血清胃蛋白酶原在青海地区胃粘膜病变患者中的表达及意义

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分类号：R573密级：公开UDC：610编号：2017141051010052014级攻读临床医学硕士学位研究生毕业论文血清胃蛋白酶原在青海地区胃粘膜病变患者中的表达及意义SerumpepsinogenexpressionandsignificanceofgastricmucosallesionsinQinghairegion指导教师：马颖才教授学生姓名：鲁品学科专业名称：内科学（消化道病学）研究方向：临床技能训练与研究学院(系、部)：研究生院二〇一七年五月 QinghaiUniversityMasterDissertationSerumpepsinogenexpressionandsignificanceofgastricmucosallesionsinQinghairegionSupervisor:MaYingcaiProfessorCandidate:LuPinAcademicMajorApplidedfor:InternalMedicine(Thediseaseofdigestivetract)SpecificMajor:ClinicalskillstrainingandresearchCollege(Department):PostgraduateCollegeMay,2017 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：2017年05月27日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权青海大学大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于：保密□不保密（请在相应方框内打“√”），在_____年解密后适用本授权书。学位论文作者签名：指导教师签名：日期:2017年05月27日日期：2017年05月27日 摘要目的：通过检测青海地区非萎缩性胃炎（NAG）、慢性萎缩性胃炎(CAG)、早期胃癌（EGC）和进展期胃癌（AGC）四组患者血清胃蛋白酶原（PG）水平，探讨血清PG在EGC筛查中的价值，建立青海地区EGC筛查的最佳临界值。方法：选取2014年11月至2016年5月在青海省人民医院接受胃镜和病理组织学检查明确诊断的受试对象共计199例，其中NAG组患者47例、CAG组患者62例、EGC组患者30例、AGC组患者60例，通过酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清中胃蛋白酶原I（PGI）水平、胃蛋白酶原II（PGII）水平，计算出PGR（PGI/PGII）值，并通过受试者工作特征曲线（ROC）计算出PG应用于EGC筛查的最佳临界值。结果：1.四组间PGI水平差异有统计学意义（P<0.05）；与NAG组相比，CAG组、EGC组及AGC组明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；与CAG组相比，AGC组降低明显，差异有统计学意义（P＜0.05）；与EGC组相比，AGC组明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。2.四组间PGII水平差异有统计学意义（P<0.05）；与NAG组相比，EGC组及AGC组明显上升，差异有统计学意义（P＜0.05）；与CAG组相比，EGC组及AGC组浓度增高，差异有统计学意义（P＜0.05）。3.四组间PGR差异有统计学意义（P<0.05）；与NAG组相比，CAG组、EGC组和AGC组均下降明显，差异有统计学意义（P＜0.05）；与CAG组相比，EGC组及AGC组均降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；与EGC组相比，AGC组降低明显，差异有统计学意义（P＜0.05）。4.ROC曲线指出PGI、PGR筛查早期胃癌的最佳临界值分别为：PGI82.25μg/L，PGR3.09。结论：PGI及PGR在早期胃癌筛查的应用中具有重要价值。青海地区PGI、PGR诊断早期胃癌的最佳临界值是：PGI82.25μg/L，PGR3.09。关键词：非萎缩性胃炎慢性萎缩性胃炎胃癌胃蛋白酶原I AbstractObjective:Theobjectivesofthisstudyweretoinvestigatethevalueoftheserumpepsinogen(PG)testforthepredictionofearly-stagegastriccancerandtomaketheoptimalcutoffvaluefortheearly-stagegastriccancerdetectioninQinghaiProvincebydetectingtheserumlevelsofPGinpatientswithnon-atrophicgastritis(NAG),chronicatrophicgastritis(CAG),early-stagegastriccancer(EGC)andadvanced-stagegastriccancer(AGC).Methods:Atotalof199participantswereenrolledinQinghaiprovincialpeople'shospitalfrom2014.11to2016.05.Including47patientswithNAG,62casesofCAG,30casesofEGCand60caseswithAGCbyendoscopyandhistologicaldiagnosis.TheserumlevelsofPGIandPGIIineachgroupweremeasuredusingenzyme-linkedimmunosorbentassay(ELISA),andtheexpressivedifferencesofPGineachgroupwereanalyzed.ThePGoptimalcutoffvalueforEGCdetectioncanbedemonstratedbyReceiveroperatingcharacteristiccurve(ROC).Results:1.ThelevelsofPGIweresignificantlydifferentamongthefourgroups(P<0.05);ComparedwithNAGgroup,thelevelsofPGIinCAGgroup,EGCgroupandAGCgroupweresignificantlower(P<0.05);TheconcentrationofPGIinAGCgroupwerelowerthanthoseinNAGgroupandEGCgroup(P<0.05).2.ThelevelsofPGIIweresignificantlydifferentamongthefourgroups(P<0.05),thelevelsofPGIIinEGCgroupandAGCgroupwerehigherthanthoseinNAGgroupandCAGgroup(P<0.05).3.ThelevelsofPGRweresignificantlydifferentamongthefourgroups(P<0.05),thelevelsofPGRinCAGgroup,EGCgroupandAGCgroupwerelowerthanthoseinNAGgroup(P<0.05);ComparedwithCAGgroup,EGCgroupandAGCgroupweresignificantlylower(P<0.05);ComparedthelevelofPGRwithEGCgroup,AGCgroupdecreasedsignificantly(P<0.05).4.ThePGoptimalcutoffvalueforEGCdetectionwhichdemonstratedbyROCisPGI82.25μg/L，PGR3.09.Conclusion:SerumPGIandPGRareofgreatvalueinthedetectionofEGC.IntheidentificationofahighriskgroupforgastriccancerinQinghaiProvince,theoptimalcut-offvalueofPGIandPGRaresuggested82.25μg/L,3.09respectively.II Keywords:Non-atrophicGastritisChronicAtrophicGastritisGastricCancerPepsinogenIII 目录摘要...............................................................IAbstract...........................................................II目录..............................................................IV主要符号对照表....................................................VI第1章前言........................................................1第2章材料与方法..................................................32.1材料........................................................32.1.1病例来源..............................................32.1.1.1诊断标准.........................................32.1.1.2纳入标准.........................................32.1.1.3排除标准.........................................42.1.2试验材料及设备........................................42.1.2.1试验试剂及试剂盒.................................42.1.2.2试验设备.........................................42.2方法........................................................42.2.1样本..................................................42.2.1.1血清采集.........................................42.2.1.2胃镜及病理.......................................52.2.2试验操作..............................................52.2.2.1试验准备.........................................52.2.2.2操作步骤.........................................62.2.2.3判读结果.........................................72.2.2.4样本处理.........................................72.2.3数据处理..............................................7第3章结果........................................................83.1基本情况....................................................83.2各组患者PG水平............................................93.2.1各组患者血清PGI水平..................................93.2.2各组患者血清PGII水平................................103.2.3各组患者PGR水平....................................113.3PG应用于早期胃癌筛查的最佳临界值..........................12IV 第4章讨论.......................................................134.1研究现状......................................................134.2PG水平在萎缩性胃炎患者中的表达............................144.3PG水平在胃癌患者中的表达..................................154.4PG应用于早期胃癌筛查......................................16第5章结论.......................................................17参考文献..........................................................19致谢..............................................................25附录A综述........................................................26作者简介..........................................................33V 主要符号对照表AGC进展期胃癌（Advanced-stageGastricCancer）ANOVA方差分析（AnalysisofVariance）AUC曲线下面积（Areaundercurve）BS空白液（BlankSolution）C对照（Control）CAG慢性萎缩性胃炎（ChronicAtrophicGastritis）CAL标准液（Calibration）CI置信区间（ConfidenceInterval）ELISA酶联免疫吸附测定法（Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay）EGC早期胃癌（Early-stageGastricCancer）ESD胃镜下粘膜剥离术（EndoscopicSubmucosalDissection）GC胃癌（GastricCancer）HP幽门螺旋杆菌（Helicobacterpylori）NAG非萎缩性胃炎（Non-atrophicGastritis）PG胃蛋白酶原（Pepsinogen）PGI胃蛋白酶原I（PepsinogenI）PGII胃蛋白酶原II（PepsinogenII）PGR胃蛋白酶原I和II的比值（PepsinogenI/PepsinogenIIRatio）ROC受试者工作特征曲线（ReceiverOperatingcharacteristicCurve）S样本（Sample）Se敏感度（Sensitivity）Spe特异度（Specificity）VI 第1章前言中国、日本、韩国作为胃癌（Gastriccancer，GC）的高发地胃癌患者发病[1]率占据了亚洲地区的60%。2015年我国约679100例新发胃癌患者，约498000患[2][3]者死于胃癌。尽管目前胃癌发病率较前下降，胃癌仍是我国第二大致死率的[4]癌症。胃癌的危险因素多且杂，研究指出幽门螺旋杆菌(Helicobacterpylori，[5][6]HP)感染是胃癌的首要危险因素，根除HP感染可有效降低GC发病风险。另家族史、肥胖及不良生活习惯也会增加胃癌发病风险，包括吸烟、高盐饮食、[7-14]蔬菜水果摄入量不足、过量进食红肉、酗酒等。由于发病初期症状不明显，[15-17]故胃癌患者确诊多处于中晚期阶段，其生存率较低。Schmidt等指出首次确诊胃癌的患者中约40%无任何消化道症状，有症状患者大部分为短期消化系统不[18][19]适。Leung等指出相较于晚期胃癌早期胃癌患者的五年存活率可达90%以上。另有研究指出欧美发达国家晚期胃癌的5年生存率为10%-15%，发展中国家及落[20]后国家这一数值更低。Anderson等通过研究发现晚期胃癌患者其5年生存率明[21]显低于20%，多数患者死于远处转移灶引起的并发症。因此及早发现并确诊后积极实施治疗可明显延长胃癌患者的寿命，同时其生活质量也得到了一定程度地保障。目前内窥镜检查仍是胃癌诊断的金标准，但胃镜检查在胃癌筛查应用当中的不足之处仍不容忽视，包括风险性较高、患者耐受度较低、费用较高，同时对于胃镜操作者的技术水平有着一定的要求，研究表明内镜技术水平与胃[22]癌的检出率呈正相关。这些缺点使得胃镜检查不适合应用于广泛的胃癌筛查。因此在胃癌筛查这一领域我们迫切需要一种非侵入性、风险较小、费用较低的检测手段。血清胃蛋白酶原(Pepsinogen，PG)水平的检测作为符合上述需求的测试指标开始逐渐进入人们的视线，日本是第一个将该项检测列为胃癌筛查重要[23]指标的国家。PG是胃蛋白酶的前体，分为胃蛋白酶原I(PepsinogenI，PGI)和胃蛋白酶原II(PepsinogenII，PGII)两个亚型，由胃腺体细胞分泌，在胃腔内胃酸的刺激下[24,25]成为具有生物活性的胃蛋白酶并发挥其生理功能。其中PGI主要由胃底黏膜的主细胞及黏液颈细胞分泌，PGII的分泌细胞广泛分布于全胃以及十二指肠近[26,27]端，包括贲门腺细胞、幽门腺细胞以及Brunner腺细胞。大部分的PG分泌后1 [28]停留在胃腔内，少部分会进入血液循环当中。研究指出，血清中PG浓度随着[29]胃腔内PG水平变化而变化，故血清中的PG浓度可反映胃黏膜的结构及功能。日本就是基于这一生理基础在20世纪90年代开始将血清PG应用于慢性萎缩性胃[30]炎(Chronicatrophicgastritis，CAG)以及胃癌的大规模筛查当中，随后越来越多的国家开始对血清PG水平进行研究及应用，韩国也将检测PG水平纳入了国家[31]胃癌筛查项目当中。我国目前对于PG的研究与日韩两国相比起步较晚，虽各地区都应用血清PG检测开展了小范围的胃癌筛查项目，但无明确的筛查数据及指标可广泛应用于全国。青海地区血清PG的研究相对更少，因此在青海地区PG是否可以应用于早[32,33]期胃癌筛查尚不明确。而青海地区地处青藏高原是我国胃癌高发和高病死率地区之一，究其原因可能与高原恶劣的生活环境息息相关。同时作为一个多民族地区，不同民族拥有不同的生活习惯，各种不良的生活习惯均可增加胃癌的风险。本课题通过使用酶联免疫吸附试验（Enzymelinkedimmunosorbentassay，ELISA）分别检测出青海地区在青海省人民医院内镜中心行胃镜检查及病理活检确诊的非萎缩性胃炎(Non-atrophicgastritis，NAG)、萎缩性胃炎、早期胃癌(Early-stagegastriccancer，EGC)、进展期胃癌(Advanced-stagegastriccancer，AGC)四组患者中血清PGI、PGII的水平，计算出PGI水平与PGII水平的比率(PepsinogenI/PepsinogenIIratio，PGR)，通过对比各组之间PGI、PGII、PGR水平变化评判PG作为青海地区早期胃癌筛查应用的可行性，以及初步制定出青海地区用于诊断早期胃癌的血清PG水平的最佳临界值。2 第2章材料与方法2.1材料2.1.1病例来源病例组收集2014年11月至2016年5月在青海省人民医院行胃镜及病理组织学检查阳性并符合纳入及排除标准病例共计152例。EGC组30例、AGC组60例、CAG组62例。对照组收集2014年11月至2016年5月在青海省人民医院查体人群中行胃镜及病理组织学检查确诊NAG并符合纳入及排除标准病例47例。所有考虑纳入试验患者均行问卷调查，根据调查问卷结果及纳入排除标准比对，并征得患者同意后确定纳入病例。问卷具体内容包括：1）一般情况：个人基本信息、呼吸、血压、脉搏、心率。2）生活习惯：饮食习惯、运动情况、吸烟及饮酒史。3）疾病史：既往病史、药物服用史、家族史以及是否有消化系统症状。2.1.1.1诊断标准行胃镜检查和胃镜下病理组织活检将受试者划分为：1）非萎缩性胃炎组：胃黏膜表现未见明显的腺体萎缩。2）慢性萎缩性胃炎组；胃黏膜原有腺体减少，以病检报告为标准（提示固有腺体出现萎缩）。3）早期胃癌：癌细胞组织局限于黏膜内及黏膜下层，不考虑胃黏膜病变范围，无论是否淋巴结转移（包括重度不典型增生及高级别上皮内瘤变）。4）进展期胃癌：癌组织侵透黏膜下层。2.1.1.2纳入标准1）年龄18～70周岁，性别不限。2）经胃镜及病理组织学确诊为EGC、AGC、CAG和NAG。3）本人在充分了解研究过程及目的的情况下同意参加本研究并签署知情同3 意书。2.1.1.3排除标准[34]1）入组前4周内服用可能影响血清PG浓度的药物（例：质子泵抑制剂、H2受体拮抗剂、抗生素等）。2）长期服用抗凝及溶栓药物等可能增加活检风险的药物（例：华法林等）。3）既往有胃肠道手术史（包括各种手术形式）。4）急性上消化道出血患者。[24]5）严重的心、肺、肝、肾等脏器功能不全的患者。6）严重精神疾患等各种原因导致无法配合的患者。7）非长期居住于青海地区患者。8）研究者认为不适合参加本临床试验者。2.1.2试验材料及设备2.1.2.1试验试剂及试剂盒1）PGI-ELISA检测试剂盒芬兰必欧瀚集团2）PGII-ELISA检测试剂盒芬兰必欧瀚集团3）ELISA-浓缩洗涤液芬兰必欧瀚集团2.1.2.2试验设备1）-80℃冰箱中科美菱低温科技有限责任公司型号DW-HL3882）2-8℃冷藏冰箱中科美菱低温科技有限责任公司型号XC-240L3）离心沉淀机江苏新康医疗器械有限公司型号80-24）全自动酶免仪深圳市爱康生物科技有限公司型号URANUSAE652.2方法2.2.1样本2.2.1.1血清采集1）此次研究得到青海省人民医院伦理委员会审查通过。4 2）向受检者充分解释该项研究的具体事项征得其同意后自愿签署知情同意书。3）患者严格按照纳入及排除标准筛选。4）入组对象空腹12小时后抽取静脉血5ml（采血时间均为上午），血浆放置在无添加剂的血清试管内，血样放置在室温（20-25℃）中不应超过30分钟，离心分离血清（2000转/分，离心10-15分钟），将上层血清吸取至冻存管，记录患者基本信息贴好条码，将装有血清的冻存管放置于-80℃冰箱冷冻保存等待检测。2.2.1.2胃镜及病理1）所有受检者进行胃镜操作前需禁食10小时（前日晚饭需晚上九点之前完成，此后禁止摄取一切食物）。2）胃镜由高年资胃镜医师操作，胃镜摄影采取标准摄影法共计采图48张，如同一部位病变需多次采图，可适当增加采图数量以免遗漏。[35,36]3）胃镜下病理评判标准采用目前国内通用的胃镜下病理评判准则，明确诊断仍需待病理组织学活检结果回归。4）抓取活检时需再次确认患者近期有无服用阿司匹林、华法林等抗凝药物避免出血。确认无误后按照取活检指南在活检部位抓取相应活检组织，活检组织由胃镜取出后需立刻放入固定液中。填写病检报告相关信息，记录抓取活检数量及部位后送病理科明确病理诊断。5）病理科在处理组织时需确认组织是否合格（即组织大小及深度）。胃黏[37]膜的组织病理学改变评判采用标准悉尼系统。所有病理切片均由两位高资历病理医师共同判断，意见不统一时增加第三位医师评判。6）按照病理结果分组，共计NAG、CAG、EGC、AGC4组。2.2.2试验操作2.2.2.1试验准备1）冰冻血清解冻。2）所有试剂及微孔板从2-8℃冷藏冰箱取出恢复至室温。3）核对空白液、标准液、对照液、稀释液、底物液、酶标液、微孔板等所5 用试剂。4）核对试剂限用日期以及有无变质（变质判断包括观察试剂颜色、是否澄清，有无沉淀物）。5）使用浓缩洗涤液及蒸馏水配置洗涤剂（稀释浓度为10倍）。2.2.2.2操作步骤为尽量缩小实验误差，ELISA实验操作需严格按照PGI、PGII检测说明书进行检测：1）标本稀释：用稀释液将血清样本稀释相应倍数，PGI稀释10倍，PGII稀释5倍。2）加样：按照表2.1加入空白液（BlankSolution，BS）、标准液（Calibration，CAL）、对照液（Control，C）和样本（Sample，S），封板后孵育1小时（孵育温度：37℃）。表2.1PG复孔试验加样示例12345ABSBSBCAL1CAL1CCAL2CAL2DCAL3CAL3ECCFS1S1GS2S2H其他样本其他样本3)洗涤：微孔板中各个孔均加入350μl配置好的洗涤液，共计洗涤3次（洗净后干燥微孔板）。4）酶标液：单孔加100μl酶标液，封板在适宜温度下孵育适当时间（PGI37℃半小时，PGII20-25℃1小时）。5）再次洗涤：重复第一次的洗涤步骤。6）分别加入100μl底物液，避光孵育半小时（20-25℃）。6 7）分别加100μl终止液。8）酶标仪测定吸光度值。2.2.2.3判读结果反应结束电脑自动分别计算出各孔的吸光值，并绘制出吸光度浓度标准曲线。试验结束后结合PGI、PGII典型标准曲线及根据本实验室制定的实验可信区间（空白液≤0.3μg/L，标准液3＞1μg/L，标准液3＞标准液2＞标准液1，PGI対照液35-38μg/L，PGII对照液30-40μg/L）评判实验合格与否，记录合格实验数据PGI、PGII并计算出PGR。2.2.2.4样本处理试验结束后试验产物、剩余样本、试剂均需按具有传染性物质收集及丢弃。2.2.3数据处理数据处理使用SPSS17.0软件进行统计学分析。数据表达方式使用均数±标准差(x±s)。计量资料采用单因素方差分析(AnalysisofVariance，ANOVA）；两两比较采用q检验；计数资料采用卡方检验；以受试者工作特征曲线(Receiveroperatingcharacteristiccurve，ROC)计算PG诊断早期胃癌的最佳临界值、敏感度(Sensitivity，Se)及特异度(Specificity，Spe)；检验标准为α=0.05。7 第3章结果3.1基本情况本项研究对象性别年龄组成见表3.1，图3.1。共计199名研究对象纳入此次研究，其中包括125名男性（62.8％）和74名女性（37.2％）。根据胃镜及病检结果将研究对象分为四组，其中NAG47例、CAG62例、EGC30例、AGC60例。各组中性别、年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。表3.1各组性别、年龄人数统计组别例数男(%)女(%)年龄（岁）非萎缩性胃炎4724(51.1)23(48.9)52.26±11.42（NAG）慢性萎缩性胃炎6234(54.8)28(45.2）53.07±10.65（CAG）早期胃癌3019(63.3)11(36.7)53.03±8.51（EGC）进展期胃癌6048(80.0)12(20）55.65±8.33（AGC）图3.1各组之间年龄分布8 3.2各组患者PG水平通过ELISA法分别检测PGI和PGII的血清水平,计算出PGR。3.2.1各组患者血清PGI水平如图3.2，表3.2显示：四组间PGI水平差异有统计学意义（P<0.05）。血清PGI水平组间比较：与NAG组相比，CAG组、EGC组及AGC组明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；与CAG组相比，EGC组无显著差异（P＞0.05），AGC组降低明显，差异有统计学意义（P＜0.05）；与EGC组相比，AGC组明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。表3.2各组患者血清PGI水平比较（x±s）组别例数PGⅠ（μg/L）非萎缩性胃炎（NAG）47103.44±17.89*慢性萎缩性胃炎(CAG)6268.33±9.44*早期胃癌（EGC）3066.56±10.76*#△进展期胃癌（AGC）6051.05±11.50F值154.35P值P＜0.001*与非萎缩性胃炎组比较，P＜0.05；#与萎缩性胃炎组比较，P＜0.05；△与早期胃癌组比较，P＜0.05。图3.2各组患者血清PGI水平9 3.2.2各组患者血清PGII水平图3.3，表3.3指出：四组间PGII水平差异有统计学意义（P<0.05）。血清PGII水平组间比较：与NAG组相比，EGC及AGC组明显上升，差异有统计学意义（P＜0.05），CAG组差异无统计学意义（P＞0.05）；与CAG组相比，EGC组及AGC组浓度增高，差异有统计学意义（P＜0.05）；与EGC组相比，AGC组差异无统计学意义（P＞0.05）。表3.3各组患者血清PGII水平比较（x±s）组别例数PGⅡ（μg/L）非萎缩性胃炎（NAG）4719.54±4.59慢性萎缩性胃炎（CAG）6219.10±6.26*#早期胃癌（EGC）3025.18±5.76*#进展期胃癌（AGC）6025.49±4.20F值22.30P值0.010*与非萎缩性胃炎组比较，P＜0.05；#与萎缩性胃炎组比较，P＜0.05。图3.3各组患者血清PGII水平10 3.2.3各组患者PGR水平图3.4，表3.4提示：PGR在NAG、CAG、EGC及AGC中呈逐渐下降的趋势（P＜0.05）。PGR水平组间比较：与NAG组相比，CAG组、EGC组和AGC组均下降明显，差异有统计学意义（P＜0.05）；与CAG组相比，EGC组及AGC组均降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；与EGC组相比，AGC组降低明显，差异有统计学意义（P＜0.05）。表3.4各组PGR水平比较（x±s）组别例数PGR非萎缩性胃炎（NAG）475.55±1.57*慢性萎缩性胃炎（CAG）623.88±1.17*#早期胃癌（EGC）302.82±0.97*#△进展期胃癌（AGC）602.01±0.41F值98.03P值P＜0.001*与非萎缩性胃炎组比较，P＜0.05；#与萎缩性胃炎组比较，P＜0.05；△与早期胃癌组比较，P＜0.05。图3.4各组患者PGR水平11 3.3PG应用于早期胃癌筛查的最佳临界值根据胃镜及病理组织学活检作为诊断早期胃癌的“金标准”，通过ROC曲线计算ROC曲线下面积（Areaundercurve，AUC）及置信区间（Confidenceinterval，CI），并计算出诊断早期胃癌的最佳临界值以及其敏感性、特异性。具体结果见表3.5，图3.5。由下表及下图可以看出PGI、PGR筛查早期胃癌的最佳临界值是：PGI82.25μg/L，PGR3.09。表3.5联合PGI、PGR筛查早期胃癌的最佳临界值PGⅠ（μg/L）PGR0.7750.880AUC(95%CI)（0.609-0.941）（0.731-1.000）Cut-offpoint（μg/L）82.253.09Sensitivity(%)5585Specificity(%)10080图3.5PGI、PGR联合诊断早期胃癌ROC曲线12 第4章讨论4.1研究现状Correa肠型假说是目前胃癌进展过程较为普遍接受的理论，其指出胃癌是从[38]正常胃粘膜通过慢性胃黏膜炎症的顺序进展而来。假说第一阶段炎症感染阶[39]段中淋巴细胞及中性粒炎症细胞浸润胃黏膜导致胃黏膜上皮受到损伤。第二阶段时受到损伤的胃黏膜上皮细胞开始凋亡，虽然伴随着胃黏膜细胞的增殖，[40]但是凋亡的速度快于增殖的速度，胃黏膜逐渐变薄导致了胃黏膜的多灶萎缩。[41,42]逐渐出现固有层纤维化，胃黏膜腺体的缺失，肠化生腺体的出现。随后逐渐出现胃黏膜细胞异型性增生最终进展为胃癌。而人们对胃癌的认识及诊断也经历了一个艰难而长久的过程。胃癌筛查最早开始于60年代的日本，其率先开始使用的方法为消化道X线摄[43]像检测。后逐渐将高密度的钡剂和X线摄像相结合，使得消化道钡餐造影成为胃癌筛查的新手段，其敏感性和X线摄像检测基本持平，但特异性较前明显升高[44]。研究表明上消化道钡餐造影对胃癌的敏感性报告为70％-86％，晚期癌症的[45]敏感性为92％，而早期胃癌仅有32％。随着胃镜检查广泛开展，胃镜对于胃癌的检出率明显高于消化道钡餐造影，尤其是早期胃癌的检出率得到了较大的[46,47]提升。目前早期胃癌的治疗手段-胃镜下粘膜剥离术(Endoscopicsubmucosal[48,49]dissection，ESD)广泛开展，这一手段不仅有效延长胃癌患者的寿命，同时患者的生存质量也得到了较好的保证。虽然胃镜的早期胃癌检出率较高，但由于胃镜检查较为痛苦，患者的耐受程度低，较多人群惧怕胃镜检查，因此胃镜[23]在胃癌筛查这一项目始终无法开展。随后日本率先提出血清PG可用于胃癌筛查。各国对PG的研究也逐渐开展起来。Konturek等指出绝大多数的PG由胃黏膜腺体细胞分泌，分泌入胃腔后约有[28]1%的PG进入血液保持相对稳定。PG有两个亚型PGI和PGII，不同亚型的PG分泌部位不同。其中PGI主要由胃底黏膜的主细胞及黏液颈细胞分泌，PGII的分泌细胞广泛分布于全胃以及十二指肠近端，包括贲门腺细胞、幽门腺细胞以及Brunner腺细胞。一项长达27年的回顾性实验指出PG水平的变化可以反映胃黏[50]膜的病变水平以及胃的泌酸水平。13 青海省胃癌发病率较高，考虑其胃癌高发病率的原因有：①胃肠道对于缺氧反应较为敏感，地处高原地区胃黏膜的长期慢性缺氧缺血容易导致胃黏膜缺血坏死，同时慢性缺氧使得机体代谢的无氧代谢程度增高，无氧代谢产生的酸性代谢物会明显改变机体内环境，从而进一步损伤胃黏膜屏障增加胃癌风险[51-53]；②高原地区恶劣的生活环境长期慢性缺氧、气候多变、寒冷、干燥、辐射强等使得胃肠动力明显变慢，食物停滞在消化系统的时间延长明显增加胃肠[54]道负担；③当地居民的不良生活习惯，包括长期进食腌制食物（致癌物质：亚硝酸盐等），高盐饮食，长期进食大量红肉（尤其是畜牧地区人民），新鲜[55]蔬菜水果摄入量不足，营养不均衡（例：青海属于高度缺硒地区）；④当地酒文化使得本地人的酒精摄入量明显高于其他地区人民。这一系列的胃癌危险因素导致了青海地区胃癌的高发病率，胃癌的频繁发生使得人们逐渐认识到在青海地区开展胃癌大规模筛查的重要性。考虑到胃镜的高风险性及成本较高，同时各下级医院经验丰富的胃镜医师较少，将胃镜应用于青海地区胃癌筛查显得不切实际。本项研究基于PG的生理特性及上述癌症假说检测青海地区不同胃黏膜病变患者中血清PG的浓度，探讨青海地区将血清PG应用于胃癌筛查的可行性。4.2PG水平在萎缩性胃炎患者中的表达[56,57]萎缩性胃炎是胃癌的独立危险因素。故讨论PG水平与CAG的关系就显得十分必要。本试验数据提示：与NAG组相比，CAG组PGI及PGR水平明显下降，差异有统计学意义（P＜0.05），这一结果与日本Mukoubayashi提出的理论[30][58]相匹配。张洁等研究结论也符合本项研究，其指出萎缩性胃炎相较正常对照组PGI、PGR下降明显。考虑PGI变化的病理基础可能是随着胃黏膜病变程度的加重分泌胃酸的壁细胞数量缺失，以及分泌PGI的主细胞缺失，导致胃酸分泌[59,60]变少及血清中的PGI的水平下降。本实验结论指出，与NAG组相比，CAG组PGII水平增高不明显，差异无统计学意义（P＞0.05），考虑胃黏膜虽发生萎缩但由于PGII的分泌腺体较为广泛，故PGII浓度受到腺体缺失的影响较少。结合国内外各项研究及本次临床试验结论指出PGI及PGR的水平变化相较[61]PGII可更好的提示胃黏膜萎缩。Mario等指出PGI、PGR可以用来作为萎缩性14 胃炎的非侵入性检测。4.3PG水平在胃癌患者中的表达EGC组及AGC组血清PGI水平与其他各组水平差异：与NAG组相比，EGC组及AGC组明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；考虑因分泌PGI的腺体随着胃黏膜萎缩、肠上皮化生、胃黏膜细胞异型性增生逐渐减少，故NAG组患者PGI的水平明显高于EGC组及AGC组。与CAG组相比，EGC组无显著差异（P＞0.05），AGC组降低明显，差异有统计学意义（P＜0.05）；可能因慢性萎缩性胃炎进展为早期胃癌后分泌PGI的腺体减少不明显，故两组间比较无明显差异。与EGC组相比，AGC组明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；因随着EGC进展为AGC胃黏膜损伤严重，分泌PGI的腺体受损严重，故AGC组下降明显。PGII在各组中水平与NAG组相比：EGC组及AGC组增高明显，差异均有统计学意义（P＜0.05）；提示PGII较健康人群增高明显时考虑胃癌风险增加，上[62][63]海一项研究指出当PGII水平高于6.6ng/l时，胃癌风险较前提高三倍。Cao等也指出PGII水平的增高可较好提示胃癌风险可能。PGII水平与CAG组相比：EGC组及AGC组增高，差异均有统计学意义（P＜0.05）；与EGC组相比，AGC组差异无统计学意义（P＞0.05）。PGII组在EGC及AGC组水平浓度较CAG明显增高，考虑萎缩后期伴随肠上皮化生，分泌PGII的腺体数量增多，故PGII水平升高。PGII浓度在EGC组及AGC组之间差异无统计学意义，考虑可能随着胃黏膜萎缩程度进一步增加相应伴随胃黏膜细胞异型增生，胃黏膜细胞大量遭到破坏，虽分泌PGII的腺体细胞范围较广，但随着腺体细胞损伤数量进行性增加，相应的PGII分泌水平不再出现进行性增高。故从EGC进展到AGC这一过程中PGII的变化不显著。PGR在NAG、CAG、EGC及AGC中呈进行性下降的趋势（P＜0.05）。虽然PGII分泌水平在AGC组升高不明显，但考虑PGI下降程度更加明显，故PGR呈持续性下降。通过本实验可以看出PGI及PGR水平在胃癌组下降明显。这一结果符合国内[56]外多项研究。Agreus等研究表明PGI、PGR较PGII可更好的反映胃黏膜的病[64][65]理改变进程。车虎森等、胡丽波等通过研究指出胃癌患者中PGI水平及PGR[66]下降显著。Mansour等指出PGI联合PGR可应用于胃癌尤其是早期胃癌的筛查15 当中。在我国河北省通过对1501名农民胃黏膜病变情况及血清PG的水平变化长达14年的跟踪随访后提出胃蛋白酶原的变化水平和胃癌密切相关，血清PG的浓[67]度变化尤以PGI及PGR为主可应用于胃癌的筛查当中。4.4PG应用于早期胃癌筛查本临床试验证明了青海地区血清PG应用于早期胃癌筛查具有可行性。通过血清PG水平的改变反映胃黏膜结构和功能的变化，从而达到早期胃癌血清学筛查的目的。血清PG水平的降低可以帮助我们识别个体胃癌高风险，建议低于PG早期胃癌筛查最佳临界值的患者及时进行上消化道内镜检查，从而提高早期胃[57]癌的检出率，这一策略目前被欧洲胃癌防治共识推荐。本次实验通过比对ROC、AUC及CI制定出青海地区PGI、PGR联合筛查早期胃癌的最佳临界值是：PGI82.25μg/L，PGR3.09。国内外也分别制定了相应的[68]筛查标准。日本Dinis-Ribeiro等在PG筛查胃癌的meta分析中提出可使用PGI=70ng/ml，PGR=3（Se77.0%，Spe73.0%）这一标准应用于胃癌筛查。日本久[69]山町地区通过对2446名当地居民大规模胃癌普查，提出使用PGI≤59ng/ml及[70]PGR≤3.9（Se71.0%，Spe69.2%）作为胃癌筛查的标准。伊朗提出用于筛查早期胃癌的最佳临界值：PGI≤80ng/ml和PGR≤10（Se78.0%）。韩国首尔大[71]学通过5年的跟踪随访提出PGR≤3.51可用于胃癌的筛查。Benjamin通过对我国1698名患者胃镜及血清PG水平变化长达5年跟踪随访后指出我国胃癌筛查的[72][73]指标为：PGI<70ug/L和PGR<3（Se93%，Spe34%）。张等在我国湖南省制定出初步用于筛查胃癌的指标为：PGI=70ng/ml，PGR=6（Se62.1%，Spe94.2%）。对比发现本临床试验制定的早期胃癌筛查的最佳临界值与其他各地不同，考虑青海本地居民受到缺氧、恶劣生活环境以及不良生活习惯共同影响导致胃黏膜萎缩程度较严重故引起PG浓度的改变，从而使得本地PG水平与其他地[52]区存在差异。同时不同国家、本国不同地区制定的用于筛查早期胃癌的指标均不相同，考虑可能与地理环境、样本量等相关。本次临床试验的不足有样本量较小，选取样本地区较局限，未对患者PG水平变化及胃镜下胃黏膜病变进程进行长期跟踪随访，故制定的青海省用于早期16 胃癌筛查的指标具有一定的局限。目前世界各地对于PG的研究较多，但如何将PG真正应用于胃癌筛查，尤其是适合全国范围PG的最佳临界值的制定都是我们下一步需继续努力的方向。17 第5章结论此次临床试验的结论有以下几点：1）PGI及PGR水平随着胃黏膜病变的严重程度呈下降趋势，PGI及PGR在早期胃癌筛查应用中具有重要价值。2）青海地区PGI、PGR筛查早期胃癌的最佳临界值分别是：PGI82.25μg/L，PGR3.09。18 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附录A综述血清胃蛋白酶原在胃癌癌前病变、胃癌筛查及预后应用中的研究进展鲁品马颖才【摘要】胃蛋白酶原(pepsinogen，PG)是不具有生理功能的胃蛋白酶的前体。血清PG在胃癌的癌前病变发生、胃癌诊断及预后判断中发挥着重要的作用。本文从血清PG的生理特性，PG在胃癌癌前病变、胃癌筛查及预后等几个方面对其进行综述。【关键词】胃蛋白酶原幽门螺旋杆菌胃炎胃癌[1]在恶性肿瘤致死率统计中胃癌致死率排在第三位。胃癌在日本、韩国、中[2]国等国家发病率较高。我国是胃癌的高发地区，其发病率和致死率均居于恶性[3]肿瘤的第三位。西北地区是我国胃癌的高发地区，其中青海尤为突出。胃癌的高病死率主要是由于大多数胃癌患者明确诊断已处于中晚期，治疗效果差，远期生存率较低。因此及早发现并确诊胃癌后积极实施治疗可以明显提高患者的存活率及降低死亡率。现阶段明确诊断胃癌仍需使用胃镜加活检组织病理检查，这一方法目前无法替代。尽管使用胃镜和病理组织学活检可以及早发现早期胃癌，但胃镜作为有创性检查，对于基础疾病较多的患者有一定风险，目前在我[4]国尚不能作为大规模普查的手段，故非侵入性筛查手段非常重要。Victor等指出对于早期胃癌筛查的非侵入性检查有：PG、胃泌素-17、影像学细胞代谢率、微小核糖核酸(microRNA)、癌症自身抗原等；其中后两项均处于研究阶段，而PG作为胃癌的筛查指标以其方便、快捷、准确的优点应用更为广泛。本文就PG的生理特性，以及其在胃癌的癌前病变、胃癌筛查以及预后几个方面的应用进行综述。一、PG的生理特性PG是胃蛋白酶的前体，本身不具有生理活性，由胃黏膜分泌，大部分存在于胃液当中，约有1%进入到血液循环系统并保持相对稳定。根据不同的性质将PG分为胃蛋白酶原I（pepsinogenI，PGI）和胃蛋白酶原II（pepsinogenII，PGII）26 两种。其中PGI主要由胃底黏膜的主细胞及黏液颈细胞分泌，PGII的分泌细胞广泛分布于全胃以及十二指肠近端，包括贲门腺细胞、幽门腺细胞以及Brunner腺细胞。PG的分泌水平常常受到外在因素的影响，生理情况下，PG和年龄、性别、吸烟饮酒、高盐饮食等方面息息相关。研究表明健康人群中60岁以上的PGI水平相较60岁以下的下降明显，而男性健康人群PGI的水平相较女性也略高，吸[5]烟、饮酒、高盐饮食也常常会引起PGI的明显下降，PGII的明显升高。二、PG在胃癌癌前病变中的表达及意义1.PG在评判幽门螺旋杆菌(Helicobacterpylori，HP)感染及HP根除疗效中的作用。胃癌常见的危险因素有：HP感染、长期吸烟饮酒、高盐饮食、遗传、肥胖[6]等。HP是胃癌发病的首要危险因子，其通过多种机制导致胃癌的发生发展。目前，HP感染引起PG水平变化的机制尚未完全明确，较为广泛接受的理论是HP感染刺激主细胞，PGII持续升高，PGI与PGII的比值(Pepsinogenratios，PGR)[7,8][9]明显下降。日本Iijima等对于无症状老年人进行HP感染普查，提示HP阳性者的PGII水平明显较HP阴性者升高，且PGR下降明显。国内普查提示，PGII在HP感染后上升明显，并制定出以8.25mg/L为评判标准，如PGII高于10.25mg/L，[10]将高度怀疑有HP感染相关性胃炎。目前，HP根除的常规检测方法有C13呼气试验、胃镜下活检、血清学检测等，而C13呼气试验受到根除药物的影响存在一定假阴性可能，血清学活检中HP抗体下降速度慢，活检因其有创性适用范围小。而根除HP不仅可以减轻胃黏膜炎症，[11]同时对于血清PG浓度也有较大影响。Gatta等通过跟踪随访175例HP感染者治疗后8周PGI、PGII的水平变化，发现HP根除后PGII的水平明显下降，故提出[12]PGII可以作为根除HP疗效的非侵入性检测指标。Massarrat等指出PGII水平的变化可作为判断HP根除的指标。故用PG评判HP根除疗效较为可靠。2.PG在胃癌癌前病变中的表达胃癌的类型不同其发生、发展也不尽相同。肠型和弥漫性这两种胃癌分型由劳伦提出。肠型的癌变模式由Correa提出，即慢性非萎缩性胃炎-慢性萎缩性胃炎-肠上皮化生-异型增生-胃癌。已知及早发现胃黏膜的癌前病变可以延缓甚[13]至预防胃癌的发生。Iijima等通过长达27年的回顾性实验证实PG水平的变化可以反映胃黏膜的病变水平以及胃的泌酸水平。PG正是基于这一原理对于不同时期的胃黏膜病变均有着良好的诊断价值。27 非萎缩性胃炎作为活动性胃炎多不易癌变，而其特殊类型-肥厚性胃炎却有[14]着较高的癌变风险，日本Watanabe等通过对肥厚性胃炎患者长达5年的随访跟[15]踪指出肥厚性胃炎为弥漫性胃癌的癌前病变。Pryczynicz等也印证了这一观点。此类胃炎需及早诊断并行积极干预治疗，研究表明PG和HP的联合可较好的[16]提示肥厚性胃炎可能。目前，公认慢性萎缩性胃炎(chronicatrophicgastritis，CAG)是胃癌发生发展的独立危险因素，更有研究表明多处萎缩的胃炎，较单纯胃体或胃窦萎缩的胃[17]炎，更易癌变。我国CAG发病率相对较高，2011年临床流行病学研究表明CAG[18]的发病率约23.2%。国内外的多项研究表明，PGR下降对CAG有较好的提示意义。发生CAG时胃黏膜肠上皮化生明显，分泌PGII的幽门腺明显增多，分泌PGI的腺体细胞损伤坏死，故此时PGI下降，PGII持续升高，PGR明显下降，随着萎缩程度的进一步加重，分泌PGII腺体细胞亦损伤并凋亡，故PG三项指标均呈进行性下降。研究表明PGR的下降水平可从一定程度上反映出胃黏膜的萎缩程度[19][20][21]。Alonso、Irvani等提出PGR和胃黏膜萎缩水平呈负相关，可以作为诊断CAG的非侵入性检测指标。韩国延世大学提出用于诊断CAG的标准为PGR＜[22]4.9。作为胃癌癌前病变的晚期进程-异型增生，其癌变率较高，需要定期跟踪随[23]访，及早发现异型增生是我们延缓胃癌发生的重中之重。Chang等对已经发生胃黏膜异型增生的患者进行PG水平的检测及研究，发现PGR在胃黏膜轻度异型增生时即明显下降，提出PG尤其是PGR对于异型增生的诊断具有重要意义。一项由多组织、多国家的大型癌前病变诊断调查提出，PGR可以作为异型增生的评[24]判指标。三、PG在胃癌筛查中应用早期诊断胃癌可明显提高患者的生存质量及五年生存率，而PGI浓度和[25,26]PGR水平的下降明显提示胃黏膜损伤严重，可用于早期胃癌的筛查。亚洲[27]胃癌预防共识指出：PGI水平以及PGR的下降可作为胃癌的重要筛查指标。利用血清PG的测定，进行胃癌早期筛查的计划已在日本等多个国家实行。日本作为最早使用PG进行胃癌筛查的国家，其目前使用的ABC分类法已经收到了较好的效果，且PG水平不仅对于肠型胃癌有早期筛查意义，对于弥漫性胃[28-30]癌的诊断同样有意义。其他国家对于PG在胃癌筛查尤其是早癌中的应用[31,32]也逐渐开展起来。韩国建国大学通过对3328例研究对象随访，制定出了28 [33][34]PGR≤3.0、PGI≤70ng/mL的诊断标准。Benjamin等通过对我国2006-2011年的人群随访追踪，使用多因素logistic回归分析对包括年龄、性别、HP和胃蛋白酶原等因素分析后指出，联合检查HP和PGI可以作为早期胃癌的筛查指标。四、PG在胃癌预后中的应用PG不仅可以用于胃癌诊断，对胃癌预后的评判这一过程中也具有一定价值。[35]顾志东等通过对胃癌患者术前术后的血清PGI、PGII、PGR进行综合对比，指出胃癌患者血清PGI、PGII水平及PGR与病理组织学分型之间具有一定的相关性，不同病理分型的患者其预后也不同，故通过PG水平可以初步判断胃癌患[36]者的预后。Ubukata等研究后指出胃癌术后患者中PGI水平较高者的远期生存率高，肿瘤的恶性程度较低。PG不仅可以用于胃癌的预后判断，对评估胃癌复[37]发也具有重要参考价值。肖志坚等随访103例胃癌术后患者的PG水平，发现胃癌复发的患者17例，其中有13例患者的PG为阳性，指出长期跟踪监测胃癌患者[38]术后PG水平对于评判胃癌复发具有重要价值。Iino等指出胃镜下黏膜剥离术(endoscopicsubmucosaldissection，ESD)可以影响PG的分泌水平，明显提高PGR，[32]所以ESD术后使用PG评判复发时需要重新制定评判标准。Park等研究表明低水平的PGI水平可以用于已经行胃镜下切除术的早癌复发筛查，并制定了PGI＜30ng/ml的标准。综上所述，目前全世界对于PG在胃癌的预防、诊断、预后等多个方面均有研究，PG对于胃癌的防治起到着毋庸置疑的作用，使用PG作为胃癌筛查的非侵入性检测，因其费用较低、风险性小、准确率较高的优点，可在全世界范围内广泛应用。但目前对于PG的研究仍存在不足之处，不同地区、不同国家由于环境等其他因素的影响，不可使用同一诊断标准，故需要通过大规模长时间的跟踪随访制定出适合本地区居住者的PG诊断标准，这也为日后对PG进行进一步的研究指明了方向。29 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作者简介一、基本情况姓名：鲁品出生日期：1988年10月14日性别：女籍贯：甘肃省民族：汉族政治面貌：群众最后学历：硕士毕业院校：青海大学二、学习工作经历2012年07月毕业于贵阳医学院临床医学系，获得本科学历及学士学位；2014年09月至今就读于青海大学研究生院，研究方向为内科学（消化道病学）。三、发表文章鲁品,马颖才.血清胃蛋白酶原在胃癌癌前病变、筛查及预后应用中的研究进展[J].中华胃肠内镜电子杂志,2016,02:79-82.33