yù)警指標(biāo)提供方向.

1 急性期蛋白

急性期蛋白是不同類型的細(xì)胞之間的炎癥介質(zhì),臨床上關(guān)于預(yù)測AP嚴(yán)重程度最常用的急性期蛋白是C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)和降鈣素原(procalcitonin,PCT),脂多糖結(jié)合蛋白(lipopolysaccharide-binding protein,LBP)和血清穿透素-3 (pentraxin-3,PTX-3)以及其它急性期蛋白在臨床實(shí)踐中不太常用.然而,這些急性期蛋白均不是AP疾病特異性的標(biāo)志物.

1.1 CRP 一項(xiàng)針對(duì)SAP患者的多中心臨床試驗(yàn)中,Rau等[4]發(fā)現(xiàn)無論SAP患者是否伴有全身多器官功能障礙綜合征(MODS),無菌性或感染性胰腺壞死組、存活或死亡組之間患者的血清CRP水平均無明顯差異.當(dāng)最佳截取值為430 mg/L時(shí),CRP預(yù)測SAP患者發(fā)生感染性胰腺壞死或死亡的敏感度和特異度分別為40%和100%.另有研究顯示[5],當(dāng)AP患者入院時(shí)血清CRP值大于上限值90 mg/L以上或者起病48 h內(nèi)絕對(duì)血清CRP值大于190 mg/L時(shí),其預(yù)測SAP的敏感度為83.3%,特異性為69.5%.總而言之,CRP在預(yù)測感染性胰腺壞死、持續(xù)性器官功能衰竭以及死亡等方面無明顯疾病特異性,因?yàn)榇蠖鄶?shù)感染或炎癥性疾病都伴隨著CRP水平的升高.國內(nèi)外現(xiàn)有的診治指南中均未提及CRP在AP病程中的作用[1,6].然而,目前仍有許多教材將CRP視為評(píng)估AP嚴(yán)重程度的金標(biāo)準(zhǔn).

1.2 PCT PCT是降鈣素的前體,由甲狀腺、肝細(xì)胞和外周單核細(xì)胞釋放,其血清濃度與細(xì)菌、真菌感染以及膿毒血癥密切相關(guān)[4,7].與CRP相比,PCT在區(qū)分細(xì)菌性炎癥和非感染性炎癥方面更為敏感(88%vs75%)且更具特異性(81%vs67%)[7].PCT在AP病程中的作用目前研究較多,一項(xiàng)納入104例AP病例的歐洲多中心臨床研究發(fā)現(xiàn),感染性胰腺壞死、MODS和死亡患者血清PCT水平明顯升高,AP患者起病96 h內(nèi)血清PCT濃度大于3.8 ng/mL時(shí)預(yù)測后期繼發(fā)感染性胰腺壞死的敏感度和特異度分別為93%和79%[4].PCT在早期預(yù)測AP嚴(yán)重程度中的價(jià)值已被諸多學(xué)者報(bào)道[4,8-10],但是它們的研究結(jié)論不盡相同.有研究發(fā)現(xiàn)起病36 h內(nèi)SAP患者較MAP患者血清PCT水平明顯升高,且血清PCT濃度大于0.5 ng/mL時(shí)預(yù)測SAP的靈敏度和特異度分別為81%和86%[8],近期Bezmarevic等[9]納入起病24 h內(nèi)的AP病例也同樣證實(shí)了這一結(jié)論,即血清PCT對(duì)早期預(yù)測SAP具有一定的價(jià)值.然而,Modrau等[10]通過前瞻性連續(xù)收集75例起病48 h內(nèi)的AP病例卻得出了相反的結(jié)論,研究發(fā)現(xiàn)APACHEII評(píng)分、Ranson評(píng)分和血清CRP水平預(yù)測SAP的價(jià)值明顯高于PCT.這些不同研究結(jié)果之間的差異性可能與納入病例的時(shí)間點(diǎn)不同以及各研究樣本中AP嚴(yán)重程度的分布比例差別較大有關(guān).由于PCT可在30 min內(nèi)通過全自動(dòng)分析或半定量條帶試驗(yàn)進(jìn)行檢測,因此PCT應(yīng)在AP癥狀出現(xiàn)后早期使用,為早期預(yù)警AP嚴(yán)重程度提供參考.

1.3 LBP 脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是革蘭氏陰性細(xì)菌外膜的一部分,它能激活免疫活性細(xì)胞,尤其是單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子,如腫瘤壞死因子α (tumor necrosis factors-α,TNF-α)、白介素-1β(interleukins-1β,IL-1β)和IL-6.由于人體血漿中多種物質(zhì)的干擾,臨床上無法直接進(jìn)行LPS濃度測定,但LPS與血清蛋白的結(jié)合體LBP可被準(zhǔn)確檢測[11].盡管AP急性期主要表現(xiàn)為非感染性炎癥反應(yīng),但是實(shí)驗(yàn)室檢查卻發(fā)現(xiàn)血清LBP水平明顯升高,非感染性胰腺炎的內(nèi)毒素血癥被認(rèn)為是腸道細(xì)菌易位的結(jié)果.LBP在肝臟中產(chǎn)生,它能增強(qiáng)LPS的毒性,并通過結(jié)合高密度脂蛋白來中和LPS.Rau等[12]通過分析71例AP患者起病早期血清LBP和CRP水平,發(fā)現(xiàn)兩者在胰腺壞死、單個(gè)或多個(gè)器官功能衰竭患者中均明顯升高,血清LBP(截取值23 μg/mL)預(yù)測壞死性胰腺炎的敏感度和特異度分別為78%和60%.進(jìn)一步多因素分析發(fā)現(xiàn)血清LBP升高是呼吸功能衰竭和多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素.然而,總體來說,LBP預(yù)測AP嚴(yán)重程度的敏感度和特異度均不高,有待后期大樣本研究進(jìn)一步明確其預(yù)測價(jià)值.

1.4 PTX-3 PTX-3是一種急性期蛋白,PTX-3可由中性粒細(xì)胞在炎癥刺激下直接釋放,也可由其他細(xì)胞從頭合成[13].研究表明[14]高血清PTX-3水平與全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒癥及惡性腫瘤疾病的進(jìn)展和高病死率有關(guān).2017年Deng等[15]報(bào)道重癥AP患者PTX-3水平明顯高于MAP患者,PTX-3預(yù)測重癥AP的曲線下面積(area under curve,AUC)值為0.897可作為AP嚴(yán)重程度的獨(dú)立預(yù)測因子.2018年Simsek等[16]將PTX-3水平與44名AP患者的其它生物標(biāo)志物比較,發(fā)現(xiàn)AP積極治療后PTX-3水平顯著降低,并預(yù)測其可作為AP炎癥嚴(yán)重程度的診斷指標(biāo).盡管結(jié)果令人振奮,但PTX-3檢測并沒有在臨床實(shí)踐中常規(guī)使用,因其檢測過程繁瑣且昂貴.如果能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量,PTX-3可能會(huì)在臨床常規(guī)中發(fā)揮更重要的作用.

2 細(xì)胞因子

細(xì)胞因子是誘導(dǎo)細(xì)胞生長和分化的蛋白質(zhì),細(xì)胞因子家族有五個(gè)亞類：干擾素(interferons,IFNs)、ILs、集落刺激因子、TNFs和趨化因子.大量不同類型的細(xì)胞因子被報(bào)道可用于AP嚴(yán)重程度的分層,但是大多數(shù)主要是在病理生理學(xué)機(jī)制方面效能較大,而在臨床實(shí)踐中應(yīng)用較少.

2.1 IL-6 IL-6是機(jī)體應(yīng)對(duì)對(duì)組織損傷時(shí)由巨噬細(xì)胞釋放的一類具有促炎作用的細(xì)胞因子,它能誘導(dǎo)急性期蛋白如CRP、血清淀粉樣蛋白A和LBP等合成,因此,它的血清濃度峰值比CRP早24-36 h.當(dāng)無感染性胰腺壞死或器官功能衰竭時(shí),IL-6血清水平在48 h內(nèi)會(huì)迅速下降[17],這一現(xiàn)象使IL-6不僅能被用于早期危險(xiǎn)度分層,而且還能早期預(yù)測感染等相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生.在一些單位血清IL-6水平被用于早期篩選SAP病人,許多研究報(bào)道SAP患者血清IL-6水平明顯增高,但是它們預(yù)測的準(zhǔn)確性差異較大[18].最近發(fā)表[19]的一項(xiàng)前瞻性研究顯示AP患者起病1 d內(nèi)的血清IL-6臨界值為211 pg/mL時(shí)預(yù)測SAP的敏感度和特異度為57%和82%,而Aoun等[20]發(fā)表的薈萃分析報(bào)告的結(jié)果顯示起病1 d內(nèi)的預(yù)測敏感性和特異性分別為83.6%和75.6%.盡管許多學(xué)者均對(duì)IL-6很感興趣,但薈萃分析也提出了一些疑問,即它是否能成為早期預(yù)測SAP理想的單一血清標(biāo)志物并在臨床實(shí)踐中應(yīng)用.

2.2 TNF-α TNF-α作為上游炎癥調(diào)控介質(zhì),它能直接從受損的胰腺細(xì)胞和許多類型的免疫細(xì)胞中釋放出來[21].諸多研究報(bào)道血清TNF-α能在起病24 h內(nèi)區(qū)分輕型和重癥AP,但是與IL-6相比它的預(yù)測效能較弱[22].但是Surbatovic等[23]發(fā)表了截然相反的結(jié)果,他們的研究顯示SAP患者發(fā)生MODS的比未發(fā)生MODS的血清TNF-α水平低、死亡患者比存活患者的血清TNF-α水平低,認(rèn)為TNF-α水平越低,患者的預(yù)后往往越差.而在1995年P(guān)aajanen等[24]研究認(rèn)為血清TNF-α對(duì)預(yù)測AP嚴(yán)重程度無臨床價(jià)值,當(dāng)然這或許與當(dāng)年的免疫分析不如當(dāng)今準(zhǔn)確有關(guān).因此,由于各研究數(shù)據(jù)的相互矛盾、預(yù)測效能低于IL-6或IL-8和它會(huì)迅速被肝細(xì)胞清除等原因,使得TNF-α不太可能成為目前常規(guī)臨床應(yīng)用的候選細(xì)胞因子.

2.3 巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子 當(dāng)機(jī)體應(yīng)對(duì)感染和炎癥時(shí),單核巨噬細(xì)胞大量釋放巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF),一旦釋放,MIF會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞表達(dá)促炎性介質(zhì)(TNF-α、IL-6、IL-8和IFN-γ等),并激活T淋巴細(xì)胞,從而強(qiáng)烈促進(jìn)炎癥和免疫反應(yīng)[25].Sakai等[26]于2003年報(bào)道在重癥胰腺炎病人中血清MIF水平明顯高于輕型胰腺炎和健康人群,來自Dambrauskas等[27]的數(shù)據(jù)證明AP病人起病數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)循環(huán)MIF水平的明顯增高是區(qū)分重癥胰腺炎和壞死性胰腺炎病人的強(qiáng)有力證據(jù),且該部分病人預(yù)后往往更差.當(dāng)血清MIF濃度大于1185 pg/mL時(shí)預(yù)測SAP的敏感度為47%、特異度達(dá)93%.而另一研究[28]報(bào)道血清MIF濃度大于420 mg/L時(shí)預(yù)測SAP的敏感度和特異度分別為79%和75%,該研究認(rèn)為MIF不僅能早期預(yù)測AP的嚴(yán)重程度,同時(shí)能早期預(yù)測胰腺壞死的發(fā)生.近期一項(xiàng)研究[29]表明MIF水平與AP病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān).MIF在AP預(yù)后的預(yù)測方面似乎比較有前景,但是仍需要后期大樣本臨床研究進(jìn)一步證實(shí).

3 胰蛋白酶原和胰蛋白酶原激活肽

胰蛋白酶原通過腸激酶被胰蛋白酶原激活肽(trypsinogen activation peptide,TAP)分解激活,產(chǎn)生胰蛋白酶,而胰蛋白酶反過來通過切斷TAP來激活十二指腸中不活躍的消化性胰蛋白酶原[30].由于胰腺的炎癥伴隨著胰腺內(nèi)酶原的激活和隨后胰腺組織的自身消化,胰蛋白酶進(jìn)入血液循環(huán).1999年有研究首次報(bào)道AP患者血清中可檢測到TAP水平的升高[31],此后Tenner等[32]和Neoptolemos等[33]的多中心臨床研究進(jìn)一步證實(shí)TAP是早期預(yù)測AP嚴(yán)重程度有價(jià)值的標(biāo)志物.由于胰蛋白酶原在AP的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用,并先于系統(tǒng)免疫反應(yīng)起作用,因此TAP在發(fā)病過程的早期即會(huì)升高.最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)TAP區(qū)分MAP和SAP的陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、敏感度和特異度分別為91.9%、54.3%、68%和86.4%,然而該研究的最主要的目的是用來診斷AP而不是用來給疾病嚴(yán)重程度進(jìn)行分層.

4 α1/2抗胰蛋白酶

胰蛋白酶原的胰腺內(nèi)激活在AP的發(fā)病機(jī)制中起著至關(guān)重要的作用,然后激活的胰蛋白酶與α1抗胰蛋白酶(antitrypsin,AAT)和α2巨球蛋白結(jié)合,形成胰蛋白酶2-AAT復(fù)合物,這一血清復(fù)合物會(huì)在AP起病數(shù)小時(shí)內(nèi)迅速升高并維持?jǐn)?shù)天[34].Hedstrom等[35]研究發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物的水平可用于鑒別MAP、胰外并發(fā)癥和SAP,胰蛋白酶 2-AAT復(fù)合物受試者工作特征AUC較胰蛋白酶原-2和CRP均大(AUC 0.819vs0.756、0.726).Lempinen等[36]研究內(nèi)鏡逆行胰膽管造影(endoscopic retrograde cholangiopancreatography,ERCP)術(shù)后AP血清標(biāo)志物的早期變化時(shí)發(fā)現(xiàn)AAT復(fù)合物往往在ERCP術(shù)后24-48 h達(dá)到峰值濃度,而胰蛋白酶原-2在2 h后即達(dá)到峰值并迅速,因此作者認(rèn)為AAT復(fù)合物用來早期診斷AP可能時(shí)效性不足.但是,臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)這一不足往往影響甚微,因?yàn)榇蟛糠植∪艘话悴粫?huì)起病后馬上到醫(yī)院就診.AAT復(fù)合物臨床檢測較為簡便,采用雙抗體夾心法檢測,兩小時(shí)內(nèi)可得到結(jié)果,通過自動(dòng)化的分析,結(jié)果可以在幾分鐘內(nèi)得到.因此,AAT值得進(jìn)一步研究并應(yīng)用于臨床AP嚴(yán)重程度的預(yù)測.

5 黏附分子

細(xì)胞粘附分子如細(xì)胞間粘附分子-1 (intercellular adhesion molecule 1,ICAM-1)和選擇素家族等,位于內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表面,它們可促進(jìn)白細(xì)胞粘附在內(nèi)皮細(xì)胞上,從而促進(jìn)中性粒細(xì)胞的跨內(nèi)皮遷移.由于白細(xì)胞在胰腺炎的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用,內(nèi)皮細(xì)胞作為其血管內(nèi)的目標(biāo)靶點(diǎn)已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),從而闡明其在疾病中的作用及其潛在的診斷價(jià)值.在生理?xiàng)l件下,ICAM-1在內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞中表達(dá)較低,而在AP病人中其被發(fā)現(xiàn)明顯高表達(dá).在AP的病程中,ICAM-1在肺內(nèi)表達(dá)上調(diào),這解釋了AP患者出現(xiàn)急性肺損傷的分子機(jī)制.循環(huán)ICAM-1水平被研究發(fā)現(xiàn)能在AP患者起病48 h內(nèi)將壞死性胰腺炎和水腫性胰腺炎區(qū)分開來,其敏感度和特異度高達(dá)75%和85%[37].有研究[38]發(fā)現(xiàn)起病24 h內(nèi)AP患者血清ICAM-1水平(AUC 0.712)診斷SAP的效能與APACHE-Ⅱ評(píng)分(0.770)相近并明顯優(yōu)于IL-6 (0.508).綜合上述研究發(fā)現(xiàn),盡管ICAM-1可能不會(huì)成為早期AP嚴(yán)重程度分層的首選標(biāo)志物,但是其在預(yù)測AP患者發(fā)生呼吸功能衰竭這一方面有特殊的價(jià)值,后期需要更多的研究來驗(yàn)證這一猜想.

6 促血管生成素

促血管生成素2 (Angiopoietin-2,Ang-2)由內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生,可調(diào)節(jié)血管通透性,在毛細(xì)血管滲漏的發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用[39].它在凝血酶、組胺或氧化應(yīng)激下爆發(fā)性分泌,可誘導(dǎo)血管生成、血栓形成和炎癥.Huang等[40]的一項(xiàng)包含170例AP患者的前瞻性研究中發(fā)現(xiàn),AP患者的血漿Ang-2水平高于健康對(duì)照組,且與MAP患者相比SAP患者血漿Ang-2水平偏高(P＜0.05).研究表明[41],Ang-2比PCT或LBP更準(zhǔn)確地預(yù)測SAP、MOF、感染并發(fā)癥和腸缺血.它對(duì)SAP的診斷準(zhǔn)確率為85% (相比之下,PCT為72%,LBP為65%,CRP為66%).但該研究的存在缺陷,即研究患者的血液標(biāo)本是在患者入院后5 d內(nèi)的隨機(jī)時(shí)段抽取,因此后續(xù)研究有必要在AP早期集中采集血清學(xué)標(biāo)本.

7 潛在預(yù)測價(jià)值的標(biāo)志物

在此部分,我們以褪黑素為例提出一些目前臨床研究較少,但有潛在預(yù)測價(jià)值的血清標(biāo)志物,包括硫氧化還原蛋白-1[42]、和肽素[43]、雌二醇[44]以及褪黑素等[45],為進(jìn)一步探索AP嚴(yán)重程度預(yù)警指標(biāo)提供方向.褪黑素因其在晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)中具有重要作用而聞名,同時(shí)它還能作為氧自由基和氮清除劑,在激活抗氧化酶方面具有一定的價(jià)值.此外,它還被證明能夠減少促炎細(xì)胞因子如TNF-α、IL-6和IL-8等的合成和釋放[45].據(jù)推測,褪黑素可能在AP疾病的發(fā)生和發(fā)展過程中起到一定的保護(hù)作用.Jin等[45]通過單中心前瞻性納入55例起病早期的AP病例,研究發(fā)現(xiàn)MAP患者較SAP患者入院第一天血清褪黑素水平明顯升高,當(dāng)取血清褪黑素濃度臨界值為28.74 ng/L時(shí),預(yù)測SAP的靈敏度和特異度分別為73.8%和76.9%,總體預(yù)測的準(zhǔn)確率達(dá)75.8%.然而,值得注意的是,盡管這些研究具有一定的新穎性,但是目前關(guān)于褪黑素在早期預(yù)測AP嚴(yán)重程度的報(bào)道甚少,需要后期大樣本前瞻性臨床研究進(jìn)一步證實(shí)其預(yù)測價(jià)值.

8 結(jié)論

截至目前,關(guān)于早期預(yù)測AP嚴(yán)重程度的血清標(biāo)志物的研究不勝枚舉,但是仍然沒有一個(gè)單一的標(biāo)志物能夠集高度可靠性、早期預(yù)測(起病24 h內(nèi))、檢測方法簡便且成本低廉和能在各級(jí)醫(yī)院廣泛推廣使用等優(yōu)點(diǎn)于一體.而且目前較多的研究關(guān)于AP嚴(yán)重程度分級(jí)都是參照1992版亞特蘭大分型,隨著2012年修訂版的亞特蘭大分型標(biāo)準(zhǔn)的提出,SAP的定義更加明確且對(duì)預(yù)后的判斷更為準(zhǔn)確.因此,既往研究發(fā)現(xiàn)有預(yù)測價(jià)值的血清標(biāo)志物需要在新的分型標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)一步驗(yàn)證其有效性,將來需要更多基于修訂版的AP嚴(yán)重程度分型下的前瞻性、大樣本臨床研究來發(fā)現(xiàn)新的具有早期預(yù)測價(jià)值的血清標(biāo)志物,從而最大限度的提高AP的診治水平,最終改善AP患者的預(yù)后.