庄培丽 周璐 朱瑞齐 王丹丹 张目涵 冯百岁
[關键词] 炎症性肠病;溃疡性结肠炎;中性粒细胞;肿瘤坏死因子-α
[中图分类号] R574.62 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2021）22-0041-05
The value of neutrophils in the diagnosis and treatment of ulcerative colitis
ZHUANG Peili1， 2 ZHOU Lu1， 2 ZHU Ruiqi1， 2 WANG Dandan1 ZHANG Muhan1 FENG Baisui1， 2
1.Department of Gastroenterology，the Second Affiliated Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou 450014，China; 2.The Second Clinical College of Zhengzhou University， Zhengzhou 450014， China
[Abstract] Objective To detect the number of neutrophils in peripheral blood of patients with ulcerative colitis （UC） and healthy people to explore the clinical diagnosis and treatment value of neutrophils in assessing the activity and severity of UC disease. Methods A total of 110 patients with ulcerative colitis who were hospitalized from January 2019 to August 2020 in the Second Affiliated Hospital of Zhengzhou University were enrolled， and 55 healthy people who received physical examination during the same period were enrolled as the normal control group. The neutrophil count （N），white blood cell count （WBC），albumin （ALB） and hemoglobin （HB） index levels of the first blood routine examination of patients in each group on admission were collected and compared. And the correlation between each index and C-reactive protein （CRP），erythrocyte sedimentation rate （ESR），Mayo score was analyzed. Results Compared with the control group and the remission UC，the N in the active UC group was significantly higher，and the HB and ALB levels were significantly lower （P<0.01）. Compared with the mild UC patient group，N in the severe UC group was significantly increased，HB and ALB were significantly decreased （P<0.05），and there were no significant differences in the indicators between the moderate and severe groups （P>0.05）. The N and WBC of UC patients were significantly positively correlated with CRP，ESR，and Mayo scores，while ALB and HB were negatively correlated with them （P<0.05）. Compared with those of the patients not treated with infliximab，the N，CRP and ESR of patients treated with infliximab significantly reduced， and ALB significantly increased （P<0.05）. There was no significant difference in WBC and HB between the two groups （P>0.05）. Conclusion The level of neutrophils in peripheral blood is positively correlated with the activity and severity of UC，and its level can be reduced after infliximab treatment. Neutrophils can help evaluate the activity and severity of UC. It may become an indicator for assisting IBD diagnosis and treatment and predicting disease recurrence.
[Key words] Inflammatory bowel disease; Ulcerative colitis; Neutrophils; Tumor necrosis factor-α
溃疡性结肠炎（Ulcerative colitis，UC）是一种通常局限于肠道的慢性免疫介导性非特异性炎症性肠道疾病，尽管发病机制尚不完全明确，但目前研究认为其与环境因素、基因易感性、肠道黏膜免疫系统等均有着密切关联[1]。中性粒细胞作为最早募集到炎症部位的免疫细胞，是抵御病原微生物入侵的第一道防线，在炎症性肠病等的发生、发展和转归中起到重要作用[2]。目前临床常用的评估UC疾病活动度的血清标志物有C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）、血沉（Erythrocyte sedimentation rate，ESR）等，但其在全身炎症及恶性肿瘤等情况下均会升高，具有非特异性且缺乏足够的敏感性，仅凭这两种指标很难对炎症性肠病（Inflammatory bowel disease，IBD）的诊断及分型进行准确的判断。本研究回顾性分析不同活动度及严重程度的溃疡性结肠炎患者的中性粒细胞水平，以及抗肿瘤坏死因子单抗治疗是否影响中性粒细胞的水平，旨在探讨外周血中性粒细胞作为判断UC疾病活动程度及严重程度指标的可能性及其在IBD潜在的临床价值，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2019年1月至2020年8月郑州大学第二附属医院入院治疗的患者共165例，其中包括健康体检患者55例，UC患者110例（其中活动期组91例，缓解期组19例）。两组患者的性别、年龄比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表1。本研究经过郑州大学第二附属医院医学伦理委员会批准并签署知情同意书。
纳入标准：所有病例组患者均来自郑州大学第二附属医院的初发及复发的确诊为溃疡性结肠炎的患者，共110例，诊断标准为中华医学会消化病学分会炎症性肠病学组制定的炎症性肠病诊断与治疗的共识意见[3]。健康对照组共55例，为同期健康体检者，无炎症性肠病等消化道疾病、感染性疾病史、心肺肾慢性疾病、自身免疫性疾病、慢性营养不良病史等，近期未服用糖皮质激素、免疫抑制剂等药物。
排除标准：合并病毒、细菌、真菌等感染性疾病、严重心肺肾疾病、自身免疫性疾病及其他慢性活动性疾病者。
1.2 方法
研究对象入院后当天或次日清晨进行空腹采血，由医院检验科报告每个研究对象血清嗜中性粒细胞（Neutrophilic granulocyte，N）、白细胞（White blood cells，WBC）、血红蛋白（Hemoglobin，HB）、白蛋白（Albumin，ALB）以及C反应蛋白、血沉等指标的结果，并收集各UC患者的治疗方案、肠镜报告等临床信息。
1.3 观察指标及评价标准
收集所有UC患者的治疗方案，发现其中31例患者3个月内使用抗TNF-α制剂英夫利昔单抗治疗，据此将UC患者分为英夫利昔单抗组与非英夫利昔单抗组，分析两组之间各指标的差异。依据改良Mayo评分标准[4]评估UC患者的活动度，共分为缓解期组19例和活动期组91例（轻度33例、中度38例和重度20例），观察各组之间N、WBC、HB、ALB等指标有无差异及与CRP、ESR、Mayo评分有无相关性。
1.4 统计学方法
采用SPSS 24.0统计学软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，经正态检验及方差齐性检验后，组间比较采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验，多组间数据分析采用单因素ANOVA方差分析或Kruskal Wallis秩检验。采用Pearson相关性检验分析变量间相关性，计数资料以[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 不同疾病活动度之间N、WBC、ALB、HB水平比较
与对照组相比，活动期UC组的N、WBC显著升高，HB、ALB水平显著降低，缓解期UC组的ALB水平显著降低，差异均有统计学意义（P<0.01）;与缓解期UC组相比，活动期UC组N升高，HB、ALB水平显著降低，差异均有统计学意义（P<0.01），WBC组间比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表2、图1。
2.2 不同严重程度UC患者之间N、WBC、ALB、HB的水平比较
UC患者轻度、重度组之间N、HB、ALB比较，差异均有统计学意义（P<0.05），其中，重度组的N显著高于轻度组，而HB、ALB显著低于轻度组。中度、重度组之间各指标比较，差异无统计学意义（P>0.05），不同严重程度的WBC比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表3～4、图2。
2.3 UC患者的N、WBC、ALB、HB水平与CRP、ESR、Mayo评分指标的相关性分析
UC患者的N、WBC与CRP、ESR、Mayo评分呈明显正相关（P<0.05），而ALB、HB与CRP、ESR、Mayo评分呈负相关（P<0.05）。见表5。
2.4 有无英夫利昔单抗治疗对N、WBC、ALB、HB、CRP、ESR水平的差异
与未经英夫利昔单抗治疗组相比，经英夫利昔单抗治疗的患者N、CRP、ESR明显升高，ALB明显降低，差异均有统计学意义（P<0.05），但两组的WBC及HB比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表6、图3。
3 讨论
作为固有免疫系统的重要组成部分及病原体入侵人体免疫系统的第一道防线，中性粒细胞的浸润与溃疡性结肠炎的发生和发展密切相关[5]。中性粒细胞对肠道炎症而言是一把双刃剑，一方面通过直接吞噬或释放胞内物质中性粒细胞胞外陷阱（Neutrophil extracellular traps，NETs）促进炎症发生而清除病原体，促进黏膜愈合和炎症消退[6]，在DSS诱导的急性结肠炎小鼠模型中发现，中性粒细胞通过产生白介素22可以恢复黏膜损伤后上皮细胞的完整性[7]。另一方面，中性粒细胞释放的NETs诱导上皮细胞凋亡，破坏紧密连接和粘附连接的完整性，其对肠上皮屏障功能的损害是导致急性结肠炎黏膜炎癥的发病机制[8]。除了具有杀灭多种微生物的作用外，中性粒细胞形成的大量NETs是IBD病情发展和血栓形成的重要组成部分，在IBD患者常见的血栓栓塞事件中起着重要作用，可能会引起多种自身免疫性疾病的发生，导致组织器官的损伤[9-10]。同时，中性粒细胞产生的活性氧（Reactive oxygen species，ROS）是吞噬细胞发挥吞噬和杀伤作用的主要介质，但其产生也会破坏脂质、蛋白质等而改变其功能[11]。
腸黏膜的异常中性多形核粒细胞（Polymorphonuclear neutrophils，PMN）的浸润是活动性炎症性肠病的标志，大量的PMN在血清和肠道黏膜下浸润，从而导致进一步的组织损伤[12]。由于中性粒细胞的这种双面作用，机体必须严格调节向组织迁移的过程，以避免损害宿主及引发严重的组织损伤和长期的慢性炎症。相关研究证明[13]，溃疡性结肠炎的早期炎症活动直到最终的溃疡形成过程中都有中性粒细胞的参与，且疾病活动度与中性粒细胞数目、隐窝受累程度和中性粒细胞渗出程度呈正相关。本研究通过回顾性分析，探讨外周血中性粒细胞是否能成为评估UC疾病活动程度及严重程度的监测指标。本研究结果提示，N、WBC、ALB、HB水平对于判断UC患者的疾病活动度均有一定的意义，其中中性粒细胞的水平变化与UC的活动度、严重程度、有无英夫利昔单抗治疗相关，且UC患者的中性粒细胞水平与临床上常用的评估UC疾病活动度的ESR、CRP、Mayo评分均呈明显正相关，提示外周血中性粒细胞水平对于活动期UC及重度UC的评估有潜在的价值。
因此，进一步监测并调控中性粒细胞水平，可能成为治疗炎症性肠病的一个重要靶点。近年来有关中性粒细胞及其相关的新型生物标志物可以在IBD疾病活动度及严重程度的评估判断中起到一定的辅助作用。活动期IBD患者肠道炎症活跃，炎症区肠壁有大量中性粒细胞激活浸润，其释放钙卫蛋白入肠腔，导致粪便钙卫蛋白升高。相关研究证明，粪便钙卫蛋白可以评估UC患者疾病活动性，且活动期不同严重程度之间差异显著[14]。中性粒细胞明胶酶相关脂蛋白（Neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL）是一种活化的中性粒细胞和肠上皮释放的抗菌蛋白，研究证明，在活动性IBD期间，粪便和血清中NGAL升高，且血清NGAL水平与UC的临床和内镜活动相对应，可以预测疾病的内镜缓解率[15-16]。
抗肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-alpha，TNF-α）是一种参与肠道炎症的促炎细胞因子，其水平在IBD患者的血液、结肠黏膜和粪便中升高[17]，目前抗TNF-α疗法已成为常规治疗无效的中重度活动性IBD患者的主要治疗手段[18]。研究证明其治疗的机制是通过抑制中性粒细胞的促炎活性、平衡中性粒细胞的免疫反应调节肠道稳态[19]，这一点在本研究中也得到了证实，本研究对比了使用和未使用英夫利昔单抗治疗患者之间各个指标的水平，发现经英夫利昔单抗治疗者外周血中性粒细胞明显降低。中性粒细胞跨上皮迁移是促进中性粒细胞快速运输至炎性部位的基本过程[20]，因此可以通过监测中性粒细胞水平及其相关的粪便钙卫蛋白、NGAL等生物标志物的水平，严格调控其募集过程或干预中性粒细胞向肠组织的迁移，这可能为炎症性肠病的治疗提供新的靶点。中性粒细胞水平与评估UC疾病活动度的常用指标ESR、CRP、Mayo评分均有明显正相关性，定期动态监测中性粒细胞水平可以作为初步评估UC疾病活动度及严重程度的辅助指标之一，可与CRP等常见炎症指标联合诊断。本研究探讨了中性粒细胞在IBD中的临床价值，但作为一项回顾性研究，还需要再进一步扩大样本量，并纳入更多相关指标对比，不应限于外周血中性粒细胞水平的研究，其在肠道组织浸润程度等方面还有待进一步研究。
[参考文献]
[1] Guan Q. A comprehensive review and update on the pathogenesis of inflammatory bowel disease[J]. J Immunol Res，2019，16：7247 238.
[2] Chatfield SM，Thieblemont N，Witko-Sarsat V. Expanding neutrophil horizons：New concepts in inflammation[J]. J Innate Immun，2018，10（5-6）：422-431.
[3] 中华医学会消化病学分会炎症性肠病学组. 炎症性肠病诊断与治疗的共识意见（2018年·北京）[J]. 中华炎性肠病杂志（中英文），2018，2（3）：173-190.
[4] Gajendran M，Loganathan P，Jimenez G，et al. A comprehensive review and update on ulcerative colitis[J]. Dis Mon，2019，65（12）：100 851.
[5] Wera O，Lancellotti P，Oury C. The dual role of neutrophils in inflammatory bowel diseases[J]. J Clin Med，2016，5（12）：118-141.
[6] Kumar S，Gupta E，Kaushik S，et al. Neutrophil extracellular traps：Formation and involvement in disease progression[J]. Iran J Allergy Asthma Immunol，2018，17（3）：208-220.
[7] Zindl CL，Lai JF，Lee YK，et al. IL-22-producing neutrophils contribute to antimicrobial defense and restitution of colonic epithelial integrity during colitis[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2013，110（31）：12 768-12 773.
[8] Lin EY，Lai HJ，Cheng YK，et al. Neutrophil extracellular traps impair intestinal barrier function during experimental colitis[J]. Biomedicines，2020，8（8）：275.
[9] Sorensen OE，Borregaard N. Neutrophil extracellular traps-the dark side of neutrophils[J]. J Clin Invest，2016，126（5）：1612-1620.
[10] Li T，Wang C，Liu Y，et al. Neutrophil extracellular traps induce intestinal damage and thrombotic tendency in inflammatory bowel disease[J]. J Crohns Colitis，2020，14（2）：240-253.
[11] Zhang T，Jiang J，Liu J，et al. MK2 is required for neutrophil-derived ROS production and inflammatory bowel disease[J]. Front Med （Lausanne），2020，7：207.
[12] Butin-Israeli V，Bui TM，Wiesolek HL，et al. Neutrophil-induced genomic instability impedes resolution of inflammation and wound healing[J]. J Clin Invest，2019， 129（2）：712-726.
[13] Bressenot A，Salleron J，Bastien C，et al. Comparing histological activity indexes in UC[J]. Gut，2015，64（9）：1412-1418.
[14] Perez DAE，Sedano R，Quera R. Biomarkers in inflammatory bowel disease[J]. Rev Med Chil，2020，148（3）：362-370.
[15] Budzynska A，Gawron-Kiszka M，Nowakowska-Dulawa E，et al. Serum neutrophil gelatinase-associated lipocalin （NGAL） correlates with clinical and endoscopic activity in ulcerative colitis but fails to predict activity in Crohn's disease[J]. J Physiol Pharmacol，2017，68（6）：859-865.
[16] Thorsvik S，van Beelen GA，Svendsen TD，et al. Ulcer-associated cell lineage expresses genes involved in regeneration and is hallmarked by high neutrophil gelatinase-associated lipocalin （NGAL） levels[J]. J Pathol，2019， 248（3）：316-325.
[17] Gareb B，Otten AT，Frijlink HW，et al. Review：Local tumor necrosis factor-alpha inhibition in inflammatory bowel disease[J]. Pharmaceutics，2020，12（6）：E539.
[18] Na SY，Moon W. Perspectives on current and novel treatments for inflammatory bowel disease[J]. Gut Liver，2019， 13（6）：604-616.
[19] Zhang C，Shu W，Zhou G，et al. Anti-TNF-alpha therapy suppresses proinflammatory activities of mucosal neutrophils in inflammatory bowel disease[J]. Mediators Inflamm，2018，2018（28）：1-12.
[20] Filippi MD. Neutrophil transendothelial migration：Updates and new perspectives[J]. Blood，2019，133（20）：2149-2158.
（收稿日期：2021-03-31）
