
坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis of newborn,NEC)是早产儿常见的严重消化道疾病,起病急,死亡风险高,早期临床症状常不典型,放射学检查缺乏敏感性,故仅通过临床表现及影像学结果来早期诊断有时不可靠。近来发现,某些生物标记物,如肠脂肪酸结合蛋白、肠三叶因子、β-葡萄糖苷酶、粪钙卫蛋白等,在NEC发病早期有一定的变化,对指导NEC临床治疗和评估病情有一定的指导作用。
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新生儿坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis of newborn,NEC)是早产儿的严重合并症之一,其发病机制目前仍不明确,与早产、缺氧、感染等多种因素有关。近年来由于低出生体重儿存活率的增加,NEC的发病率越来越高。NEC病情进展迅速,病死率高,即使存活者也容易出现远期并发症,如肠外营养相关性胆汁淤积、营养不良、短肠综合征、神经发育障碍、生长迟缓等[1,2],因此,NEC早期诊断对治疗及预后都至关重要。
目前,NEC的早期诊断主要通过临床表现及影像学结果,但有时缺乏特异性,如体温不稳、喂养不耐受、呕吐、腹胀、便血、血流灌注压低等非特异性表现,与早产儿胃肠道蠕动障碍、电解质紊乱或败血症诱发的肠梗阻有时难以鉴别。虽然在腹部X线平片上肠袢扩张、肠壁积气、门静脉积气等是NEC的特异性改变,但在早期往往不典型。近年来,一些研究表明,某些生物学标记物,如肠脂肪酸结合蛋白(intestinal fatty acid binding protein,I-FABP)、肠三叶因子(intestinal trefoil factor 3,TFF3)、β-葡萄糖苷酶(beta glucosidase,CBG)、粪钙卫蛋白(fecal calprotectin,FC)等[3]对NEC的早期诊断及指导治疗有一定作用,故本文对此进行综述。
I-FABP是细胞质内的小分子量蛋白质(14~15 000),在肠细胞内脂质代谢过程中发挥作用,性质稳定,有高度的器官特异性,是缺血再灌注导致肠黏膜损伤的敏感性生物标记物。I-FABP正常情况下血清中含量很少,肠上皮细胞损伤后,细胞膜通透性增加,I-FABP被释放到血液循环中,在血液中半衰期为11 min,通过肾小球滤过的排泄分数为28%[4]。
Ng等[5]研究报道,NEC患儿血浆中I-FABP水平增高,血浆I-FABP可作为有效区分NEC和败血症/对照组的生物标记物。在20例NEC早产儿、40例败血症早产儿、40例对照组早产儿的病例对照研究中,NEC组血浆I-FABP水平显著高于败血症组和对照组,差异有统计学意义(P=0.012),其诊断效能的ROC曲线下面积为0.68。Schurink等[6]在一项包含22例NEC早产儿和15例非NEC早产儿的前瞻性队列研究中,发现NEC组患儿血浆I-FABP水平显著增高,以9 ng/ml的血浆浓度作为诊断NEC的截断值,阳性似然比为5.6,同时发现I-FABP浓度在症状出现后的前8 h达到最高,然后逐渐降低。秦嘉丽等[7]报道,当血浆I-FABP浓度>2.165 ng/ml时,其诊断NEC的敏感度和特异度高,可作为诊断NEC的判定标准。同样,尿液I-FABP对早期诊断NEC也有一定帮助,Gregory等[8]研究发现,在NEC发生7 d内,以尿液中I-FABP>13.3 ng/ml作为诊断标准,敏感度为60%,特异度为78%,ROC曲线下面积为0.74;在NEC发生3 d内,以尿液I-FABP>13.9 ng/ml作为诊断标准,敏感度为65%,特异度为84%,ROC曲线下面积为0.80,故认为,在NEC发生3 d内获取尿液I-FABP对诊断NEC有更强的准确性。Cheng等[9]的一项Meta分析认为I-FABP对早期诊断NEC有较好的准确性,可以减少误诊率。Coufal等[10]研究发现,尿液I-FABP分析和影像学表现相结合,NEC诊断的敏感度和阴性预测值分别增加到91%和89%,并具有极高的特异度和阳性预测值(均为100%)。由此可见,血液和尿液中的I-FABP测定有望成为NEC的临床监测指标。
许多研究还发现,血液和尿液中的I-FABP值对评估NEC的严重程度也有一定作用。Abdel-Haie等[3]研究报道,患儿早期(NECⅠ期)体内血浆I-FABP已显著升高,且NECⅡ~Ⅲ期组的血浆I-FABP浓度明显高于NECⅠ期组,差异有统计学意义(P<0.05),结果表明血浆I-FABP浓度与NEC的严重程度有一定相关性;Schurink等[6]发现,在NEC患儿中,需要手术干预患儿的血浆I-FABP值比非手术干预组高很多,并建议以血浆19 ng/ml和尿232 ng/ml水平作为截断值来判断NEC早产儿是否需要手术干预,阳性似然比分别是10和11。Heida等[11]的研究证实,血浆及尿液中的I-FABP可以评估进展期NEC患儿的肠坏死情况,从而可以确定最佳的手术干预时间,早期手术干预可以避免病情进一步恶化,若不能及时进行手术,可诱发败血症甚至造成患儿死亡。Ng等[5]同样发现血浆I-FABP水平可以反映NEC肠道损伤的严重程度,死亡患儿明显高于存活患儿。Simões等[12]的动物实验结果证实,I-FABP是肠道缺血性损伤的有效生物标记物,与肠缺血时间及肠损伤程度相关。
Schurink等[13]研究证实,血浆与尿液中的I-FABP值具有很强的关联性(r=0.8,P<0.001),可单独应用血浆或尿液的I-FABP来早期诊断NEC。但需注意的是,血液检测更易获得结果,新生儿期24 h尿样本收集比较困难,特别是病情严重导致无尿时,就无法采用尿液分析。此外,当肠壁全层坏死、供应肠段无血供时,几乎没有I-FABP被释放到血流中,表明正常或接近正常的I-FABP作为单独指标不能评估NEC的严重程度。另外,Reisinger等[14]研究发现,尿液I-FABP水平有助于对NEC患儿最佳开奶时机进行判断。但是,由于目前试验诊断的检测样本数量较少,不足以证明I-FABP在临床应用的价值,因此还有待于进一步研究验证。
TFF3是三叶因子家族的一员,能够减轻多种炎性因子介导的肠黏膜损伤,在肠道自我保护和减轻肠道炎性损伤中发挥了重要作用。Yi等[15]动物实验证实,TFF3可减轻NEC小鼠肠道损伤。但对于NEC早产儿TFF3水平的相关报道甚少,Ng等[5]发现LIT评分系统[肝脂肪酸结合蛋白(liver fatty acid binding protein,L-FABP)、I-FABP、TFF3]可用于NEC严重程度的评估,在NEC组中LIT评分显著高于对照组,若以4.5作为评分截断值可判断NEC患儿是否需要手术干预(P≤0.02),其敏感度和特异度分别为83%和100%;以6作为LIT评分截断值可判断NEC患儿能否存活,其敏感度和特异度分别为78%和91%。仅在NEC组中,I-FABP、L-FABP、TFF3值呈正相关(r=0.65,P<0.005)。与I-FABP、L-FABP不同,TFF3的产生不会停止,说明动态检测TFF3有可能预测NEC的病情进展。
CBG属于GH1水解酶家族,代谢黄酮苷具有解毒作用,主要定位于十二指肠、空肠、回肠和盲肠,其表达异常对肠道的缺血损伤具有特异性。大量动物实验表明,血清CBG浓度在肠组织缺血损伤早期即迅速上升,且随着缺血时间的增加进一步上升,认为CBG可以作为肠缺血损伤的早期生化指标。在肠缺血情况下,血清CBG值迅速上升,其他脏器表达CBG并不明显提高,提示CBG有较好的组织特异性,同时发现血清CBG的升高发生在严重肠道损伤之前[16]。Gómez-Chaparro等[16]研究发现,NEC组(13例)血清CBG浓度[(26.4±12.4)mU/mg]高于非NEC组(128例)[(11.0±6.6)mU/mg],以15.6 mU/mg作为截断值区分是否为NEC患儿,具有84.6%的敏感性和85.9%的特异性,阳性预测值37.9%,阴性预测值98.2%,认为血清CBG是早期诊断NEC的较好生物标记物。Chen等[17]和Benkoe等[18]同样发现在NEC患儿中CBG值显著增加。血清CBG检测方法简单,价格低,易于广泛应用,但目前关于CBG的报道较少,仍需更多大规模研究进一步证实。
FC是由钙和锌结合而成的36 000蛋白质,是急性炎性细胞活化的标记物[19]。Cury等[20]和Terrin等[21]研究发现,当罹患各系统炎症时,血浆钙卫蛋白(serum calprotectin,SC)浓度升高,可达正常水平的5~40倍,与性别有关,不具备肠道特异性。Aydemir等[22]研究发现当肠道有炎症时,中性粒细胞活化后穿过肠壁进入肠腔,使粪便中FC水平上升,且与中性粒细胞排出量呈正相关,FC含量大约是SC含量的6倍,与性别无关。Mccann等[23]研究提出SC与FC相关性不强,且SC的临床实用性较差。除此之外,FC可对抗肠道细菌和蛋白酶的降解,且有抗热性,在粪便中能保持稳定大约7 d,表明粪便中的FC结构非常稳定,其含量可用于诊断肠道炎症及肠道上皮损伤程度[19]。
Yoon等[19]采集了154份早产儿粪便,经检测研究发现,NEC组FC水平明显高于非NEC组FC水平,差异有统计学意义(P<0.05);Aydemir等[24]研究发现,Ⅲ期NEC组的粪便FC水平比Ⅱ期NEC组显著升高。Reisinger等[25]报道62例临床疑似NEC的患儿,其中29例最终诊断为NEC,其FC水平显著高于非NEC组(402.2比79.6 μg/g,P=0.001),联合尿I-FABP和FC两项指标可以增加诊断NEC的准确性,敏感度为94%,特异度为79%,阳性似然比为4.48,阴性似然比为0.08。Terrin等[26]建议,当FC临界值定为3.0 mg/ml时,可以区分NEC需内科或外科治疗,其敏感度为100%,特异度为96.4%。Campeotto等[27]建议,以粪便FC>363 μg/g和>636 μg/g作为区别轻度和重度肠病的临界值。上述研究表明,FC可以作为早期诊断NEC的生物标记物,连续监测FC对NEC病情进展及预后情况的评估可能有一定帮助。FC样本收集简单无创,价格便宜,重复性好,测定粪便量少,可灵敏地反映肠道局部炎症程度,是NEC早期诊断的良好生物标记物。但也有学者提出,FC变异度高,在不同研究有不同诊断界值,因此,难以用统一的标准作为临床的早期诊断指标。
Yoon等[19]发现,当胎龄<26周时,FC水平与生后日龄呈正向线性关系(r=0.45,P=0.00),当26周≤胎龄<30周时,FC水平与生后日龄呈负向线性关系(r=-0.31,P=0.03),当胎龄≥30周时,FC水平与生后日龄无关联;Rougé等[28]研究包括了47例极低出生体重儿,胎龄27~29周,共147份粪便,最终得出FC水平与胎龄呈正相关(r=0.34,P=0.001),与生后日龄呈正相关(r=0.17,P=0.036)。Campeotto等[27]认为FC水平与生后日龄没有任何关系。Josefsson等[29]认为FC水平在生后第1周内下降,生后1~8周内上升,且FC水平与胎龄无关。因此,目前有关新生儿期FC水平与胎龄、日龄间的相互关系有待于进一步明确。
还有许多非特异性的炎性反应标记物,如C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、降钙素原(procalcitonin,PCT)、血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A protein,SAA)、白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)等,在NEC发生时也有升高,但难与其他感染性疾病相鉴别,往往需要多种指标综合评估。
CRP是监测新生儿炎性反应的最常用指标。Miner等[30]发现,当CRP显著升高时,提示NEC已进展到比较严重的程度,甚至出现并发症,且CRP上升多发生在NECⅡ、Ⅲ期,故对NEC早期诊断的敏感性较差,但与该病严重程度相关。Pourcyrous等[31]研究发现,NEC患儿CRP值持续增高预示存在并发症,可能需要手术干预,在疾病早期需动态监测CRP,若CRP持续维持在高水平,提示肠穿孔、腹腔脓肿和炎性腹部肿块等并发症发生的可能。
PCT是监测新生儿细菌感染的早期指标,但在NEC早期,即使PCT升高,也难以与败血症相鉴别。Gilfillan和Bhandari[32]研究发现,NEC组与败血症组患儿PCT水平均明显高于对照组,但NEC组和败血症组间PCT水平差异无统计学意义。高南南等[33]研究发现PCT水平与NEC手术干预时间有关,以3.32 ng/ml作为PCT的截断值,其敏感度为71.40%,特异度为81.80%,阳性预测值80.60%,阴性预测值72.90%,反映动态监测PCT水平的重要性。
SAA是急性期蛋白,在多种感染性疾病中比CRP及PCT更具敏感性和特异性。Reisinger等[34]研究发现尿SAA水平在重度NEC患儿显著升高,手术/死亡NEC组(90.8 ng/ml)与内科保守治疗NEC组(15.0 ng/ml)相比显著增高,差异有统计学意义(P=0.007),Ⅲ期NEC组(172 ng/ml)与Ⅱ期NEC组(15.0 ng/ml)相比显著增高,差异有统计学意义(P=0.01),表明尿SAA水平与NEC严重程度及临床预后相关,联合尿SAA和血小板两项指标可以增加诊断NEC的准确性,敏感度为94%,特异度为83%,阳性似然比为5.53,阴性似然比为0.07。
IL-8也是炎性反应的指标之一,有报道发现,IL-8比I-FABP、L-FABP对NEC的诊断价值更高。Benkoe等[35]发现,IL-8,I-FABP与L-FABP浓度在NEC组均显著增高,与对照组比较,IL-8是34倍,I-FABP是2倍,L-FABP是3.5倍,诊断NEC的ROC曲线下面积IL-8、L-FABP、I-FABP分别是0.99、0.95和0.81,差异有统计学意义(P均<0.007)。Cha等[36]认为IL-8在NEC中是最相关的促炎细胞因子。
此外,还有其他生物标记物,如补体C5a[37]、S100 A12[38]、转化生长因子-β[39]等均与NEC病情进展有关,但目前研究的样本数较少,还有待于进一步深入研究和证实。近来Autran等[40]的一项研究发现,母乳中人乳低聚糖含量越低,NEC发生风险越高,通过监测母乳中人乳低聚糖的含量也许能够预测NEC的发生风险,对NEC的早期诊断有所帮助。
综上所述,上述生物标记物可通过血液、粪便或尿液进行监测,某些指标对NEC的早期诊断、手术干预时机的把握、病情严重程度的评估及预后判定的确有一定价值,有望成为临床早期诊断的生物学标记物。但目前研究样本量少,且不同研究设计方法多种多样,因此,目前尚缺乏在NEC临床诊断时的统一界值,其敏感性和特异性范围也需要进一步验证。





















