幽门螺杆菌感染诊断的研究进展

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　　[摘要]内镜检查技术正在不断完善，除了窄带成像技术外，蓝激光成像、联动成像以及结合人工智能的卷积神经网络等技术，都可运用于观察幽门螺杆菌（Hp）感染。当慢性活动性胃炎患者经标准染色法未检测到Hp感染，或存在罕见、特殊细菌感染时，临床建议加做免疫组化。以实时聚合酶链式反应（PCR）为基础的分子方法在检测Hp感染和耐药Hp中均显示出很高的准确性;最可靠的非侵入性方法仍然是尿素呼气试验;大便抗原检测敏感性与尿素呼气试验可相媲美，并且可能是后者的良好替代方法。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。
　　[关键词]内镜检查;组织学;实时聚合酶链式反应;尿素呼气试验;大便抗原检测;血清学;幽门螺杆菌
　　[中图分类号] R573          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2020）7（a）-0027-04
　　Research progress in diagnosis of Helicobacter pylori infection
　　CEHN Chen1   ZHOU Xue-jun2   HE Ying1▲
　　1. The Second Department of Gastroenterology， Harbin First Hospital， Heilongjiang Province， Harbin   150010， China; 2. Department of Interventional Vascular， Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical University， Heilongjiang Province， Mudanjiang   157011， China
　　[Abstract] Endoscopic imaging is constantly being improved. In addition to narrow band imaging， blue laser imaging， linked color imaging and convolutional neural networks combined with artificial intelligence systems can be clinically applied to observe Helicobacter pylori （HP） infection. In chronic active gastritis， immunohistochemistry is recommended clinically if Hp is not detected by standard staining or there are rare and special bacterial infections. The molecular method based on real-time polymerase chain reaction （PCR） has shown a high accuracy both for detecting Hp infection and drug-resistant Hp. The most reliable non-invasive test remains the urea breath test. The sensitivity of stool antigen test is comparable to the urea breath test， and may be a good alternative to the latter. This article divides the related methods for the diagnosis of Hp infection into two categories： invasive and non-invasive， and reviews the relevant methods for the diagnosis of Hp infection
　　[Keywords] Endoscopic imaging; Histology; Real-time polymerase chain reaction; Urea breath test; Stool antigen test; Serology;Helicobacter pylori
　　幽門螺杆菌（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]。MAPS Ⅱ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快速尿素酶測试（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著增加，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，如免疫組织化学染色、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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　　（收稿日期：2020-01-20）
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