生物學標志物對急性胰腺炎嚴重程度預測的研究進展

郝 娟，陳嘉嶼

(解放軍聯勤保障部隊第九四〇醫院消化內科，蘭州 730000)

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是胰酶(胰蛋白酶原為主)異常激活引起的胰腺急性炎癥。AP具有起病急、進展快、并發癥多、病死率高等特點[1]。炎性介質的過度釋放和貫穿疾病全程的全身炎癥反應是導致多器官功能衰竭乃至死亡的根本原因，早期識別炎癥反應對疾病嚴重程度進行評估是減少并發癥發生和改善預后的關鍵。目前，評估AP嚴重程度的評分系統或指標主要有臨床指標[急性生理學和慢性健康狀況評價Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHEⅡ)、Ranson評分、Glasgow評分(Imrie標準)、AP嚴重程度床旁指數、日本AP嚴重程度評分等]、生化指標[如血清淀粉酶、C反應蛋白(C-reactive protein，CRP)、降鈣素原和脂肪酶等]以及胰腺形態學評估的CT嚴重程度指數評分等，在臨床研究中以上評分系統或指標的敏感性和特異性已部分證實，但大多實施較復雜，甚至并不適用于AP早期評估。可見，尋找新的有價值的生物學標志物對盡早評估AP的嚴重程度有重要意義。現對預測AP嚴重程度的生物學標志物的研究進展予以綜述。

1 紅細胞分布寬度

紅細胞分布寬度(red cell distribution width，RDW)可反映紅細胞體積異質性，其計算方法是將紅細胞體積的標準差除以平均紅細胞體積，結果用百分數表示。有研究表明，RDW與炎性標志物顯著相關，如CRP、白細胞介素6和纖維蛋白原等[2]。Yan等[3]發現，RDW既能有效地區分急性間質性水腫性胰腺炎與急性壞死性胰腺炎(根據修訂后亞特蘭大分類)，又能評估AP的預后，且簡單、價廉、可重復[4]。有研究證實，RDW與AP的嚴重程度呈正相關[5-6]。Zhang等[5]對617例AP患者的研究發現，確定AP患者應在重癥監護病房(intensive care unit，ICU)治療的RDW最佳臨界值為13.55%，靈敏度為54.5%，特異度為73.6%。Gravito-Soares等[7]對312例AP患者進行回顧性病例對照研究發現，RDW0h(即0 h的RDW值)和RDW0h-血清總鈣比是AP的主要預測因子，RDW0h>13.0%和RDW0h-血清總鈣比>1.4可較好地預測AP的嚴重性，RDW0h>14.0%和RDW0h-血清總鈣比>1.7可較好地預測AP患者的病死率，且優于常規預后評分系統。一項橫斷面研究發現[8]，RDW預測AP患者病死率的靈敏度和特異度分別為75.0%和89.8%，其與病死率的顯著相關性不僅與貧血有關，還可能與炎癥有關。炎癥可以促進紅細胞死亡或抑制紅細胞成熟，也可改變細胞膜結構，導致紅細胞形態學的變化，同時還會增加氧化應激，使紅細胞增多，導致大量的不成熟紅細胞釋放到血液循環[9]。因此，RDW有望成為有價值的預測AP嚴重性的標志物。

2 鈣調磷酸酶調節因子1

鈣調磷酸酶是一種絲氨酸-蘇氨酸磷酸酶，依賴Ca2+和鈣調蛋白而參與細胞凋亡和神經死亡等生理病理過程。鈣調磷酸酶調節因子1(regulator of calcineurin 1，RCAN1)最早是由Fuentes等[10]在21號染色體21q22.1～21q22.2區域發現的一種調節基因。RCAN1通過與鈣調磷酸酶亞基A的直接結合，抑制鈣調磷酸酶的活性，減弱下游底物活化T細胞核因子的去磷酸化作用，抑制活化T細胞核因子的核轉移，從而減少細胞因子的釋放。目前，關于RCAN1作用的研究大多集中在癌癥、心血管疾病、阿爾茨海默病、唐氏綜合征等疾病，而RCAN1與AP關系的研究報道較罕見[11-14]。Wu和Song[15]研究發現，氧化應激導致細胞凋亡時釋放大量ATP，而ATP是Nod樣受體蛋白3炎癥小體的經典激動劑，最終活化的Nod樣受體蛋白3炎癥小體會導致白細胞介素1β等促炎因子的產生，引起胰腺和胰周組織的損傷[16]。雷倩倩等[17]通過分離培養野生型小鼠和RCAN1基因缺失小鼠的腹腔巨噬細胞，對RCAN1調控Nod樣受體蛋白3炎癥小體的研究證實，RCAN1能夠負向調控Nod樣受體蛋白3炎癥小體活化信號，參與調節炎癥性疾病的發生和發展。AP的炎癥反應在一定程度上通過氧化應激調節，而氧化應激也可以對RCAN1進行調節[18]。Norberg等[19]通過雨蛙素誘導C57BL/6J小鼠胰腺炎的研究發現，RCAN1由作為小鼠胰腺腺泡原代細胞替代物的AR42J細胞氧化應激引起，可檢測到血漿中RCAN1蛋白顯著上調，并可結合其他標志物用于AP的診斷；同時還發現氧化應激是炎癥的共同特征，故認為RCAN1可能只是缺乏特異性的一般急性炎癥標志物。綜上所述，RCAN1仍具有作為AP診斷標記以及預測疾病嚴重程度的潛力。

3 穿透素3

穿透素3是穿透素家族成員之一，屬多亞基糖蛋白，最早在內皮細胞及成纖維細胞中發現[20]。穿透素家族是一種參與機體免疫應答反應并介導炎癥急性期的模式識別受體蛋白，根據一級結構亞單位的不同可分為短鏈穿透素(CRP和血漿淀粉樣蛋白A)和長鏈穿透素(穿透素3)。穿透素3在先天性免疫反應中發揮很大作用，早期參與宿主抗感染免疫并清除異物，正常血漿穿透素3<2 ng/mL，但炎癥時急劇增加，常被用于炎癥進程的檢測[21]。Bastrup-Birk等[22]對261例全身炎癥反應綜合征的ICU患者的研究發現，血清穿透素3水平與膿毒癥發展有關，高穿透素3患者90 d病死率較低穿透素3患者高25%，可見，穿透素3水平與疾病嚴重程度和病死率有關。Simsek等[23]的研究表明，AP患者的CRP、穿透素3和過氧化物酶水平均有所升高，并在治療后顯著降低。有研究證實，AP早期穿透素3水平的變化模式與白細胞介素6相似，穿透素3早于CRP或血漿淀粉樣蛋白A達到最高濃度，第1天就能區分AP的輕度和中度或重度，24 h內血漿淀粉樣蛋白A獲得最佳預后價值，而48 h后CRP的預后效用才增加[24-25]。因此，穿透素3可能對早期評估和預測AP的嚴重性有幫助，但是其如何幫助監測AP的炎癥程度還需要更深入的研究進一步闡釋。

4 親環素A

親環素A是親環素家族中進化高度保守的細胞內蛋白，在體內廣泛分布，被認為是免疫抑制藥物環孢素的高親和力受體。親環素A具有肽脯氨酰順反異構酶活性，使親環素A具有分子伴侶、蛋白折疊、蛋白轉運等多種生物功能。在炎癥或氧化應激相關疾病(如慢性阻塞性肺疾病、潰瘍性結腸炎和冠狀動脈疾病等)中，周圍血液親環素A水平明顯增強[26-28]。Yu等[29]研究發現，在牛磺膽酸鈉誘導的AP中，親環素A既能通過激活核因子κB通路促進胰腺損傷的表達，又能作為細胞因子直接觸發炎癥反應；在縮膽囊素誘導的胰腺炎腺泡細胞中，細胞釋放親環素A蛋白質并存在于培養基中，證明親環素A的釋放可能被用作壞死性生物標志。但有研究發現，親環素A蛋白的表達在6 h達到最高，而與腺泡細胞死亡的嚴重程度沒有直接關系，故還需要進一步的研究證實[30]。Lu等[31]對4年內納入的210例AP患者進行了一項前瞻性觀察研究發現，血清親環素A水平與AP的嚴重程度呈正相關，且對輕型AP及重癥AP(severe acute pancreatitis，SAP)有明顯的鑒別能力，其預測能力幾乎與降鈣素原水平相似，且明顯超過了紅細胞沉降率、白細胞計數和CRP等傳統預測指標，說明親環素A可能具有反映AP炎癥和嚴重程度的潛力。

5 miR-155

6 可溶性CD73

可溶性CD73即胞外-5′-核苷酸酶是一種產生腺苷的酶，具有核苷酸酶的活性和信號轉導功能，在血液中以可溶形式循環，通過抑制白細胞滲出、免疫激活、血管滲漏、巨噬細胞和中性粒細胞的功能、內皮細胞激活、細胞因子的釋放和黏附因子的表達來抑制炎癥，改善血管功能[36]。可溶性CD73與多種炎性疾病有關(如敗血癥、風濕性關節炎、急性呼吸窘迫綜合征、動脈粥樣硬化和癌癥等)，還可作為鑒定間充質干細胞的重要表面標志[37-39]。Maksimow等[40]對可溶性CD73預測AP嚴重程度的價值進行前瞻性隊列研究發現，可溶性CD73活性與AP患者的嚴重程度成反比；與CRP和肌酐相比，可溶性CD73可作為SAP的獨立預測因子，且對重癥AP的預測價值更高，因此，根據入院時可溶性CD73的活性就可預測還未顯示任何明顯器官衰竭跡象患者向SAP發展的可能。Jiang等[41]認為Maksimow等[40]的研究為AP嚴重程度的早期預測研究提供了新方向，也將促進對可溶性CD73和AP關系的進一步研究，但該研究樣本量較小，且未與可溶性CD73以及其他成熟的預后模型進行比較，故目前可溶性CD73的預后表現仍不能確定。

7 載脂蛋白B與A-I比率

載脂蛋白(apolipoprotein，apo)是血漿脂蛋白中重要的結構和功能蛋白，已在心血管疾病和代謝綜合征中廣泛研究[42-47]。apoA-I是主要的高密度脂蛋白，它是一種抗動脈硬化脂蛋白，可作為結構蛋白調節膽固醇的反向轉移，激活膽固醇酯化酶，并作為肝臟受體的配體，apoB是主要的低密度和極低密度脂蛋白，在動脈粥樣硬化中扮演重要角色，因此，apoB/apoA-I比率可以預測動脈粥樣硬化脂蛋白和抗動脈粥樣硬化脂蛋白之間的平衡關系[48-49]。但是，很少有關于apoB/apoA-I比率與AP嚴重程度之間關系的研究。有實驗表明，急性炎癥性疾病和慢性炎癥性疾病都會誘發對apo的翻譯后修飾,全身炎癥反應綜合征的ICU患者apoA-I水平下降；相反，在炎癥條件下，apoB的水平會升高[50-52]。因此，Huh等[53]推測apoB/apoA-I比率可能與AP及其嚴重程度有關，并通過一項191例的前瞻性研究證實，與其他脂質參數相比，apoB/apoA-I比率與AP的嚴重程度顯著相關，這可能與動脈粥樣硬化性血脂異常增強炎癥級聯反應并誘發胰腺氧化應激有關[54]。apoB/apoA-I比率隨時可測量(不需禁食)，可能是臨床實踐中預測AP及其嚴重程度的新的簡單易行的生物學標志物。目前，apoB/apoA-I比率可預測AP嚴重程度，為評估AP嚴重程度提供了新的視角，但是有關研究均為橫斷面設計，且未與其他生物學標志物進行比較，所以需要更多的臨床研究證實其特異性、準確性和實用性。

8 油酸氯醇

油酸氯醇可能是通過過氧化物酶的催化反應參與AP的進展過程，活化的多形核中性粒細胞在胰腺和脂肪組織周圍浸潤，導致次氯酸產生[55]。隨著AP的發展(尤其是炎癥反應的增強)，大量過氧化物酶與胰脂肪酶結合，導致脂肪酸氯醇的產生和釋放，以油酸氯醇最多。油酸氯醇是由過氧化物酶和脂肪酶兩種酶系統聯合作用產生的，在SAP中尤為活躍。Franco-Pons等[56]在AP動物模型中證實了脂肪酸氯醇對腹腔巨噬細胞活化和全身炎癥反應的影響，同時研究脂肪酸氯醇在脂肪組織、腹水、血漿中的含量發現，只能在AP患者血漿中檢測到油酸氯醇。一項前瞻性多中心隊列研究發現，AP患者入院24 h內油酸氯醇含量顯著升高，以7.49 nmol為界，油酸氯醇區分中度和重度胰腺炎的靈敏度和特異度分別為96.6%和90.0%，陽性預測值和陰性預測值分別為90.3%和96.4%。而以32.4 nmol為界，油酸氯醇對SAP的靈敏度和特異度以及陽性預測值和陰性預測值均為100%；同時還發現油酸氯醇較AP嚴重程度床旁指數、48 h血細胞比容、CRP等評估手段更有優勢，可以作為預測AP嚴重程度的早期和準確的生物學標志物[57]。目前，油酸氯醇作為預測AP嚴重程度標志物的報道較罕見，只有兩家醫院59例患者(其中SAP患者僅13例)參與，限于油酸氯醇兩種異構體參與機制不同以及樣本量過小等，需要更多的大樣本隊列研究進一步證實。

9 小 結

AP的預防重于治療，其病情發展迅速且變化多端，故早期動態評估和預測成為其治療的關鍵。生物學標志物具有快速、簡單、可重復檢測、敏感性好等優勢，對AP嚴重程度評估具有巨大的應用潛力。目前，對于生物學標志物的研究很多，但多處于早期研究階段，且部分研究樣本量較小，還需更多的臨床和實驗室研究的證實。同時，繼續尋找更有價值的新靶點，將為AP早期診治帶來新的希望和前景。