幽門螺桿菌感染診斷方法的研究進展

王雪，李異玲

(中國醫科大學附屬第一醫院消化內科，沈陽 110000)

幽門螺桿菌(Helicobacter pylori，Hp)是一種革蘭陰性，微需氧桿菌。一般來說，Hp感染的流行率因年齡、地區、種族和社會經濟狀況而異。最新的薈萃分析顯示，全球Hp平均感染率為44.3%，其中發達國家為34.7%，發展中國家為50.8%；女性和男性的全球Hp感染率分別為42.7%和46.3%，成人(≥18歲)的感染率(48.6%)顯著高于兒童(32.6%)；與2000—2009年相比，2009—2016年的Hp感染率在統計上沒有顯著下降[1]。Hp感染與多種疾病密切相關，包括慢性胃炎、消化性潰瘍、胃黏膜相關淋巴組織淋巴瘤、胃癌等消化系統疾病，以及血液系統、神經系統、心血管系統、皮膚、眼科等消化系統外疾病[2]。第五次全國Hp感染處理共識提出，凡是Hp陽性患者均需進行Hp根除治療[3]，準確診斷Hp感染對進一步治療是必要的。診斷Hp感染的方法有多種，分為侵入性和非侵入性。侵入性方法包括內鏡檢查、快速尿素酶試驗(rapid urease test，RUT)、組織學、細菌培養及分子方法；非侵入性方法包括尿素呼氣試驗(urea breath test,UBT)、糞便抗原檢測(stool antigen test,SAT)、血清學及分子方法。方法的選擇取決于診斷試驗的實用性、實驗室水平、操作者技術、患者的臨床條件以及不同臨床情況下陽性和陰性試驗的可能性比。現就Hp感染診斷方法的研究進展予以綜述。

1 侵入性方法

1.1內鏡檢查 內鏡檢查對消化系統疾病的診斷有重要作用，Chen等[4]對18項研究進行薈萃分析得出，內鏡檢查可作為以消化不良癥狀為主訴的亞洲人群的初始診療項目。近年來，先進的內鏡技術包括放大內鏡檢查、窄帶成像術、智能分光比色成像系統、高清智能電子染色內鏡、共聚焦激光顯微內鏡等。研究顯示，前四者鏡下見胃小凹變形、融合及集合靜脈不規則排列、融合、消失，可間接提示Hp感染；共聚焦激光顯微內鏡放大倍數高，可見聚集生長的Hp，成為觀察Hp感染的直接征象；但不同內鏡技術結合不同的分型方法，診斷的準確率、靈敏度、特異度差異較大[5]。關于Hp感染，內鏡檢查可提供胃黏膜精確、清晰的圖像，也可經此途徑獲得胃活組織標本，用于其他侵入性方法的進一步研究。但內鏡檢查過程耗時，易使患者感到不適，且要求操作人員有一定的技術和經驗。

1.2RUT 若胃活組織標本被取出，RUT被推薦為診斷Hp感染的首選方法[6]。RUT基于Hp脲酶活性，活組織標本中存在的Hp可將測試紙中的尿素轉化為氨，使pH檢測儀中pH升高并出現顏色變化。RUT可獲得較好的診斷效果，診斷的靈敏度為85%～100%，特異度接近100%[7]。Lee等[8]評估了不同的活檢數量和部位對消化性潰瘍合并出血患者RUT結果的影響，結果表明，與僅來自胃竇1個部位的活檢相比，來自胃竇4個部位的活檢或來自胃體的活檢可使RUT診斷的靈敏度提高，為了避免因Hp分布不均引起的取樣偏差，建議取胃竇和胃體兩個部位的活組織。診斷前藥物的應用包括質子泵抑制劑(proton pump inhibitor，PPI)和鉍化合物及抗生素，因Hp被暫時抑制會造成假陰性結果[9]。在胃潰瘍出血及腸化生患者中，也觀察到同樣的結果[10-11]。克雷伯菌、金黃色葡萄球菌、奇異變形桿菌、陰溝腸桿菌和弗氏檸檬酸桿菌因存在脲酶活性，可產生假陽性結果[11]。對于常規臨床實踐，RUT是診斷Hp最有用的侵入性方法，其具有便宜、快速、易于操作及高特異性，但存在可能產生假性結果的情況時，應盡量避免行RUT。

1.3組織學 組織化學分期是Hp相關胃炎評估的標準[12]。染色是組織學檢查的關鍵部分，蘇木精-伊紅染色為最常用的染色方法，其他特殊染色(如吉姆薩、Warthin-Starry銀染、吖啶橙)只有當活組織標本在具有中度至重度慢性活動性或非活動性胃炎時才被推薦使用[13]。免疫組織化學法可用來排除與Hp相似形態的生物，但并不是所有標本所必需的。一些研究表明，組織學比RUT和UBT具有更好的診斷性能[14]，其靈敏度和特異度分別為80%～95%和99%～100%%[15]。可用于組織學制備的肽核酸-熒光原位雜交(peptide nucleic acid-fluorescent in situ hybridization，PNA-FISH)是一種用于Hp診斷的高靈敏性和特異性技術。PNA-FISH可避免形態學上的個體偏倚，鑒定常規組織學檢查不能檢測到的Hp球形形態，此外，PNA-FISH也是一種快速、準確、經濟有效的檢測胃活檢標本中Hp克拉霉素耐藥性的方法[16]。Kocsmár等[17]的研究應用免疫組織化學、Giemsa染色和FISH對2 896例胃活檢組織中Hp的診斷性能進行了比較，結果顯示，與傳統染色(83.3%)相比，免疫組織化學(98.8%)及PNA-FISH(98%)診斷的靈敏度更高；此外，在非活動病例中，Giemsa的靈敏度顯著下降至33.6%，因此，如果傳統染色的Hp檢測結果為陰性，建議對臨床敏感、非活動性慢性胃炎患者進行免疫組織化學或PNA-FISH檢測。取活組織的部位、大小和數量、染色方法、PPI和抗生素的應用以及病理學家的經驗是影響結果準確性的因素。組織學方法除檢測Hp外，還提供了有關胃炎類型、胃黏膜萎縮、腸化生、惡性腫瘤等病變并發癥的信息[15]。但該方法獲得結果時間較長，成本較高，且依賴于胃鏡操作者及病理學家的技術和經驗。

1.4細菌培養 細菌培養在胃活組織標本中進行，主要用于科學研究，不是Hp檢測的常規方法。Hp體外培養需要特定的轉運培養基、生長培養基和培養環境。GESA轉運培養基是一種新型培養基，可在4 ℃下儲存胃活組織標本長達10 d，并提供可量化的Hp恢復率[18]。培養條件一般選擇80%～90%N2，5%～10%CO2，5%～10%O2的微氧環境，于35～37 ℃的培養基中溫育至少5～7 d；在單個容器中制備的尿素瓊脂斜面上覆肉湯的雙相系統成為一種新的Hp培養方法，在3種不同的液體培養基中，10%去纖維蛋白馬血的Bolton肉湯顯示出Hp數量的顯著增加；陽性脲酶用于濃縮活Hp細胞，細菌數量可達105CFU，研究顯示，雙相實驗較RUT能獲得更多的陽性樣品[19]。與金標準相比，細菌培養對Hp的檢測具有低靈敏度(53.3%)和高特異度(100%)[20]。除細菌低負荷、飲酒、胃出血、PPI、H2受體拮抗劑及抗生素的應用外[21-22]，樣本質量、運輸條件及時間、有氧環境的暴露和微生物學家的技術和經驗都會影響結果的準確性[23]。細菌培養是耗時、昂貴、復雜、受影響因素較多的檢測，但培養可提供Hp對抗生素的敏感性結果，也可分離出Hp進一步分析表型和基因型特征，為Hp的精準治療提供信息[24]。

2 非侵入性方法

2.1UBT UBT被認為是非侵入性方法中Hp診斷的金標準[25]。UBT已經使用了近30年，仍然是診斷Hp感染的最流行的無創方法。利用胃中Hp脲酶活性，患者攝取的含13C或14C標記的尿素在胃中被水解成標記的CO2和氨，CO2在血液中被吸收，通過呼吸呼出并被測量[24]。Ferwana等[26]的一項薈萃分析，評估了兩種UBT對成人消化不良患者診斷的準確性，結果顯示，總的靈敏度和特異度分別為96%和93%。UBT安全、準確、易獲得，可用于流行病學的研究及根除治療有效性的評估[27]。但應在檢查2周前停用PPI，4周前停用抗生素，以避免假陰性結果[28]。胃出血患者，在出血停止后進行檢測[29]。研究顯示，13C UBT在正服用PPI的患者使用新測試餐Refex的情況下，其靈敏度和特異度分別為92.45%和97.96%，Refex可用于無法停止PPI治療的患者[30]。另有研究顯示，Hp能夠利用人體胃液中天然存在的13C和18O，通過同位素分餾的體外檢測進一步了解消化性潰瘍或非潰瘍性消化不良患者的實際感染狀況，未服用任何富含13C藥品的消化性潰瘍或非潰瘍性消化不良疾病的患者，利用Hp的脲酶活性，呼氣CO2中的13C和18O出現顯著變化[31]。UBT是一種安全、準確、易獲得的檢測方法，但更多的不易受其他因素影響的測試餐有待被研究。

2.2SAT 在受感染的個體中，Hp黏附在胃上皮細胞壁上，并在糞便中排泄。SAT是對糞便樣品中Hp抗原的檢測，SAT有酶免疫測定法和免疫層析法兩種方法，應用單克隆或多克隆兩種抗體。一般而言，基于單克隆抗體的測試比基于多克隆抗體的測試更準確，基于酶免疫測定法的測試比基于免疫層析法的測試結果更可靠[15,32]。與UBT一樣，SAT也是Hp根除治療的可靠檢測方法，應在治療結束至少4周后進行[12]。因安全、無創，SAT也被用于兒童Hp的檢測。Kalach等[33]對平均年齡為8.5歲，有上消化道疾病的158例患兒進行Hp檢測，結果顯示，SAT的靈敏度為91.3%(95%CI86.9%～95.6%)，特異度為97%(95%CI94.3%～99.6%)，陽性似然比為30.84，陰性似然比為0.09，測試準確度為96.2%(95%CI93.2%～99.1%)。此外，SAT也是流行病學研究及臨床篩查的有用工具[34-35]。SAT的準確性受PPI、抗生素和N-乙酰半胱氨酸等抑菌藥物以及出血性潰瘍的影響[36]。糞便的儲存和運輸也會對診斷的準確性造成影響。SAT是一種無創、方便、價廉、易實施的檢測方法，可用于Hp根除治療的療效評估，也可用于流行病學研究及臨床篩查。

2.3血清學 血清學是一項通過酶聯免疫吸附測定、酶免疫測定法或免疫印跡法檢測Hp抗體的方法，該方法的靈敏度和特異度分別為76%～84%和79%～90%[15]。尿液和唾液的Hp抗體檢測準確率低，其原因可能與抗體水平低有關，不建議用于患者的管理[37]。Toyoshima等[38]評估了患者的內鏡檢查結果與血清抗體滴度的關系，結果顯示，胃開放型萎縮、腸化生、皺褶擴大、彌漫性發紅和十二指腸潰瘍與高滴度有關；集合小靜脈規律排列、胃底腺息肉、淺表性胃炎、胃食管反流與低滴度有關。Shafaie等[39]以重組形式制備了4種Hp蛋白(Ureb、CagA、Tip-α和Hp0175)，用多重免疫印跡法對256例患者的血清抗體應答進行了評價，使用Logistic回歸模型評估結果與感染狀態及臨床結果之間的關系；在篩選酶聯免疫吸附測定陽性受試者中，CagA、Tip-α和Hp0175的3種抗體能夠從Hp感染者中分離出來；含有一種或以上抗原抗體的受試者與三陰性受試者相比，存在現癥感染的概率增加了5.4倍，發生萎縮性胃炎的概率增加了9.7倍；多重血清學檢測不僅能檢測Hp現癥感染，還可篩查消化不良患者是否存在胃萎縮。血清學因簡便、價廉、快速、可獲得的優點被廣泛用于流行病學研究，此外，因其無創也被用于兒童Hp感染的檢測[24]。與其他方法相比，血清學檢測的另一個優點是準確性不受潰瘍出血、胃萎縮、PPI或抗生素藥物應用的影響。然而，單一血清學檢測無法區分活動性感染和過去感染，不是評估根除治療的可靠測試，而多重血清學檢測有待進一步研究。

2.4分子檢測 分子檢測已極大改善了很多傳染病的臨床管理。聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)是廣泛應用于臨床的最佳分子方法之一，涉及廣譜感染檢測、新發感染評估、細菌基因型鑒定、抗生素耐藥性和流行病學研究[40-41]。PCR的檢測樣本可來源于侵入性及非侵入性檢查，包括牙菌斑、唾液、尿液、糞便、胃液及胃活組織[42-43]。準確的引物設計和適當的基因選擇對PCR的成功至關重要[44]。Trespalacio等[45]設計了新的引物用于檢測活組織標本中Hp gyrA基因的N87I突變，并在等位基因特異性PCR檢測中直接檢測左氧氟沙星的耐藥性，新引物的使用將左氧氟沙星耐藥性預測方法的靈敏度從52%提高至100%。Liu等[46]的最新研究證實，G四鏈體DNA酶可被用于PCR檢測，顏色標記的G四鏈體DNA酶可表現出過氧化物酶樣活性，擴增特定信號并顯示比色信號來指示診斷結果，具有靈敏度高、成本低和操作簡單的優點。PCR提供了一種簡單、準確、快速且高效的Hp檢測方法。無論患者是否接受過PPI治療，PCR在胃樣本Hp檢測中均顯示出最佳性能，PCR可能成為新的檢測金標準，特別是在接受PPI治療的患者中[47]。PCR的主要缺點為成本高且依賴操作者的技能及經驗。

3 小 結

Hp與多種消化系統內外疾病有關，正確診斷Hp對相關疾病的預防及治療至關重要。Hp檢測方法分為侵入性和非侵入性。內鏡檢查受檢查者經驗影響，靈敏度和特異度差別較大，不作為常規選擇；RUT和UBT分別作為侵入性和非侵入性Hp檢測方法的首選，在臨床中應用較廣泛；細菌培養和PCR可用來檢測Hp對抗生素的耐藥性，有較高的科研價值，可制訂個體化除菌方案；UBT和SAT可用來評估Hp根除治療的有效性；血清學和PCR具有檢測結果不受PPI藥物影響的特點。不同檢測方法的選擇主要取決于患者情況及實驗室水平，更多的不被外界因素影響的檢測手段有待于開發和優化。