急性阑尾炎(acute appendicitis, AA)是引起急性腹痛的主要原因之一,也是腹部外科的常见病[1]。急性阑尾炎的诊断主要是基于病史、临床症状、体格检查结果、超声和计算机断层扫描(CT)[2-3],超声检查诊断可疑急性阑尾炎的准确率为76%,然而,超声不仅容易受肠胀气等因素的影响,也受操作者经验的影响[4]。CT诊断阑尾炎的准确率高,但因其放射剂量而限制了其应用[5]。从上述阑尾炎影像诊断中获得的信息不够全面,无法对其进行准确的评估。因此,临床工作人员迫切需要高精度的非放射性检查以提高急性阑尾炎的诊断准确性。有许多关于阑尾炎的有效标志物的研究,其中实验室辅助诊断最常用的是白细胞计数、降钙素原(procalcitonin, PCT)和C反应蛋白(C-reactive protein, CRP),但其灵敏度和特异度不高[6-7]。钙卫蛋白(calprotectin, S100A8/A9)是中性粒细胞和单核细胞胞质中高表达的小钙结合蛋白,具有抗炎和抗菌的作用,与急性炎症密切相关,已有研究指出其可能是反映阑尾炎的诊断工具[8-9],但是其作为阑尾炎的标志物尚有争议。同时,缺血修饰白蛋白(ischemia modified albumin,IMA)是一种由活性氧自由基修饰白蛋白而产生的生物标志物,IMA水平在缺血状态下升高,如卒中、急性肠系膜缺血和急性冠状动脉综合征等情况下[10-11]。此两种标志物对非单纯性急性阑尾炎的诊断效能尚缺乏相关研究。本研究通过对S100A8/A9、IMA、CRP、PCT和血常规相关参数的检测,旨在为急性阑尾炎的诊断和分类提供依据,为临床医生提供更有意义的辅助诊断指标。
1 资料与方法 1.1 一般资料回顾性纳入2018年3月至2019年5月安徽医科大学第二附属医院急诊外科收治AA患者62例,根据术后病理资料,将阑尾炎组分为单纯性阑尾炎组41例和非单纯性性阑尾炎组21例。另外在本院体检中心选取57例年龄与性别相匹配的健康对照组。本次研究获得安徽医科大学第二附院医学伦理管理委员会同意,批件号为院医字(2018)16号,且所有患者均知情同意并签署知情同意书。
1.2 纳入及排除标准纳入标准:⑴年龄18岁;⑵所有纳入对象均在发病48 h入院;⑶患者入院前均未接受任何治疗措施,入院后在本院接受治疗;⑷入院确诊为急性阑尾炎并行阑尾切除术者;⑸患者或有监护人能配合完成调查者,临床资料完整。
排除标准:⑴既往诊断急性阑尾炎保守治疗后行择期手术者;⑵不能提供感觉症状开始的具体时间者;⑶1个月内有外伤史者;⑷合并恶性肿瘤患者;⑸长期需要使用激素、免疫相关等特殊药物史的患者。
1.3 研究方法所有阑尾炎患者入院后抽取外周静脉血6 mL,其中3 mL送本院检验中心,由血细胞分析仪(日本Sysmex公司,五分类血液分析仪)测血常规和CRP、PCT检测仪(美国RocheGroup公司,型号为Cobasee601)测PCT;另外3 mL,经4 000 r/min离心10 min分离血清,将血清置于EP管中,-80 ℃冰箱保存,统一检测。血清S100A8/A9水平由酶联免疫吸附(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定,从齐一生物科技(上海)有限公司购买试剂盒,根据说明书进行操作。采用分光光度法测血清IMA,将20 μL血清样本加入试管中,再加入50 μL 0.1%氯化钴(Sigma公司)摇匀,常温静置10 min后加入50 μL 1.5 mg/mL二硫苏糖醇(Sigma公司)并摇匀,常温静置2 min后再加入1 mL 0.9% NaCl中止反应,在470 nm下将分光光度计空白调零,测出吸光度值。健康对照组检测方法同上。
1.4 统计学方法应用SPSS 22.0软件进行统计分析,符合正态分布的计量资料结果以均数±标准差(Mean±SD)表示,组间比较采用成组t检验;计数资料组间比较使用χ2检验;诊断价值采用ROC曲线进行分析,并确定最佳临界值。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 阑尾炎组和健康对照组基础资料本研究共纳入阑尾炎组62例,其中男性34例(54.8%),女性28例(45.2%);健康对照组57例,其中男性30例,女性27例;两组性别比差异无统计学意义(χ2=0.58,P > 0.05)。阑尾炎组年龄(33.7±14.9)岁,健康对照组年龄(31.8±20.6)岁,差异无统计学意义(t=0.58,P > 0.05)。单纯性阑尾炎组41例,年龄(32.8±13.7)岁,非单纯性阑尾炎组21例,年龄(35.6±17.3)岁,差异无统计学意义(t=-0.696,P > 0.05)。
2.2 阑尾炎组和健康对照组各项检验指标分析阑尾炎组患者PLT和RBC与健康对照组相比,差异无统计学意义(P > 0.05)。阑尾炎组其余指标显著高于健康对照组,差异有统计学意义(P < 0.05)见表 1。
指标 | 阑尾炎组(n=62) | 健康对照组(n=57) | t值 | P值 |
WBC(×109/L) | 11.3±5.1 | 5.78±2.13 | 7.584 | < 0.01 |
PLT(×109/L) | 236.8±56.2 | 247.6±42.5 | -1.174 | 0.243 |
RBC(×1012/L) | 4.46±0.41 | 4.51±0.37 | -0.696 | 0.488 |
CRP(mg/L) | 10.8±9.3 | 2.36±1.67 | 6.750 | < 0.01 |
PCT(μg/L) | 0.97±1.11 | 0.13±0.05 | 5.706 | < 0.01 |
NLR | 13.3±7.6 | 2.6±1.3 | 10.486 | < 0.01 |
S100A8/A9(μg/L) | 408.7±183.2 | 265.9±104.1 | 5.167 | < 0.01 |
IMA | 0.39±0.11 | 0.24±0.06 | 9.121 | < 0.01 |
注:WBC为白细胞计数,PLT为血小板计数,RBC为红细胞计数,CRP为C反应蛋白,PCT为降钙素原,NLR为中性粒细胞与淋巴细胞比率,S100A8/A9为钙卫蛋白,IMA为缺血修饰白蛋白 |
采用ROC曲线分析S100A8/A9、IMA及两者联合对急性阑尾炎发生情况的诊断价值。S100A8/A9的最佳临界值为366.9 μg/L时,AUC为0.735,灵敏度为54.8%,特异度为86.0%。IMA的最佳临界值为0.29时,AUC为0.891,灵敏度82.3%,特异度为82.5%。两者联合时AUC为0.913,灵敏度为87.1%,高于单一指标,特异度为85.9%,与单一指标相比,差异有统计学意义(P < 0.05),见表 2,图 1。
指标 | AUC | 灵敏度(%) | 特异度(%) | 截断值 | 95%CI | P值 |
S100A8/A9 | 0.735 | 54.8 | 86.0 | 366.9 μg/L | 0.646~0.824 | < 0.01 |
IMA | 0.891 | 82.3 | 82.5 | 0.29 | 0.833~0.949 | < 0.01 |
S100A8/A9+ IMA | 0.913 | 87.1 | 85.9 | / | 0.859~0.967 | < 0.01 |
注:S100A8/A9为钙卫蛋白,IMA为缺血修饰白蛋白 |
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图 1 S100A8/A9、IMA及两者联合诊断急性阑尾炎的ROC曲线 Fig 1 ROC curve of S100A8/A9, IMA and their combination diagnosis of acute appendicitis |
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非单纯性阑尾炎组患者WBC与单纯性阑尾炎组相比,差异无统计学意义(P > 0.05)。非单纯性阑尾炎组其余指标均显著高于单纯性阑尾炎组,差异有统计学意义(P < 0.05),见表 3。
指标 | 单纯性阑尾炎组(n=41) | 非单纯性阑尾炎组(n=21) | t值 | P值 |
WBC(×109/L) | 10.5±5.2 | 12.8±4.7 | -1.701 | 0.094 |
CRP(mg/L) | 5.2±1.9 | 21.8±8.2 | -12.417 | < 0.01 |
PCT(μg/L) | 0.36±0.14 | 2.16±1.21 | -9.467 | < 0.01 |
NLR | 10.25±7.63 | 19.37±12.16 | -3.621 | < 0.01 |
S100A8/A9(μg/L) | 327.1±125.6 | 567.9±174.8 | -6.237 | < 0.01 |
IMA | 0.34±0.08 | 0.48±0.09 | -6.251 | < 0.01 |
注:WBC为白细胞计数,CRP为C反应蛋白,PCT为降钙素原,NLR为中性粒细胞与淋巴细胞比率,S100A8/A9为钙卫蛋白,IMA为缺血修饰白蛋白 |
采用ROC曲线分析S100A8/A9,IMA及两者联合对发生非单纯性急性阑尾炎的诊断价值。S100A8/A9的最佳临界值为532.9 μg/L时,AUC为0.866,灵敏度为61.9%,特异度为97.6%。IMA的最佳临界值为0.41时,AUC为0.873,灵敏度81.1%,特异度为78.0%。两者联合时AUC为0.936,灵敏度为90.5%,特异度为87.8%,与单一指标相比,差异有统计学意义(P < 0.05),见表 4,图 2。
指标 | AUC | 灵敏度(%) | 特异度(%) | 截断值 | 95%CI | P |
S100A8/A9 | 0.866 | 61.9 | 97.6 | 532.9 μg/L | 0.767~0.966 | < 0.01 |
IMA | 0.873 | 81.1 | 78.0 | 0.41 | 0.781~0.964 | < 0.01 |
S100A8/A9+ IMA | 0.936 | 90.5 | 87.8 | / | 0.862~1.000 | < 0.01 |
注:S100A8/A9为钙卫蛋白,IMA为缺血修饰白蛋白 |
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图 2 S100A8/A9、IMA及两者联合诊断非单纯性急性阑尾炎的ROC曲线 Fig 2 ROC curve of S100A8/A9, IMA and their combination in the diagnosis of non-simple acute appendicitis |
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急性阑尾炎(AA)是最常见的可导致腹痛的外科疾病,根据AA严重程度,可分为急性单纯性阑尾炎、急性化脓性阑尾炎和急性坏疽性阑尾炎。当患者处在单纯性炎症早期时,可用抗生素治疗,如果治疗及时有效,炎症可吸收消退,阑尾的结构和功能可以得到恢复。如果选择早期手术治疗急性单纯性阑尾炎,手术相对简单,术后恢复快速,并发症发生率低,费用低。如果急性阑尾炎诊断不清楚或误诊并进入化脓或坏疽阶段,可引起阑尾穿孔、甚至引发弥漫性腹膜炎,此为非单纯性AA。穿孔可能会导致严重的并发症,包括局限性腹膜炎、弥漫性腹膜炎和败血症。如果患者免疫功能完善,阑尾附近大网膜、肠系膜和其他结缔组织可黏附阑尾周围,使脓肿及腹膜炎范围局限且固定。当患者免疫功能不全,阑尾穿孔可导致腹膜炎扩散至全腹腔。AA并发脓毒症时,病原菌通过阑尾静脉侵入门静脉引起的化脓性门静脉炎或多发性肝脓肿,虽很少见,但病死率高,此阶段手术治疗更加困难,此时发生肠粘连化脓性腹膜炎、肠粘连等并发症可能对患者产生终身影响,因此准确诊断AA极为重要。通过特定的病史、体征和实验室检查可以诊断出55%~70%的AA患者,但是30%~45%的患者没有典型的症状和体征,这给临床诊断带来了困难[12]。阴性阑尾切除率为15%~30%,而育龄妇女诊断AA需要与盆腔炎、黄体出血、卵巢囊肿蒂扭转等鉴别,诊断难度将会进一步增加[13]。相关研究还表明,术前CT评估可能对大多数45岁以下女性有益,但由于CT检查占用时间可能延误病情,会增加穿孔的风险[14]。因此希望有一种新的非侵入性的方法来诊断急性阑尾炎,最终可以作为一种辅助指标。
白细胞增多是临床诊断急性阑尾炎的较合适指标,但这一指标变化缺乏特异性,炎症进展期间如急性坏疽及穿孔性阑尾炎、阑尾炎伴随周围脓肿时,WBC并不一定升高[15],和本研究结果相同,阑尾炎组WBC高于健康组,而单纯性和非单纯性阑尾炎组间并无区别。CRP是肝脏细胞在人体受到不良刺激(例如压力、细菌感染、烧伤、手术创伤和炎症)时产生的一种急性时相蛋白。Käser等[16]认为CRP与急性阑尾炎穿孔有强相关性,而穿孔性阑尾炎属于非单纯性阑尾炎的一种类型。本研究结果显示,非单纯性阑尾炎组CRP为(21.8±8.2)mg/L,显著高于单纯性阑尾炎组,与Käser等[16]结果一致。CRP不是急性阑尾炎的特异性指标,在合并肠梗阻、泌尿系统疾病、急性感染等时,其适用性会受到限制,要注意鉴别。PCT是由细菌内毒素、IL-6等细胞因子通过肝脏、肾脏和肺部的神经内分泌细胞或特殊细胞诱导而产生,其增加是先天免疫系统激活的信号。研究发现PCT可能是继发性炎症因子,不直接参与启动脓毒症反应,但可放大并加重其病理过程。通过本研究可以看出,急性阑尾炎患者PCT升高,非单纯性阑尾炎患者较单纯性阑尾炎患者PCT增高,这在病情评估等方面均有较大的价值。有研究推荐NLR > 3.5时为急性阑尾炎的敏感指标,表明患者是否存在AA,NLR的灵敏度高于白细胞总数[17],因为中性粒细胞在炎症早期增长比较快,并且白细胞总数增长主要由中性粒细胞增加。孙玉佳等[18]认为非单纯性阑尾炎NLR会较单纯性阑尾炎高。本研究的结果也表明,对于急性阑尾炎的疾病严重程度,NLR的增高具有提示意义。
S100A8和S100A9是S100蛋白家族的两个成员,两者结合形成钙卫蛋白。研究表明,细胞内S100A8/A9蛋白在细胞运输、髓细胞成熟和花生四烯酸代谢中起着重要作用,对嗜中性粒细胞、巨噬细胞等炎症细胞具有趋化作用,使它们聚集在炎性部位并参与炎性反应[19]。与此同时,S100A8/A9蛋白还可以增加一氧化氮合酶的水平,激活多种信号转导通路,例如JNK、JAK/STAT和NF-κB,并介导炎症反应。2010年,Bealer等[20]对181例阑尾炎患者S100A8/A9进行了临床研究,研究对象包括儿童和成年人,发现其灵敏度和特异度分别为93%和54%。因此,S100A8/A9是有价值的阑尾炎新型诊断标志物,可能有助于区分AA和非炎症引起的急腹痛。在本研究中急性阑尾炎患者S100A8/A9普遍高于健康人群,并且当其大于532.9 μg/L时,可以预测非单纯性急性阑尾炎,对于急性阑尾炎的评估具有临床意义。IMA是常用的缺血疾病的生物标志物,如卒中、急性肠系膜缺血和急性冠状动脉综合征。它也是氧化应激状态的一个指标,在AA的发病机制中发挥一定作用[21]。虽然各种缺血性疾病的IMA截断值不同,但其血清水平高于0.400通常被认为是缺血的标志。其产生的机制可能为天冬门氨酸-丙氨酸-组氨酸序列被修饰而改变,从而在细胞内外引起缺氧,然后对白蛋白进行了修饰,使其与体内的离子重组形成IMA蛋白。近年来,氧化应激状态与氧化失衡有关防御系统已被证实参与了各种缺血性疾病的发病过程。氧化应激通常定义为机体由于抗氧化防御系统的失能而引起的活性氧自由基的积累。黏膜溃疡和由于管腔梗阻细菌侵入固有肌层是AA早期的病理变化机制。随后,由于管腔压力增大而引起黏膜缺血。黏膜缺血性坏死结果坏疽及穿孔。因此,除了炎症过程,氧化应激也参与了AA的病理进展。然而,在常用的评分系统如Alvarado评分和RIPASA评分中,缺乏对缺血的充分评估,因此需要其他辅助指标。本研究结果发现,非单纯性阑尾炎患者血清IMA水平与单纯阑尾炎患者相比显著增高,提示IMA在AA和其严重程度中的诊断价值。而当S100A8/A9联合IMA预测AA和非单纯性AA效能较高。
综上所述,S100A8/A9联合IMA检测不仅在预测急性阑尾炎患者方面准确性较高,且在预测非单纯性阑尾炎也有较高准确性,可以为AA的诊断和分类提供依据。然而,本研究样本量较小,且为单中心研究,希望有更多的大样本多中心临床研究进一步证实上述结论。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
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