钙卫蛋白在胃肠道疾病中的应用已经成为一个备受关注的话题。在这篇2023年发表在知名期刊Clinical Chemistry上的综述中,Jennifer Murray教授及其团队全面介绍了影响钙卫蛋白取样、检测和结果的因素以及钙卫蛋白在胃肠道疾病的诊断与管理中的作用。

钙卫蛋白最初用于IBD的诊断,但现在被认为在协助评估疾病活动度、复发预测和辅助治疗方面发挥作用,并可能有助于减少内镜检查。然而,有各种检测前和检测阶段的因素可以影响结果,这些需要被了解,优化临床应用。
钙卫蛋白是S100家族的一种钙结合蛋白,主要来源于中性粒细胞,单核细胞和巨噬细胞存在较少,约占中性粒细胞胞质蛋白的60%。
钙卫蛋白由蛋白单体S100A8和S100A9组成,各包含2Ca+结合位点,这些单体能够结合多种二价金属离子。钙卫蛋白具有直接的抗菌作用,其机制被认为是通过螯合金属离子,从而将它们与病原体隔离,它在体液中与现有炎症的严重程度成比例,在粪便中的浓度约为血浆的6倍。
钙卫蛋白是一种有用的胃肠道炎症的替代标志物,可用于炎症性肠病(IBD)的诊断和对已确定的疾病患者的管理。
1、取样
在一天的不同时间采集的样本之间存在很高的变异性,目前对于粪便钙卫蛋白取样的最佳时间还没有达成共识,但建议患者每次在一天中大约同一时间收集监测样本。
2、稳定性
一项早期的研究得出结论,在室温下保存7天后,粪便钙卫蛋白的浓度没有显著差异,这导致钙卫蛋白获得了高度稳定的声誉。随后的研究并没有支持这一点,该研究表明其稳定性高达3天,但在室温下7天后其浓度降低了28%。温度可能会改变钙卫蛋白对二价金属离子的亲和力,从而影响构象的变化。
在测量钙卫蛋白时,建议室温下保存粪便样本的时间不超过3天,样品不能在这个时间范围内处理,应该在−20°C保存。
3、蛋白提取
钙卫蛋白测量前需要预处理,将钙卫蛋白提取到缓冲液中,金标准方法是称重,但现在更常用商用采样管,以减少耗时。不同商用提取装置存在差异,建议使用提取装置时标准化液体体积,并加入离心步骤。
4、方法学
ELISA是许多实验室的选择,缺点是耗时步骤繁琐。化学发光、 免疫荧光或免疫比浊法作为较新的方法使检测具有更大的灵活性。一些免疫层析的方法甚至可以家用。
然而,不同的检测方法之间的定量一致性很差,不同的检测方法之间的差异为2-3倍,因此结果不能互用。可能的话,应该使用相同的检测方法对患者进行连续测量的监测。目前还没有关于钙卫蛋白的参考方法或标准参考物质。
5、结果解释影响因素
成人阈值普遍采用50 μg/g。钙卫蛋白在极端年龄是增加,老人粪便钙卫蛋白增加的可能原因包括胃肠道黏膜的改变、细胞和体液免疫的差异,以及与年龄相关的生态失调导致的低度炎症。健康婴儿粪便中的浓度远远高于成年人的浓度。
粪便钙卫蛋白是胃肠道炎症的标志物,但不是IBD特异标志。在其他与胃肠道炎症相关的疾病中,也已注意到粪便钙卫蛋白浓度的增加,如胃肠道出血。
短期摄入非甾体抗炎药物后以及服用质子泵抑制剂的成人中,已证实粪便钙卫蛋白升高。
下消化道问题是临床常见主诉,可能是器质性肠病或功能性肠病,出现不明原因腹痛腹泻。
胃肠道疾病诊断的金标准是内镜,不仅可以直接可视化,而且可以活检进行组织学诊断。虽然内镜检查有明显的优势,但患者已从率低,且有并发症。粪便钙卫蛋白的一个主要用途是初筛以帮助区分IBD和IBS,并帮助确定结肠镜检查的优先级。
其他用途(具体内容请查阅原文献):
1、炎症性肠病的诊断
2、确诊IBD患者的管理
3、疾病活动评估
4、作为粘膜愈合的标志物
5、作为复发的预测因子
6、协助降低治疗强度或停止治疗
7、其他器质性肠病诊断中的应用、如结直肠癌
乳铁蛋白与钙卫蛋白的诊断性能相似,因为这两种生物标志物都反映了中性粒细胞介导的炎症。
粪便免疫化学隐血检测(FIT)在许多国家被用作结直肠癌筛查项目的基础。有研究表明,FIT可能在确认黏膜愈合以及预测复发方面发挥作用,而粪便钙卫蛋白更适合用于监测活动性疾病患者的黏膜状态。
经过30年的研究,粪便钙卫蛋白的实验室检测已经打下了基础。最初使用仅限于IBD的诊断,但现在对已确诊疾病的患者越来越重要,帮助疾病管理。然而,目前还没有钙卫蛋白的标准参考方法和物质,不同方法之间存在显著的差异性。为了优化患者护理,所使用的任何定量阈值都应根据实验室中使用的测量方法进行解释,并应尽量减少分析前变异。
Murray J, Kok KB, Ayling RM. Fecal Calprotectin in Gastrointestinal Disease. Clin Chem. 2023 Jul 5;69(7):699-710. doi: 10.1093/clinchem/hvad051. PMID: 37228058.