Лаборатория медицинской диагностики, лицензия ЛО-78-01-006578 от 20.02.2016

Лабораторные маркеры воспалительных заболеваний кишечника.

Уважаемые пациенты! В ноябре детская медицинская сестра принимает 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 23 и 30 числа.

 

 

 

 

 

Втр, 03/05/2019 - 14:02 / nazarov

Лабораторные маркеры воспалительных заболеваний кишечника.

Ведение больных с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) является сложной и комплексной проблемой, которая включает диагностику, прогноз, оценку активности и тяжести, а также предсказание исхода терапии.Так, при обследовании больных ВЗК гастроэнтерологам приходится использовать комбинацию симптомов, лабораторных показателей, данных методов визуализации и эндоскопического обследования с гистологическим описанием биоптатов. Ряд лабораторных маркеров позволяют объективно оценить активность болезни, поскольку симптомы заболевания, на которые приходится полагаться, часто неспецифичны. Кроме этого,лабораторные маркеры позволяют избежать частых инвазивных, прежде всего, эндоскопических процедур, которые представляются обременительными для больных.

При ВЗК биологические маркеры, такие как кальпротектин в кале или острофазовые реактанты, используются для ранней диагностики (скрининга) заболевания и дифференциальной диагностики поражения ЖКТ. Кроме того, биомаркеры используются для оценки активности заболевания и риска осложнений, предсказания рецидивов и мониторирования эффекта терапии. Применение биологической (или антицитокиновую) терапии при ВЗК подхлестнуло интерес к воспалительным биомаркерам, в том числе С-реактивному белку (СРБ) и фекальному кальпротектину, для отбора больных, отвечающих на этот вид терапии.

Идеальный биомаркер заболеваний должен обладать рядом свойств. 

Таблица 1. Совокупность требований для идеального биомаркера заболевания

Требования к методу выявления

Требования к клинической информативности

Простота выявления

Быть специфичным для болезни (т.е. не встречаться при других состояниях).

Техническая легкость выполнения

 

Идентифицировать больных с риском ВЗК и дифференцировать ВЗК от не-ВЗК

Минимальная инвазивность для больного

Способность объективно измерять активность заболевания и предсказать течение болезни (рецидив или улучшение)

Доступность (сравнительная дешевизна)

Способность мониторировать эффект терапии

Быстрота получения результата

Иметь прогностическое значение, характеризовать группу риска, оценивать риск осложнений/летальности

Воспроизводимость измерений у одного пациента, разными сериями измерений, разными лабораториями

Использоваться в клинических исследованиях в качестве основной или вторичной конечной точки

К сожалению, нет единственного маркера, который обладал бы всеми изложенными свойствами, поэтому приходится использовать ряд показателей. В отличие от других биомаркеров СРБ наиболее изучен. Он является объективным маркером воспаления и достаточно хорошо коррелирует с активностью болезни Крона (БК). Повышенный уровень СРБ повышает вероятность положительного ответа на проводимую терапию, а нормальный уровень СРБ предсказывает положительный ответ на плацебо в клинических исследованиях биологической терапии. Однако, несмотря на преимущества использования СРБ, этот биомаркер все-таки далек от идеала. СРБ хуже коррелирует с активностью язвенного колита (ЯК) по сравнению с БК. Другие лабораторные маркеры, включая СОЭ, лейкоциты и лейкоцитарную формулу, альбумин, альфа-1 кислый гликопротеин (орозомукоид), оказались менее клинически значимыми по сравнению с СРБ. Маркеры, обнаруживаемые при ВЗК в кале (фекальные биомаркеры), представляются многообещающими и более специфичными для определения воспаления кишки у больных с выявленными ВЗК. Это, в первую очередь, относится к использованию фекального кальпротектина (calprotectin) при БК и при ЯК. Недавние результаты, однако, подтвердили, что обнаружение фекального кальпротектина более типично для ЯК, чем БК. Отчасти это обусловлено более выраженным воспалением терминальных отделов кишечника при ЯК, небольшим объемом стула со значительной примесью слизи, который характерен для этого заболевания. Представляется, что одновременное определение нескольких лабораторных маркеров должно стать частью стандартного обследования больных с ВЗК. Они не могут заменить все другие приемы диагностики, но могут оказаться ценным дополнительным инструментом клинического обследования.

Кальпротектин, фекальный кальпротектин и другие фекальные бимаркеры воспаления

Очевидной причиной для поиска фекальных маркеров является то, что кал легко доступен у больных с ВЗК и исследование не требует даже проведения венопункции. Во-вторых, сывороточные маркеры могут быть повышены при коморбидных заболеваниях, но при отсутствии сопутствующей гастроинтестинальной инфекции фекальные массы обладают большей специфичностью при ВЗК. Кроме того, если фекальные биомаркеры окажутся чувствительны для выявления состояния слизистой кишечника, то потенциально эндоскопического исследования можно избежать.

Белки кала, используемые в качестве биомаркеров при ВЗК, являются белками, входящими в состав цитоплазмы нейтрофильных гранулоцитов. В их число входят фекальный лактофферин, лизоцим, эластаза, миелопероксидаза, кальпротектин.

Кальпротектин – белок с молекулярным весом 36 kDa, содержащий кальций и цинк, представляется  наиболее многообещающим маркером для ВЗК. В отличие от других нейтрофильных маркеров, кальпротектин составляет 60% белка, содержащегося в цитозоле нейтрофилов. Именно присутствие ионов металла в его составе и небольшой молекулярнй вес превращают фекальный кальпротектин в стабильным биомаркер воспаления стенки кишечника. Он высокорезистентен к разложению в агрессивной среде кала, а стабильные уровни кальпротектина сохраняются при комнатной температуре при +4С в течение более одной недели. Именно высокая стабильность выгодно отличает кальпротектин от других фекальных биомаркеров (лактоферрина, эластазы, миелопероксидазы и других), что делает его привлекательным для лабораторной практики.

Ранние исследования выявили хорошую корреляцию фекального кальпротектина с экскрецией меченых индием-111 лейкоцитов и с показателями интестинальной проницаемости кишечника. Наличие кальпротектина в кале отражает количество распавшихся лейкоцитов, таким образом, его концентрация в стуле прямо пропорциональна миграции нейтрофилов в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Хотя кальпротектин является чувствительным маркером воспаления в ЖКТ, но это недостаточно специфичный маркер, и повышенный уровень кальпротектина находят также при опухолях, инфекциях и полипозе. Повышенный уровень фекального кальпротектина был обнаружен при применении нестероидных противовоспалительных средств (НПВС), а также у лиц пожилого возраста.

Фекальный кальпротектин увеличивается в кале у более 95% больных с ВЗК и коррелирует с активностью заболевания. Тест позволяет дифференцировать больных БК от больных, страдающих синдромом раздраженной толстой кишки. Фекальный кальпротектин может быть использован для диагностики ВЗК. Верхний предел нормальных значений, составляющий 30 мкг/г (в норме), обеспечивает практически 100% чувствительность для разграничения активного БК от синдрома раздраженной толстой кишки. Обнаружение фекального кальпротектина коррелирует с эндокопическими и гистологическими признаками активности у больных с БК, и повышенный уровень кальпротектина нормализуется тотчас же после разрешения воспаления БК и ЯК. В нашей практике также наибольший уровень кальпротектина отмечался у больных с болезнь Крона и был существенно меньше при других заболеваниях группы ВЗК.

В педиатрической клинике Fagerberg et al. (Fagerberg U.L., 2005) исследовал кальпотектин у 36 детей с симптомами, характерными для хронического воспаления толстой кишки. У всех больных была проведена илиоколоноскопия и исследован кальпротектин в кале. У 22 больных обнаружено воспаление при эндоскопии. У 20 из них было позднее диагностирована ВЗК. Уровни кальпротектина были много выше у этих больных, чем у детей без воспаления при эндоскопии. Авторы заключили, что фекальный кальпротектин является полезным маркером воспаления толстой кишки у детей с гастроинтестинальными симптомами, и положительный тест может в перспективе иметь приоритет перед эндоскопией. Интересно, что повышенный фекальный кальпротектин был определен у здоровых родственников первой степени родства больных БК. Наблюдение за этими индивидуумами сможет показать, действительно ли фекальный кальпротектин позволяет выявить родственников с риском развития ВЗК.

Фекальный кольпроотектин моежт использоваться в целях предсказания рецидива ВЗК. Определение концентации фекального кольпротектина у больных с неактивным ВЗК имеет чувствительность и специфичность, превышающие 85% в предсказании рецидива. По мнению исследователей, положительные результаты могут помочь в назначении превентивного лечения в подобных случаях. В исследовании Tibble et al. уровень кальпротектина 50 мкг/г и более предсказывал 13-кратное увеличение риска рецидива. Costa et al. включил в исследование 38 больных БК и 41 больного ЯК, находящихся в ремиссии по меньшей мере 5 месяцев. Базальный уровень кальпротектина 150 мкг/г и более предсказывал рецидив в следующем году. Хотя чувствительность показателя была высокой как для БК (87%), так и ЯК (89%), но специфичность была много ниже в случае БК (43%) сравнительно с ЯК (82%). В этом исследовании серийное определение СРБ и СОЭ не могло предсказать рецидив заболевания. В другом недавнем исследовании фекальный кальпротектин предсказывал рецидив ВЗК, но тест оказался информативнее для ЯК, чем при БК.

К настоящему времени проведено несколько исследований комбинированого использования острофазовых биомаркеров при ВЗК. 

В ранних работах из госпиталя Св. Марка, Лондон (Англия) исследовано 82 взрослых пациента, направленных с абдоминальным синдромом. У всех больных выполнялось клиническое исследование, биопсия прямой кишки, определение СОЭ, СРБ, альфа-1 гликопротеина. Из этих маркеров СРБ был повышен у всех больных, у которых затем была диагностирована БК (19 больных), у 50% больных с диагностированным ЯК, но ни у кого из 41 больного с синдромом раздраженной толстой кишки. В педиатрической клинике исследователи Beattie  использовали подобный подход при изучении 91 ребенка среднего возраста, направленных с болями, диарреей, ректальным кровотечением, потерей веса и язвами во рту. У всех детей проводиолось исследование крови (гемоглобин, число лейкоцитов, тромобоцитов, СОЭ, альбумин и СРБ), илиоколоноскопия и исследование тонкой кишки. В результате у 26 детей был поставлен диагноз БК, у 13 - ЯК, у 8-  полипоза, у 2 - туберкулеза, у 3 - неопределенного колита (НК), у 2 - лимфоидной нодулярной гиперплазии. Оказались здоровыми 37 детей.  Наилучшим лабораторным маркером в дифференциальной диагностики ВЗК от других заболеваний оказался СРБ. Аналогичные результаты были получены Shine et al. В этом исследовании 85% детей, больных БК, и 23% больных ЯК имели повышенный уровень СРБ, но не дети с полипами и здоровые. Наконец, в крупном исследовании, включившим 203 больных, направленных с симптомами, подозрительными на заболевание толстой кишки, также было установлено, что СРБ является наилучшим маркером для дифференциации ВЗК от синдома раздраженной толстой кишки (IBS).

Анализ полученных данных позволяет заключить, что СРБ является наиболее чувствительным маркером в определении ВЗК с чувствительностью 30-50% для ЯК и 70-100% для БК. При повышении нормы можно увеличить чувствительность до 100%. В этом аспекте надо отметить, что изучение нового теста СРБ высокой чувствительности проводилось при разных состояниях, таких, например, как ИБС, но данных об изучение высокочувствительной СРБ для определения ВЗК в литературе не нашлось.

В исследовании Langhorst J (Университет Дуйсбург-Эссен, Германия) определяли лактоферрин, кальпротектин в стуле, эластазу полиморфноядерных нейтрофилов и СРБ у 42 больных и 43 БК. Активность болезни определяли для ЯК согласно colitis activity index (CAI) и для БК согласно Crohn's disease activity index (CDAI). Больные с высоким индексом активности демонстрировали значительно выше уровни лактоферрина, кальпротектина и эластазы по сравнению с неактивными пациентами (р<0.05). Кальпротектин обнаружил выше диагностическую чувствительность для БК (81.4%), в то время как лактоферрин имел выше чувствительность по сравнению с другими маркерами для ЯК (83.3%). Таким образом, фекальные маркеры способны дифференцировать активную стадию ВЗК от неактивной стадии. Ни один из них не в состоянии отразить результаты воспаления, найденные эндоскопически, но все три показали более высокую диагностическую значимость, чем СРБ.

В общем, у пациентов с тяжелой формой болезни чаще обнаруживают воспалительные маркеры сравнительно с больными без и только со слабой степенью воспаления. Это было показано в проспективном исследовании Tromm et al., которые исследовали лабораторные маркеры: СОЭ, сывороточный альбумин, ингибитор альфа-1 протеиназы, холинестеразу, СРБ и гематокрит и изучали корреляцию этих маркеров с активностью, выявляемой при эндоскопии.

При сравнении БК и ЯК корреляция лабораторных маркеров с активностью болезни была выше при БК, чем при ЯК. Помимо клинических признаков активности, данные из клиники Мэйо показали хорошую корреляцию между СРБ и эндоскопическими и гистологическими данными активности при БК. Для ЯК, однако, эта корреляция была менее сильной.

ВЗК протекают стадийно, поэтому БК и НЯК характеризуются периодами ремиссии, сменяемыми воспалительными периодами. Вспышки заболевания отличаются  непредсказуемостью во времени. Однако если развитие рецидива можно было бы предсказать, то можно попытаться ликвидировать его за счет своевременно назначенной терапии. В ряде исследований БК была использована панель лабораторных маркеров для предсказания рецидива. В проспективном исследовании Brignola et al. прослежены 41 больной с исходно неактивной болезнью (индекс активности <150), используя панель воспалительных маркеров (СОЭ, лейкоцитоз, гемоглобин, альбумин, альфа-2 глобулин, сывороточное железо, СРБ, альфа-1 гликопротеин и альфа-2 антитрипсин) в течение 6 месяцев до рецидива. Всего 17 из 41 больных имели рецидив БК. СОЭ и альфа-1 гликопротеин оказались лучшими маркерами, отличавшими лиц с рецидивоми. Для этих маркеров был вычислен прогностический индекс (PI), и порог дискриминантной силы показателя равнялся 0.35. Все пациенты с PI > 0.35 при дальнейшем наблюдении имели рецидив в течение 18 месяцев сравнительно с 5/29 больных с индексом <0.35. Поэтому хотя нормальные значения не гарантируют ремиссию у всех больных, высокие значения СОЭ и альфа-1 гликопротеина  предсказывают рецидив в последующие 1-2 года. Несколькими годами позже Boirivant et al. ретроспективно проследили 101 амбулаторного пациента с БК. Половина пациентов имела повышенный СРБ и это коррелировало с клинической активностью заболевания. Но приблизительно 1/3 пациентов с БК имели клинические признаки активности, несмотря на нормальные показатели СРБ, и 1/3 больных имела повышенный уровень СРБ, но клинически ремиссию. Вероятность рецидива после двух лет наблюдения была выше у больных с повышенным СРБ сравнительно с пациентами с нормальным уровнем СРБ.

Недавно группой исследователей GETAID был проспективно прослежен 71 больной с БК, у которых медикаментозно вызывалась ремиссия и измерялись лабораторные маркеры (клинический анализ крови, СРБ, СОЭ, альфа-1 антитрипсин, оросомукоид) каждые 6 недель. Имели рецидив 38 больных с индексом БК >150 и c увеличением более 100 пунктов от базального уровня после в среднем 31 недели наблюдения. Только два лабораторных маркера оказались предсказательны для рецидива: СРБ (>20 мг/л) и СОЭ (>15 мм/час). Пациенты с обеими положительными маркерами имели в восемь раз выше риск рецидива с негативным предсказательным значением 97%, подтверждая, что нормальные значения СОЭ и СРБ позволяют исключить рецидив в пределах ближайших 6 недель.

Хотя разные острофазовые биологические маркеры исследуются при ВЗК, но ни один из них не оказался идеальным или имеющим значительные преимущества в текущей лабораторной работе. Тем не менее, СРБ является полезным маркером при БК, поскольку коррелирует с активностью заболевания. СРБ имеет короткий период полужизни, его повышение наблюдается рано после начала воспалительного процесса и быстро уменьшается после разрешения, делая этот биомаркер пригодным для оценки активности заболевания. Более того, этот тест недорогой и легко выполнимый. В то время как болезнь Крона ассоциируется со значительным ответом СРБ, синтез данного биомаркера изменяется недостаточно или не изменяется вовсе при язвенном колите. СОЭ имеет ряд преимуществ, таких как легкость определения, доступность и низкая цена. Тем не менее, имеет ряд недостатков. Прежде всего, это зависимость СОЭ от возраста, наличия анемии, курения и применения некоторых лекарств. Более того, его полезность ограничивается длинной полужизнью и наличием длительного латентного периода после начала актвности БК. Теоретически фекальные биомаркеры имеют очевидные преимущества, обнаруживая значительную специфичность в диагностике хронических форм ВЗК. Некоторые заболевания желудочно-кишечного тракта, включая хронические ВЗК, обнаруживают значительную элиминацию лейкоцитов с калом, и тесная корреляция была установлена между кальпротектином и экскрецией лейкоцитов, меченых 111-индием. Фекальный кальпротектин является полезным неинвазивным и чувствительным маркером воспаления кишки как при БК, так и при ЯК. Преимущества этого маркера кала состоят в том, что он может быть выявлен простой и недорогой техникой и обнаруживает замечательную стабильность в кале в течение длительного периода. Но количественные результаты определения кальпротектина все же лучше, по-видимому, для ЯК, чем для БК. Однако в ряде работ кальпротектин  показал наивысшую диагностическую точность при БК (81.4%), а лактоферрин имел преимущества над другими биомаркерами при ЯК (83.3%).  Подобно кальпротектину, фекальный лактоферрин также рассматривается как простой и недорогой иммунохимический метод, хотя и менее изученный по сравнению с кальпротектином.  Таким образом, лабораторные маркеры и в особенности собранные в виде панели должны быть постепенно интегрированы гастроэнтерологами в ведение больных ВЗК. Научные исследования по  отбору чувствительных, специфичных и пригодных для формирования диагностических панелей маркеров острого воспаления активно продлжаются.

Средняя: 5 (1 оценка)