粪便Hp抗原检测对UBT假阴性患者的诊断意义

Diagnostic Value of Stool Antigen Test for the Detection of Hp Infection in UBT False-Negatives

摘要: 在诊断幽门螺杆菌(Hp)感染的非侵入性检测中，尿素呼气试验(UBT)具有很高的敏感性与特异性，是最常用的检测方法，但在临床中易受到多种因素干扰从而影响检测效果。近年来，粪便抗原检测(HpSA)以其较高的敏感性与特异性以及较低的成本成为诊断Hp感染的常用检测方法，本文将评价尿素呼气试验易出现假阴性的患者中实行粪便抗原检测的可靠性以及其诊断意义。

Abstract: Among the non-invasive tests for the diagnosis of Helicobacter pylori (Hp) infection, the urea breath test (UBT) has high sensitivity and specificity and is the most commonly used test, but it is suscep-tible to interference by various factors in the clinical setting, thus affecting the effectiveness of the test. In recent years, Hp stool antigen test (HpSA) has become a common test for the diagnosis of Hp infection due to its high sensitivity and specificity and low cost. In this paper, we will evaluate the reliability and diagnostic value of stool antigen test in patients with false negative urea breath test.

1. 引言

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)是螺旋形或弯曲的革兰阴性微需氧鞭毛杆菌，已被证实与慢性胃炎、消化性溃疡、黏膜相关的淋巴组织淋巴瘤、胃癌等多种疾病密切相关，世界上约一半的人口感染Hp [1]，因此快速准确地诊断Hp感染对于指导进一步的治疗意义重大。在非侵入性诊断方法中，尿素呼气试验(Urea Breath Test, UBT)具有很高的灵敏度与特异度，是目前诊断Hp感染最常用的检测方法，也被认为是可靠的无创检查，灵敏度达94.1% [2]，然而在临床应用中，UBT易受到质子泵抑制剂(Proton Pump Inhibitor, PPI)、抗生素、胃大部切除术等因素的干扰 [3]，且UBT成本高昂，在基础设施落后的地区难以开展，一定程度上限制了UBT的广泛使用 [4]。近年来，Hp粪便抗原检测(Stool Antigen Test, HpSA)以其较高的灵敏度与特异度和较低的成本逐渐成为Hp感染检测的诊断方法 [5]，HpSA无需昂贵的设备与化学试剂，与UBT相比成本较低且操作简便，准确性高，灵敏度能达到95%以上。本研究通过综述胃大部切除术后、服用PPI、胃黏膜萎缩、上消化道出血(Upper Gastrointestinal Bleeding, UGIB)以及患者依从性等问题对UBT检测效果的影响，并评价HpSA的诊断优势，以期在临床中选择最佳的检测方法，提高Hp感染诊断的准确性，降低漏诊率，为早期根除Hp提供更可靠的诊断依据。

2. UBT与HpSA相关原理

诊断Hp感染的侵入性检测方法主要包括组织学检测、快速尿素酶试验、聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)和细菌培养等；非侵入性方法主要包括UBT、HpSA以及血清学检测等 [6]。患者在UBT检测前，需口服¹³C或¹⁴C标记的尿素，一般首选稳定、无放射性的¹³C。Hp产生的尿素酶将标记的尿素水解成氨和标记的碳酸氢盐，后者吸收入循环，经肺呼出含有¹³C或¹⁴C标记的二氧化碳 [7]。通过收集受检者的呼出气体，分析其中被标记的二氧化碳，即可判断受检者是否存在Hp感染。然而¹⁴C试验具有放射性，儿童、孕妇及哺乳期妇女不推荐该检测 [8]。

HpSA的原理主要是由于胃黏膜上皮每1~3天更新一次，定植于胃黏膜表面的Hp会随着胃上皮细胞脱落肠道，最终作为抗原随粪便排出体外。HpSA可以通过以下两种分析方法从粪便中检测出相关抗原：一是酶联免疫分析法(Enzyme Immunoassay, EIA)，另一种是免疫色谱法(Immunochromatographic Assay, ICA)。其中EIA需要在实验室中应用分光光度计判读结果，操作步骤较复杂且耗时较长，而基于ICA的HpSA不需要特定的检测仪器，数分钟即可出结果，在诊室甚至患者家中即可完成，适用于随访和人群筛查，但准确性不如EIA [9]。根据使用的抗体不同，HpSA又可分为单克隆抗体法和多克隆抗体法，《马斯特里赫特V/佛罗伦萨共识报告》 [10] 以及《第五次全国幽门螺杆菌感染处理共识报告》 [11] 中均建议UBT及单克隆抗体HpSA作为非侵入检测方法诊断Hp感染。

3. 影响UBT检测效果的影响因素

3.1. 胃大部切除术后

经胃大部切除术的患者中，胃的解剖结构发生了明显改变，其体积明显缩小，影响了Hp在胃黏膜的定植和生存，降低了其存活率 [11]；且患者服用的尿素试剂通过残胃的速度加快，留在胃内的尿素绝对量减少；此外，残胃中胃酸分泌减少，较弱的酸性条件不利于Hp定植和生存，影响尿素酶的活性，产生的二氧化碳可能低于检测下限。这些原因都会导致UBT假阴性。田学英等 [12] 对胃大部切除术后诊断Hp感染的常用检测方法进行了系统回顾和荟萃分析，其中9项研究的UBT综合灵敏度、特异度分别为77%、89%，阳性似然比和阴性似然比分别为6.32和0.27。因此在胃大部切除术后患者中，不推荐UBT作为诊断Hp感染的首选检测方法，临床中常应用侵入性检测代替UBT。因此，探索可准确诊断胃大部切除术后人群Hp感染的非侵入性方法具有必要性。

3.2. PPI

胃食管反流病、慢性胃炎、胃溃疡等患者需要长期服用PPI治疗，从而引起UBT结果假阴性或假阳性。假阴性的机制被认为是PPI通过抑制胃酸的分泌改变了胃内酸性环境，从而影响了尿素酶的活性；且PPI还可以直接抑制Hp生长，使细菌定植数量低于UBT检测的临界值，继而导致假阴性结果 [13]。假阳性结果可能归因于PPI引起胃内酸度降低，使得除Hp之外的产尿素酶细菌更容易定植在胃腔中从而干扰检测效果 [14]，因此一般需要在测试前两周停止PPI用药 [15]。Bravo等 [16] 研究发现，在连续服用PPI治疗1周后，UBT灵敏度由100%降至70%，连续服用2周后的灵敏度降至60%；而PPI停药2周后复检，UBT的灵敏度恢复至90%。服用PPI会影响UBT的诊断效能，而PPI停药会严重影响患者治疗效果，因此需要其他检测方法替代UBT。

3.3. 胃黏膜萎缩

萎缩性胃炎(Atrophic Gastritis, AG)是一种常见疾病，表现为胃黏膜及腺体不同程度的萎缩，伴有肠上皮化生(Intestinal Metaplasia, IM)，间质炎症浸润显著。Hp是AG和IM最重要的致病因素之一 [17]，Jeong等 [18] 研究指出，根除Hp可有效减轻AG患者的黏膜萎缩以及IM，因此准确诊断Hp感染进而将其根除对于AG患者的预后意义重大。UBT在诊断胃黏膜萎缩患者时易产生假阴性或假阳性的结果：假阴性的原因可能是AG和IM患者的胃黏膜中Hp的定植明显减少；假阳性的原因可能是AG导致的胃酸缺乏环境促进了其他产尿素酶细菌生长 [19]。Kwon等 [20] 研究表明，在AG或IM高发人群中，即使在服用柠檬酸的情况下，UBT假阳性仍然很常见。Furuta等 [21] 对35名伴有严重胃体胃黏膜萎缩的自身免疫性胃炎患者的胃黏膜进行细菌培养，结果发现33例胃黏膜标本中检测出除Hp以外的其他尿素酶阳性细菌，如肺炎克雷伯氏菌和α-链球菌等，导致UBT结果呈假阳性。

3.4. UGIB及依从性差的患者

由于UBT检测需要口服尿素试剂，因此在需要禁食的UGIB患者中无法施行。并且大多数UGIB的患者都接受过PPI抑酸治疗，如前文(3.2)所述可能出现假阴性结果。Hp是一种微需氧菌，UGIB时血红蛋白可释放大量氧气抑制Hp生长，血液的中和作用也会提高胃内pH值，影响尿素酶的活性继而产生假阴性 [22]。王醒等 [23] 以病理学检测为金标准，对116例UGIB患者进行UBT检查，结果UBT的灵敏度仅为51.8%，准确度仅为69.8%，表明UBT与金标准的一致性较差，不适合在UGIB人群中进行检测。

对于依从性差的患者，如儿童、老年人及日常生活能力受限的残疾人等，难以配合呼气活动，无法完成UBT的操作流程，从而影响检查结果，此时需要其他检测方法进行替代检测。

4. HpSA的诊断优势

4.1. 评估胃大部切除术后患者的Hp现症感染及根除疗效

HpSA诊断胃大部切除术后患者Hp感染的准确性比UBT高。Yan等 [24] 对59例胃癌远端胃切除术患者进行了研究，UBT和HpSA检测Hp的灵敏度分别为40.9%和76.3%，特异度分别为59.1%和77.9%，准确度分别为90.5%和96.6%，因此HpSA是诊断胃大部切除术后患者Hp感染的准确可靠的无创性方法。Sheu等 [25] 研究证明，HpSA在胃大部切除术患者中具有很高的灵敏度(93%)和特异度(100%)，且HpSA对于胃大部切除术后患者Hp根除治疗后的检测仍然具有100%的灵敏度和88.3%的特异度。因此HpSA既可在胃大部切除术后患者中筛查Hp感染，又可以评估根除治疗的效果，是一种可靠的检测方法。

4.2. 服用PPI不影响HpSA检测效能

在接受PPI治疗的胃食管反流病、慢性胃炎、胃溃疡等患者中，HpSA检测灵敏度优于UBT。Kodama等 [26] 在28例患者的研究中发现，接受PPI治疗前的HpSA灵敏度和特异度为95.2%、71.4%，接受PPI治疗后分别为88.9%、90.9%，可以看出，PPI治疗前后HpSA均有较好的灵敏度和特异度。Asfeldt等 [27] 的实验对43名Hp阳性患者进行2~4周的兰索拉唑治疗，治疗结束后的第1天即进行单克隆抗体HpSA检测，结果显示所有患者HpSA仍呈阳性。因此兰索拉唑的治疗并未影响HpSA检测效果。于涛等 [28] 对确诊为Hp感染的29名患者进行为期1周的奥美拉唑治疗，治疗结束时使用HpSA进行检测，结果有28名患者仍检测为Hp阳性，阳性率达96.6%，提示短期PPI治疗对HpSA的检测结果无明显影响。Shimoyama等 [29] 对22例活动期胃、十二指肠溃疡的Hp感染患者进行了1周的Hp根除治疗及6~8周的PPI治疗，在治疗结束时以及停药7天后均进行UBT及单克隆抗体EIA检测，结果显示21名患者PPI治疗结束时的EIA结果与停药7天后UBT的检测结果相同，提示单克隆抗体EIA检测即使在服用PPI期间也可以用来评估根除治疗的效果。与UBT相比，HpSA不受短期PPI治疗的影响，对于需要PPI治疗的消化性溃疡患者来说，HpSA可能是一种更好的选择。

4.3. 对轻度AG患者Hp感染的诊断效能较好

在Shimoyama等 [30] 等一项大规模实验研究中，采用血清学和HpSA两种方法对Hp感染的诊断性能进行了大规模调查，以胃蛋白酶原(Pepsinogens, PG)作为胃黏膜萎缩严重程度的指标，在118名轻度AG (50 μg/L < PG I < 70 μg/L, 2.0 < PG I/ PG II (PG I与PG II比值) < 3.0)患者中，HpSA和血清学诊断效果并无显著差异；而在303例重度AG(PG I < 50 μg/L、PG I/PG II < 2.0)患者中，HpSA的阳性率(81.8%)明显低于血清学检测的阳性率(88.7%, P < 0.05)。综上，HpSA在轻度胃黏膜萎缩的患者对Hp诊断效能较好；而在重度胃黏膜萎缩的病人中，HpSA会受到胃黏膜中的Hp定植密度降低及Hp抗原排泄减少等因素的干扰从而降低检测效果。因此HpSA可能是轻度AG或IM患者中有效检测Hp感染的非侵入性方法。

4.4. 单克隆抗体HpSA在UGIB患者中较UBT更可靠

王醒等 [23] 以病理结果为金标准，在116例上消化道溃疡出血患者中分析HpSA及UBT的诊断价值，其中HpSA与诊断标准保持较高的一致性，检测的灵敏度、特异度和准确度分别为91.1%、83.3%和87.1%，表明HpSA是诊断Hp感染的可靠方法。Griñó等 [31] 纳入68名消化道溃疡出血的患者，评估了各种检测方法对患者Hp感染的检测效果，其中HpSA灵敏度为96.6%，UBT为93%，血清学为86.4%，组织学为89.4%。GISBERT等 [32] 评价了几种检测UGIB患者的粪便Hp抗原的方法的准确性，发现单克隆EIA的灵敏度为94%，因此在UGIB患者中，基于单克隆抗体的HpSA具有更高的准确性和可靠性。与UBT相比，HpSA更加经济，易于操作，在UBT阴性患者中作为补充诊断，可降低漏诊率，具有重要临床意义。

4.5. 适用人群范围更广

对于儿童、老年人和日常生活能力受限的残疾人，UBT的配合是困难的。而HpSA操作更简单，对于患者而言仅需留取少量的粪便样品即可，便于依从性差的患者的检测。MOUBRI等 [33] 对101例儿童患者进行两种侵入性方法(细菌培养和组织学检测)以及两种非侵入性方法(UBT和HpSA)的对照实验，根除治疗前HpSA的灵敏度、特异度和准确性分别为93.6%、100%和96%；治疗后分别为100%、92.8%和94.2%，表明HpSA对于根除治疗前及根除治疗后儿童的Hp感染均表现出良好的诊断效果。EL-SHABRAWI等 [34] 对60名儿童患者进行HpSA的检测，结果其灵敏度为89.5%，特异度为95.5%，准确度为91.7%，因此HpSA可应用于儿童Hp感染的诊断。《第五次全国幽门螺杆菌感染处理共识报告》 [11] 中指出，在UBT配合欠佳的患者中，HpSA检测具有优势。因此在依从性差、难以配合UBT检查的儿童、老年人以及日常生活能力受限的残疾人等人群中，HpSA能够作为一种可靠的替代检测方法。

5. 总结

综上所述，UBT和HpSA是临床中主要的非侵入检测方法，在诸多影响UBT检测效果的临床因素中：胃大部切除术后、服用PPI、轻度AG患者对于HpSA的诊断效能较好，在这些情况下，进行HpSA可为临床中诊断Hp感染提供更可靠的证据；HpSA在依从性较差的患者中具有诊断优势，在UBT无法施行的情况下可以作为替代检测方法；禁食的UGIB患者中，与UBT相比，单克隆抗体的HpSA具有更高的可靠性，可作为UBT检测的补充诊断。总之，HpSA安全、方便、成本较低且准确率高，在实际临床应用条件下表现较为稳定，在UBT易出现假阴性的患者群体中，HpSA有着重要的诊断意义，对于Hp的早期根除以及消化系统疾病的预防有着积极作用，值得临床推广应用。

基金项目

国家自然科学基金面上项目(基金编号：31870777)。

NOTES

^*通讯作者。