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幽门螺杆菌感染诊断的研究进展

幽门螺杆菌感染诊断的研究进展

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幽门螺杆菌感染诊断的研究进展简介

  幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)自20世纪80年代被世界卫生组织定义为Ⅰ类致癌因子以来,就受到了临床医师、病理学家、生物学家等各界人士的广泛关注,其目前仍是一大研究热点。Hp不仅被证实与慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤等上消化道疾病的发病密切相关,并且可能引起血液系统、免疫系统、皮疹及代谢相关性疾病。根除Hp对预防及治疗Hp相关性疾病非常重要,而根除Hp的前提是准确而有效地检测出Hp感染。目前临床上检测Hp感染的方法多种多样,本文将Hp感染诊断的相关方法分为侵入性和非侵入性两大类,就Hp感染诊断的相关方法作一综述。

  1 侵入性方法

  1.1 内镜检查

  近几年,内镜技术在消化领域得到了蓬勃发展,新技术、新理念层出不穷,为消化道疾病的诊疗做出了突出贡献。Hp感染可以通过内镜下的特征来初步诊断,《京都胃炎分类》[1]显示,普通白光内镜下Hp感染的黏膜特征性表现包括:萎缩、点状发红、弥漫性发红、脊状发红、地图状发红、黏膜肿胀、肠上皮化生、凹陷性糜烂、增生性息肉、胃底腺息肉、黄色瘤、鸡皮样改变、多发性白色扁平隆起等表现。日本学者研究发现[2],在普通白光内镜下对轻度萎缩性胃炎(atrophic gastritis,AG)伴有Hp感染的胃黏膜进行观察,发现息肉隆起样病变的准确率可达89%,黏膜肿胀的准确率可达77%,这提示对于Hp感染的胃黏膜病变,普通白光内镜就有较高的检出率。

  除了普通白光内镜,其他相关技术还包括放大成像结合窄带成像(narrow band imaging,NBI)、蓝激光成像(blue laser imaging,BLI)、联动成像(linked color imaging,LCI)、卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)等。这些检查技术主要通过突出黏膜下组织结构,来辨别病变组织,效果甚至优于血清胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ对胃癌前病变的检测[3]。如BLI具有较强的对深层血管以及浸润稍深病灶的诊断能力[4]。国外一项研究表示,把BLI下观察到的萎缩性胃炎黏膜特征分为了斑点、裂纹和斑驳3种形式,其中斑点代表Hp感染的存在,裂纹代表Hp根除后的表现,斑驳则代表肠上皮化生(intestinal metaplasia,IM)[5]。CNN是人工智能与内镜检查技术进行相结合,以协助内镜下胃早癌的诊断,同样也可以用来了解Hp的感染状况。有研究显示,CNN对Hp感染状态的准确度达80%,Hp根除后状态的准确度达84%[6]。LCI诊断Hp感染的准确度与放大内镜相比较基本相同[7]。但在一项LCI结合人工智能诊断Hp感染的研究中[8],白光内镜检测结果显示的曲线下面积为0.66,相比之下,LCI结合人工智能的曲线下面积为0.95(P<0.01),由此可见,LCI结合人工智能诊断Hp感染的准确性较白光内镜更高。

  总的来说,在普通白光内镜下观察到胃黏膜特征性改变时,提示患者可能有Hp感染,但仍需要进一步的检测来证实。另一方面,对一些内镜下无典型黏膜形态的Hp感染者可能会被遗漏,需要其他技术手段之间的互相配合以检出Hp感染。

  1.2 组织学

  组织学是诊断Hp感染最准确的方法。但当慢性活动性胃炎通过HE染色法未检测到Hp感染或存在罕见、特殊细菌感染的情况时,需补充免疫组织化学,这可能是由于细菌密度低或病原体非典型定位所致[9],El-Zimaity等[10]研究也证实了此结论。另外对于活检取样,有学者建议应该对可疑病灶进行活检取样,而不是从胃中特定的部位进行取样[11-12]。MAPSⅡ指南也建议采用这种针对性的活检方法[13]。

  在进行组织病理学检查时,建议使用Rugge等[14-15]提出的OLGA和OLGIM分期系统对胃窦和胃体处病变进行评分,以评估肿瘤进展的风险[16]。临床发现,萎缩性胃炎伴IM的患者比单纯AG患者癌变风险更高。此外还有研究显示,不完全型IM比完全型IM癌变风险更高[17]。

  1.3 快速尿素酶测试(rapid urease test,RUT)

  在临床医学中,RUT是最为常见的Hp感染检测方法。其检测通过Hp的尿素酶降解尿素成氨与CO2,氨可使周围培养介质pH值升高,使指示剂显色。该检测方法能够直观有效地检查出患者是否感染Hp,具有安全、准确、快速、操作方便、无放射性、收费低等优点,适用于首次进行胃镜检查的患者。但也有研究报道[18],多种因素均可影响其检测结果,如患者接受检测前口服抗生素、使用质子泵抑制剂(PPI)、铋剂等药物,这些药物可使尿素酶活性受到抑制,从而影响检测结果。此外,该检测方法为一种侵入性有创检测手段,须在胃镜下进行。其对Hp感染的诊断价值已广为肯定,但因其在胃镜下进行,患者有一定的痛苦,且不适用于合并严重心、脑、肺疾病患者,因此有一定的缺点。另外德国的一项研究表示,在对使用了PPI和/或抗生素的患者运用RUT与组织学两种方法检测Hp感染相比较时,RUT对Hp感染的检出率则更敏感[19]。

  1.4 分子方法

  现代分子检测主要基于实时聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术,此项技术不但可以检测Hp,并且对Hp抗生素耐药性同样适用[20]。抗生素耐药性对于选择合适的Hp一线根除疗法至关重要。Bénéjat等[21]研究显示,PCR具有诊断Hp感染的高特异性和灵敏度,Hays等[22]的研究报道也显示,PCR技术在检测Hp感染中的敏感性可达88.5%。此项技术的优点在于方便灵活,快速提供检验结果。

  微滴式数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)系统是在传统的PCR扩增前对样品进行微滴化处理,将含有核酸分子的反应体系分成成千上万个纳升级的微滴,经PCR扩增后逐个对每个微滴进行检测。Talarico等[23]运用ddPCR检测了经组织学诊断为Hp感染的患者,其Hp感染的检出率可达93%。

  当Hp根除治疗失败时,扩增受阻突变体系PCR可用于检测耐药(如克拉霉素)Hp。有研究显示,该方法与测序进行比较,两者结果的一致性为98.7%;与克拉霉素的E检验相比较,结果一致性可达97.1%[24]。此方法简便、快速,且对胃黏膜中耐克拉霉素的Hp具有很高的灵敏度和特异性。

  2 非侵入性方法

  2.1 尿素呼气试验(urea breath test,UBT)

  许多学者认为UBT是检测Hp最可靠的非侵入性试验。有文献报道[25],UBT在消化不良患者中检测Hp感染具有很高的诊断准确性,可达0.96,但同时也提出UBT值受到很多因素的影响,如PPI、抗生素、铋剂及胃黏膜保护剂等,所以在UBT测试之前,患者应停用抗生素和铋化合物至少4周,PPI和硫糖铝至少2周。

  Eisdorfer等[26]进行的一项横断面研究也显示,女性的UBT值明显高于男性,并且UBT值随着年龄的增长而显着增加,随着体重指数(BMI)的降低而降低,社会经济地位低者的UBT值比社会经济地位高者高,而吸烟者与不吸烟者相比UBT值则较低。另外在选择上,尽管14C-UBT是安全的,但当前首选使用13C同位素,因为它是非放射性的,特别是针对儿童、育龄和怀孕期间的妇女。最后,与内镜评估结果相比,UBT具有无创、安全及成本效益的优势。

  2.2 大便抗原检测(stool antigen tests,SAT)

  胃上皮细胞每1~3天更新1次,在其更新的过程中,脱落的上皮细胞及在其表面定植的Hp脱落后随粪便排出体外,由于检测的是随粪便排出的Hp抗原,因此可准确反映Hp的现症感染情况。王纯明等[27]采用酶联免疫吸附试验(ELISA)方法检测大便中Hp抗原,其对Hp抗原检测的敏感度、特异度分别为96.7%、90%。Kakiuchi等[28]使用一种基于免疫层析法(immunochromatography,ICT)的新型SAT,以Hp鞭毛蛋白作为靶点,测试结果显示与使用过氧化氢酶单克隆抗体的结果高度一致,且灵敏度比后者更高。

  与组织学检测法相比较,此种方法具有较低的特异度及准确率,但是组织学检测法属于侵入性方法,在对标本进行采集的过程中需要行内镜操作,要求采集者具有较高的技术,同时还会使患者承受一定程度的身体和精神压力,尤其是儿童,其通常无法积极有效地配合,在这种情况下,临床上就很难进行操作。在大便Hp抗原检测中,ELISA除具有较高的敏感度、特异度及准确率外,还具有取材方便的优点,患者不需要忍受痛苦,因此易被患者所接受[29]。

  2.3 血清学

  Hp菌体表面存在的多种抗原均可刺激宿主产生免疫反应产生相应抗体,通过检测其特异性IgG可判定Hp感染。Hp血清学检测方法主要包括ELISA和Hp快速检测试剂盒法等。

  虽然UBT和SAT在诊断急性Hp感染方面优于血清学,但对于出血性溃疡、萎缩、黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、胃癌以及近期使用抗生素或PPI的这类患者,血清学却是最佳的检测方法,尤其是胃癌患者。一项研究显示,血清学能够区分当前和既往Hp感染[30],Epplein等[31]进行的一项横断面研究提供了对该理论的支持。相同的测试还有来自4063例大肠癌病例的血清样本,研究表示尽管Hp的血清阳性与大肠癌的发生率无关,但Hp VacA血清阳性与大肠癌发生率的增加(11%)有关,特别是在非裔美国人中[32]。

  由于Hp感染后血清中抗体出现需要半年左右的时间,故早期查抗体易出现假阴性[33]。Hp被根除后,抗体水平下降缓慢,一般1~2年才能转阴,在此期间检测结果阳性则表示患者可能曾经感染过Hp或正在感染期间,不能区分感染的具体情况。因此,Hp血清学检测有一定局限性,不宜用于评价Hp根除效果,多用于Hp感染的流行病学调查。

  3 小结

  综上所述,临床上检测Hp的方法都有各自的优点和局限性,一种测试或多种测试方法的选择取决于许多因素,如临床实际情况、测试的成本、检测的可行性及其敏感性和特异性等,确诊Hp感染的金标准是内镜检查结合组织病理学活检。进一步的检测方法,如免疫组织化学染色、RUT和PCR技术等可提高Hp感染的诊断率。总之,准确而有效地检测出Hp感染对根除其具有重要的意义,是临床不可或缺的一部分。随着科学技术的不断革新和完善以及内镜医师能力的不断提高,Hp的检出率正在不断上升,这也为相关疾病诊断带来了益处。但由于个别地区或其他条件的限制,这些检测方法还需要进一步的证实。

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