Лабораторные биомаркеры при язвенном колите и болезни Крона.
Диагноз ЯК основывается на клинических симптомах в сочетании с рентгенологическими и эндоскопическими исследованиями. Необходимо использование неинвазивных биомаркеров. Неинвазивные биомаркеры могут помочь избежать инвазивных диагностических тестов и подавить возможные осложнения. Возможность определения типа ЯК, тяжести, прогноза и ответа на терапию с помощью биомаркеров давно является целью клинических исследователей.
Хороший биомаркер должен быть точным, воспроизводимым, стандартизованным, легко интерпретируемым клиницистами и обладать высокой диагностической чувствительностью и специфичностью. К сожалению, ни один маркер не обладает всеми этими функциями.
Сначала мы рассмотрим основные лабораторные биомаркеры при язвенном колите и болезни Крона. После этого мы рассмотрим новые биомаркеры и какие биологические маркеры следует разработать в будущем.
Основные лабораторные биомаркеры при язвенном колите
С-реактивный белок | Вырос | |
Скорость оседания эритроцитов | Вырос | |
Количество тромбоцитов | Вырос | |
Количество лейкоцитов | Вырос | |
Альфа-1-кислотный гликопротеин (оромукоид) | Вырос | |
Β2-микроглобулин | Вырос | |
Сиаловая кислота | Вырос | |
Сывороточный амилоид А | Вырос | |
Ферритин | Вырос | |
Сывороточный альбумин | Система комплемента | Уменьшено |
Трасферрин | Система комплемента | Уменьшено |
C1s, C2, C3, C4, B | Система комплемента | Вырос |
Haptoglogin | Транспортные белки | Вырос |
Гемопексин | Транспортные белки | Вырос |
Церулоплазмин | Транспортные белки | Вырос |
Альфа1 Антитрипсин | Ингибиторы протеиназ | Вырос |
Альфа-1 антихимотрипсин | Ингибиторы протеиназ | Вырос |
Фибриноген | Коагуляционные и фибринолитические белки | Вырос |
Протромбин | Коагуляционные и фибринолитические белки | Вырос |
Плазминоген | Коагуляционные и фибринолитические белки | Вырос |
Фактор XII | Коагуляционные и фибринолитические белки | Уменьшено |
ИЛ-6, ИЛ-1, β- TNF-α, ИЛ-8, ИЛ-10, интерферон-β | Цитокины | Вырос |
Серологические маркеры / антитела | Положительный рейтинг | |
АНКА | Антинейтрофильные цитоплазматические антитела (cANCA, sANCA, pANCA) | 2% -28% CD |
20% -85% UC | ||
ASCA | Антитела против saccharomyces cerevisiae | 39% -69% CD |
5% -15% UC | ||
Анти-OmpC | Антитела к порину внешней мембраны | 24% -50% CD |
5% -11% UC | ||
Анти-Cbir1 | Антиген, связанный с флагеллином | 50% КД |
5% -11% UC | ||
Анти-I2 | Последовательность I-2, ассоциированная с Pseudomonas flourescens | 30% -50% CD |
2% -10% UC | ||
Антитела к флагеллину A4-Fla2 и Fla-X | Недавно идентифицированный | Около 57% CD |
Антиламинарибиозидный углеводный IgG (ALCA) | Антигликан антитела | 17% -28% CD |
4% -7% ОК | ||
Антихитобиозидный углеводный IgA (АССА) | Антигликан антитела | 20% -25% CD |
5% -15% UC | ||
Антисинтетические маннозидные антитела (ASMA или AMCA) | Антигликан антитела | 28% КД |
18% UC | ||
Панкреатические антитела | Панкреатический секрет | 30% -40% CD |
2% -6% UC | ||
Сывороточные антитела к р53 | 9,3% UC |
Сывороточные маркеры острой фазы
Лабораторные тесты, наиболее часто используемые для измерения белков острой фазы в клинической практике, — это концентрация в сыворотке С-реактивного белка и скорость оседания эритроцитов. Другие биомаркеры острой фазы ответа при ЯК включают количество тромбоцитов и лейкоцитов, сывороточный альбумин и концентрацию орозомукоида.
CRP
CRP — это белок острой фазы, продуцируемый печенью в ответ на различные острые и хронические воспалительные состояния. Уровни CRP колеблются от 5 до 200 мг / л. Во время начала воспалительной реакции все большее количество гепатоцитов привлекается к его синтезу. Этот набор происходит очень быстро. Снижение концентрации CRP может быть таким же быстрым, со снижением от пика с полупериодом 48 часов.
У пациентов с БК было описано явное повышение уровня СРБ, тогда как при ЯК ответ незначительный или отсутствует. Удовлетворительного объяснения этих различий нет. Тем не менее, в литературе сообщается, что сывороточные концентрации ИЛ-6 были значительно увеличены у пациентов с БК по сравнению с ЯК и здоровой контрольной группой. Другая интерпретация может заключаться в том, что воспаление при ЯК ограничивается слизистой оболочкой, в то время как при БК воспаление является трансмуральным, но этого недостаточно, чтобы объяснить все различия.
Скорость оседания эритроцитов
Определение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) отражает изменения в различных белках острой фазы. СОЭ варьируется в зависимости от концентрации белка в плазме и значения гематокрита, а при ВЗК обеспечивает простую и быструю оценку изменений белков плазмы в острой фазе ответа. На СОЭ в значительной степени влияют размер, форма и количество эритроцитов, а также другие факторы, включая возраст, пол, анемию, нарушения кроветворения и беременность.
Тромбоциты
Тромбоциты также играют активную роль в некоторых воспалительных процессах. Высокое количество тромбоцитов хорошо коррелирует с тяжестью заболевания и, что интересно, может сохраняться даже после резекции кишечника у пациентов с ВЗК.
Другие сывороточные лабораторные маркеры
Количество лейкоцитов увеличивается во время острой фазы ответа, а также зависит от лекарств, используемых при ВЗК, таких как глюкокортикоиды/глюкокортикостероиды (увеличено) и азатиоприн (уменьшено).
Альбумин является отрицательным маркером острой фазы, и его снижение может быть обнаружено во время воспаления.
Другие маркеры острой фазы включают сиаловую кислоту, фибриноген, лактоферрин, β2-микроглобулин, сывороточный амилоид A, альфа 2-глобулин и альфа 1-антитрипсин. Большинство этих маркеров не были тщательно изучены при ВЗК.
Цитокины
Цитокины, вырабатываемые во время воспалительных процессов, являются главными стимуляторами выработки белков острой фазы. Цитокины, связанные с воспалением, включают IL-6, IL-1β, TNF-α, IFN-β, TGF-β, IL-8 и, возможно, IL-10.
Серологические маркеры
Антинейтрофильные цитоплазматические антитела
Серологические антинейтрофильные цитоплазматические антитела (ANCA) оцениваются с помощью непрямой иммунофлуоресценции (IIF) и обнаруживаются по трём основным типам окрашивания: цитоплазматический (cANCA), пятнистый (sANCA) и перинуклеарный (pANCA).
ANCA классически связаны с васкулитом, при котором уровни ANCA в сыворотке используются для диагностики, мониторинга и прогнозирования. Кроме того, ANCA обнаруживаются при других хронических воспалительных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит и ЯК. В то время как значения ANCA колеблются от 2% до 28% у пациентов с БК, 20-85% пациентов с ЯК являются положительными по ANCA, в результате чего чувствительность составляет 56%, а специфичность — 89% у пациентов с ЯК.
Антитела против Saccharomyces cerevisiae
Антитела против Saccharomyces cerevisiae (ASCA) обнаруживаются у 39–69% пациентов с БК и у 5–15% пациентов с ЯК. Интересно отметить, что чувствительность к ASCA IgA ниже у японских и китайских пациентов с БК, чем у кавказских пациентов с БК, предполагая, что на ответ ASCA могут влиять несколько различных генетических детерминант или факторов риска окружающей среды.
Антитела к порину внешней мембраны, флагеллину, последовательности I-2, связанной с Pseudomonas flourescens, и антитела к флагеллину A4-Fla2 и Fla-X
Антитела к порину внешней мембраны (Anti-OmpC) являются основным белком внешней мембраны, выделенным сначала из Escherichia coli. Положительность анти-OmpC была очень низкой у пациентов с ЯК и у здоровых субъектов (5-11% и 5% соответственно). Anti-OmpC может помочь в диагностике пациентов с CD с отрицательной реакцией на ASCA.
Антитела к флагеллину Cbir1 (Anti-Cbir1) положительны примерно у 50% пациентов с БК, в отличие от пациентов с ЯК (5-11%), другими воспалительными желудочно-кишечными заболеваниями (14%).
Флагеллины A4-Fla2 и Fla-X недавно были обнаружены у пациентов с БК. Положительные по флагеллинам A4-Fla2 и Fla-X более распространены у пациентов с постинфекционными заболеваниями раздраженного кишечника.
Анти-углеводные антитела: антиламинарибиозидный углеводный IgG, антихитобиозидный углеводный IgA, антисинтетические маннозидные антитела
Антиламинарибиозидный углеводный IgG (ALCA), антихитобиозидный углеводный IgA (АССА) и антисинтетические маннозидные антитела (ASMA или AMCA) — это новые антигликановые антитела. ALCA и ACCA обнаруживаются соответственно у 17% -28% и 20% -25% пациентов с БК.
ASMA представляют собой антитела против двух основных эпитопов олигоманнозы, которые были положительными у 28% пациентов с БК, отрицательными по ASCA. Антитела к С, углеводам, хитину, L и ламинарину имеют низкую чувствительность, но умеренно высокую специфичность у пациентов с БК, по сравнению с пациентами с ЯК.
Панкреатические антитела
Сообщалось об антителах, направленных против экзокринной функции поджелудочной железы (PAbs), у пациентов с БК с низкой распространенностью (30-40%). Антипанкреатические антитела были обнаружены IIF у пациентов с ЯК (2-6%) и у здоровых субъектов (0-2%).
Сывороточные антитела к р53
Ген р53 часто мутирует при раке человека. Накопление в клетках мутированного белка p53 может инициировать иммунный ответ с образованием циркулирующих антител против p53. Пациенты с ЯК имеют повышенный риск развития колоректального рака, среди различных генов, участвующих в канцерогенезе, ключевую роль может играть р53 . P53Ab в сыворотке выявлялся у 9,3% пациентов с ЯК.
Биомаркеры будущего
Разработка биомаркеров в ЯК будет очень важной в будущем. Развитие инструментов молекулярной биологии (микроматрицы, протеомика и нанотехнология) произвело революцию в области открытия биомаркеров. Достижения в области биоинформатики, связанные с междисциплинарным сотрудничеством, значительно улучшили способность собирать, характеризовать и анализировать большие объемы данных.
Метаболические биомаркеры
Поиск метаболических биомаркеров при БК в качестве доказательства микробных функций в кишечнике — новый и интересный диагностический подход .
Исследования описали роль фермента индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO1) в воспалении кишечника и ВЗК. IDO1 — это фермент, разрушающий незаменимую аминокислоту триптофан. Представление о том, что клетки, экспрессирующие IDO, могут подавлять Т-клеточные ответы и способствовать толерантности, является относительно новой парадигмой в иммунологии. IDO1 значительно увеличивается при воспалении кишечника.
Протеомика
Протеомные подходы к идентификации биомаркеров заболевания в основном основаны на сравнительном анализе экспрессии белков в здоровых и пораженных тканях для выявления аберрантно экспрессируемых белков, анализе секретируемых белков (в клеточных линиях и первичных культурах) и прямом профилировании белков сыворотки.
Недавно было опубликовано исследование на пациентах с ВЗК с использованием методологии масс-спектрометра с улучшенной лазерной десорбцией и временем пролета (SELDI-TOF-MS). Были идентифицированы четыре белка биомаркеров острой фазы воспаления (PF4, MRP8, FIBA и Hp-α2). PF4 и Hp-α2 также были обнаружены в сыворотке с помощью классических методов, и их истинная диагностическая ценность должна быть подтверждена.
Давайте сделаем выводы. Лично по нашему мнению, мы не увидели точности анализов биомаркеров. Мы задались вопросом о надобности сдачи подобных анализов. Учитывая, что это стоит денег! Лабораторные биомаркеры при язвенном колите и болезни Крона нам не показали какой-то своей ценности.