本文來源：中華檢驗醫學雜誌, 2018,41(10) : 712-715.

炎症性腸病(inflammatory bowel diseases, IBD)爲累及迴腸、直腸、結腸的一種特發性腸道炎症性疾病，臨牀表現腹瀉、腹痛，甚至可有血便。因其病因不明、需終身治療，不可治癒，有"綠色癌症"之稱。近10年來，我國IBD發病率呈逐年增長趨勢，因此實驗室檢查在IBD疾病診治中作用越來越引起關注。目前認爲IBD是具有遺傳背景的易感者的免疫系統對腸道細菌產生了異常免疫反應引發疾病。研究報道，有近20%IBD患者具有家族史，一級親屬遺傳風險性極高，並可累及多個基因易感位點。此外，IBD發病和腸道微生態紊亂有關，並可產生特定的免疫應答；故而微生態組學(Microbiota)、代謝組學(Metabolomics)及血清免疫學開啓了診斷IBD的新領域。

遺傳易感標記

最早發現與IBD相關基因是位於16號染色體的NOD2編碼基因。歐洲IBD芯片計劃發現NOD2的單核苷酸多態性(SNP)是CD最重要的基因因素，並且是CD患者回腸發病、腸道狹窄及穿孔的重要預測因子。在對169名兒童IBD患者研究中發現其中兩名早發UC患者存在罕見NOD2缺失突變，同時伴有BACH2、IL－10致病性變異體(variant)。Ellinghaus等在對IBD患者進行全基因組關聯研究(Genome－wide association study, GWAS)中發現調節T、B細胞分化的PRDM1基因及調節選擇性吞噬的NDP52基因存在變異體。除此之外，IL－10受體及IL－23受體基因突變或變異體也經常在IBD患者中發現。例如IL－10受體A(IL－10RA)和受體B(IL－10RA)存在基因突變，可導致患者早至4月齡即發病；而IL－23受體多個變異體與IBD有關，並可影響如抗TNF治療。據此，通過檢測患者易感基因SNP、突變或變異體可有效評估罹患IBD風險、預測IBD預後及復發，甚至判斷個體化治療敏感性。

腸道微生態組及代謝組相關標記物

人類腸道定植瞭如細菌、病毒、真菌等微生物，稱爲腸道微生態(Gut microbiota)。宿主細胞與腸道微生態相互作用，一方面腸道微生態執行正常消化功能，產生代謝物質，抑制有害菌、快速消除腸腔內存在食物抗原；而宿主腸上皮分泌的黏附素(Mucin)可以抵禦病原菌或毒素髮生易位；而腸道微生態與腸相關淋巴組織(gut－associated lymphoid tissue，GALT)適當免疫反應可對腸道棲身菌耐受。研究發現，IBD發生與腸道內菌羣失調，固有免疫異常，腸屏障破壞有關。檢測腸道微環境中的微生物或代謝物質可能對IBD診斷和監測有着重要幫助。

大量研究發現IBD患者腸道微生態失衡、生物多樣性減少。Swidsinski等的前瞻性研究發現IBD患者黏膜菌羣組成與疾病進展正相關。值得注意是，普氏糞桿菌(Faecalibacterium prausnitzii)與CD迴腸切除患者復發風險有關。Pascal等發現產丁酸菌如克里斯滕森菌(Christensenellaceae)、甲烷短桿菌(Methanobrevibacter)及顫螺旋菌(Oscillospira)在CD患者中減少。與此相符，在另一項臨牀研究中，Takahashi等發現產丁酸菌如糞布勞特菌(Blautia faecis)、羅斯菌(Roseburia inulinivorans)、扭鏈瘤胃球菌(Ruminococcus torques)等在CD患者中大幅減少。He等將CD患者菌羣分爲兩大類：產前炎症六乙酰化脂多糖(hexa－acylated lipopolysaccharides)菌大量增加，以及合成短鏈脂肪酸(short chain fatty acids，SCFA)菌顯著減低。除菌羣紊亂外，研究發現IBD患者還存在真菌失衡，如擔子菌(Basidiomycota)與子囊菌(Ascomycota)比例及白念珠菌(Candida albicans)計數顯著增加；而釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)含量降低。在本期王忠偉等對各地區炎症性腸病患者腸道菌羣特徵進行了觀察性研究。在中國、美國(RISK)、美國(PRISM)、德國、印度和立陶宛6個隊列1 510例IBD患者和496名健康對照組的腸道菌羣分析中發現了各地區IBD患者具有獨特的腸道菌羣構成，並建立以各地區腸道菌羣構成預測IBD發病風險的數學模型，具有很好臨牀應用價值。然而，此文還存在一定研究侷限：(1)此文爲橫斷面研究，影響因素較大。(2)中國人羣檢測採用糞便標本，而其他地區研究機構多爲組織標本，糞便標本與組織標本本身也有腸道菌羣的分佈差異。因此，該項研究結論尚需在樣本量更大、多中心研究中進行驗證。

代謝組學研究採用核磁共振(nuclear magnetic resonance spectroscopy，NMR－S)、氣相質譜(gas chromatography－mass spectrometry，GC－MS)及液相色譜(liquid chromatography－mass，LC－MS)分析來自宿主細胞或腸道菌羣的小分子代謝產物。近年來已有大量研究在IBD患者血清、尿液及糞便中進行了代謝組學研究，並且發現這些代謝指紋(metabolic fingerprints)可作爲IBD診斷或監測的潛在標誌物。一項研究表明血清高密度脂蛋白膽固醇、膽鹼、N－乙酰糖蛋白可區分IBD與健康人，CD與UC患者。Dawiskiba等人發現活動期和緩解期IBD患者的血尿代謝物有顯著差別，活動期時血清中N－乙酰化複合物和苯基丙氨酸升高，低密度脂蛋白和極密度脂蛋白減低；而尿液中甘氨酸升高，乙酰乙酸下降。在比較IBD患者與健康人時，也發現：血清中亮氨酸、異亮氨酸、羥基丁酸、N－乙酰化複合物、乳酸等升高，肌酐、組氨酸、膽鹼下降；而尿液中檸檬酸、馬尿酸鹽、琥珀酸鹽下降。Mortensen等證實血清細胞外基質(Extracellular matrix，ECM)成分降解的二聚糖、瓜氨酸化且基質金屬酶降解的波形蛋白(VICM)可區分UC患者和CD患者。

腸屏障及通透性標記物

IBD患者腸屏障結構和功能會發生顯著改變。Kiesslich等利用共聚焦顯微鏡記錄了IBD患者復發過程中腸上皮細胞脫落和腸屏障丟失。此外，研究發現IBD患者腸通透性增加與IBD腸道症狀正相關。因此，在血或糞中可檢測腸屏障/通透性相關標記物可反映IBD進展程度。

細菌脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)爲革蘭陰性菌細胞壁中的重要組成部分，IBD患者因腸通透性降低，LPS可易位釋放入血，從而反映IBD疾病進程。Magro等發現CD患者活動期血清LPS顯著升高，LPS與CRP濃度、疾病活動成正相關。糞α1－抗胰蛋白酶(alpha 1－antitrypsin，α1－AT)爲腸屏障破壞，蛋白從糞中丟失的指標，可反映IBD炎症程度。研究發現α1－AT在預測CD遠處迴腸6個月復發的敏感度爲75%、特異度爲85%。腸型脂肪酸結合蛋白(intestinal fatty acid binding protein, I－FABP)在腸道上皮細胞內豐富，血清I－FABP可反映腸道損傷程度。Sarikaya等發現血清I－FABP水平在CD復發患者中升高，並與CRP及CD患者疾病活動指數(disease activity index，DAI)正相關。此外，反映腸細胞連接的連蛋白(Zonulin)在CD患者的血和尿中升高。

展望

目前IBD治療方法與過去相比已有天翻地覆的變化。儘管臨牀治療技術有着長足進步，但仍存在IBD早期漏診或不可預測復發的問題；而IBD患者一旦發病、延誤治療可導致腸道進步損傷，長期臨牀結局不佳。因此，準確而可靠診斷方法可極大幫助臨牀醫師對IBD患者治療，儘早把問題杜絕在萌芽之中。目前，臨牀傳統IBD診斷方法主觀性過強、準確性不足，並且創傷性大，患者依從性不高，還有待進步提高。隨着科學技術提高以及對IBD發病機制認識的加深，新型的IBD生物學標記物正應運而生。

目前，胃腸病學家對IBD機制仍不十分明確，與遺傳、免疫、腸道微生態等均有關聯。因此，本文以發病機制爲切入點介紹了診斷IBD血清或糞便標誌物。儘管這些新標誌物在各臨牀研究中都表現了很好的診斷或預測效能，仍存在一定侷限性。例如：(1)適合人羣，上述標記物基於西方或亞洲人羣，兒童或成年，男性或女性，而這些研究成果是否在不同人羣中復現呢？(2)上述生物標記物的研究結果可靠性有賴於研究對象基因背景，治療方案，微生態組成，隨訪時間等多個影響因素。只有這些影響因素都近似均一情況下，各生物標記物臨牀價值才具可比性。(3)臨牀界值(cut－off)界定對各臨牀標記物診斷性能有很大影響。一研究中心得出的cut－off值可能很難在另一研究中心中得到驗證。不管上述研究結果存在何種缺陷，不斷湧現生物標記物對IBD診斷有重要指導價值；而聯合運用或結合傳統方法可能會極大提高IBD患者的實驗室診斷水平。