胰腺疾病的实验室检查
胰腺是人体内仅次于肝脏的第二大腺体,可以分泌胰液和胰岛素。胰液含有多种关键的消化酶,在食物的消化过程中起着重要的作用。胰岛素为内分泌类激素,作用是调节血糖的浓度。胰腺疾病的症状变异性较大,且无特异性,由于病变程度不同,症状和体征等临床表现也有很大差异,大致分为以下几种:炎症或感染如急性胰腺炎、慢性胰腺炎;胰腺内分泌功能低下如糖尿病;胰腺良性肿瘤如胰囊腺瘤;恶性肿瘤如胰腺癌。
一、急性胰腺炎
急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是由多种病因(如胆道疾病、乙醇、胰管阻塞等)导致胰腺组织自身消化所致的胰腺水肿、出血及坏死等炎性损伤。常伴有脏器衰竭和全身或局部并发症,如弥散性血管内凝血、严重代谢紊乱、胰腺坏死、脓肿和假性囊肿等,病情凶险,病死率高。因此早期诊断、掌握病情、及时治疗对于提高AP患者,特别是重症胰腺炎患者的存活率显得尤其重要。
有关实验室检查主要包括以下几个方面。
1.胰腺酶类活性增高
(1)淀粉酶(AMY):淀粉酶是诊断急性胰腺炎最常用的指标。血清淀粉酶属于α-淀粉酶,主要由唾液腺和胰腺分泌。因为血清淀粉酶55%~60%来源于唾液腺,所以检测胰淀粉酶可以提高诊断率,它的准确性达92%,特异性92%,然而由于检测方便,价格低廉,所以采用总淀粉酶检查仍十分普遍。约75%患者在起病24h内淀粉酶超过正常值上限3倍,并持续3~5d或更长时间。一般认为血清淀粉酶在发病后6~12h开始升高,48h达高峰,而后逐渐下降。如果检验AMY同工酶,为P-AMY型增高,对诊断的特异性更高。检测血清淀粉酶准确性高,影响因素少,建议以血清淀粉酶为主,尿淀粉酶仅作参考。
尿淀粉酶在发病后12~24h开始升高,维持时间较长,连续增高时间可达5~7d或更长,因此适用于就诊较晚的病例。尿AMY受尿液浓缩稀释影响,但检测AMY清除率和肌酐清除率的比值(Cam/Ccr)更有意义,急性胰腺炎时可高至参考区间上限的3倍以上。急性胰腺炎患者血清中P-AMY活性增高,因其相对分子质量较小,易从肾小球滤过从尿中排出,在急性胰腺炎时,患者肾小球通透性增加,使淀粉酶增高,而肌酐的相对分子质量较小,肾小球基底膜通透性大小对其清除率影响不大,故其清除率保持恒定,测定Cam/Ccr比值可大大提高胰腺炎诊断的特异性和敏感性。参考区间:①总AMY(4NP-G7酶偶联法):血浆(清)<220U/L,随机尿液<1 000U/L或尿总AMY/尿肌酐比值<680U/g Cr,24h尿液<900U/24h;②P-AMY(免疫法+酶偶联法):血清<115U/L,随机尿液<800U/L或尿P-AMY/尿肌酐比值<470U/g Cr;③尿淀粉酶清除率(Cam)和肌酐清除率(Ccr)的比值(Cam/Ccr):2%~5%。
应注意淀粉酶升高提示胰腺炎,但并不能确诊胰腺炎,淀粉酶升高的患者仅有50%是胰腺疾病。急腹症也是淀粉酶升高的常见原因,如消化性溃疡穿孔、肠系膜梗死、肠梗阻、阑尾炎、胆道感染、胆石症,绝大多数非胰腺炎疾病所致的淀粉酶升高不超过3倍。当血淀粉酶升高,而尿淀粉酶正常,应考虑巨淀粉酶血症,因为淀粉酶与免疫球蛋白或异常血清蛋白结合形成复合物无法通过肾脏滤过。如果尿淀粉酶升高而血清淀粉酶正常,应考虑Munchausen综合征。
同时,并非所有的急性胰腺炎淀粉酶均升高,不升高的情况有:①极重症急性胰腺炎;②极轻胰腺炎;③慢性胰腺炎基础上急性发作;④急性胰腺炎恢复期;⑤高脂血症相关性胰腺炎,甘油三酯升高可能使淀粉酶抑制物升高。
血清淀粉酶活性高低与病情不呈相关性。患者是否开放饮食或病情程度的判断不能单纯依赖于血清淀粉酶是否降至正常,应综合判断。胰原性腹腔积液和胸腔积液的淀粉酶显著增高,可作为急性胰腺炎的诊断依据。血清淀粉酶动态观察有助于早期发现并发症。
(2)血清脂肪酶(LPS):血中LPS主要源于胰腺,其次为胃、小肠、肺等,可由肾小球滤过并由肾小管全部重吸收,因此健康人尿中几乎无LPS活性。通常血清脂肪酶于起病后4~8h开始升高,24h达峰,持续时间8~14d,升高程度可达到参考上限的2~50倍,变化比AMY早、幅度大、持续时间长。参考区间:比浊法(37℃),36~160U/L或0~190U/L,具体视方法不同而异。
2.血液白细胞增高
发病后血液白细胞总数(WBC)增高,可达(10~30)×109/L,以中性粒细胞为主,并有核左移。WBC>16×109/L时提示病情较为严重。
3.高铁血红素白蛋白血症
急性胰腺炎时,血中胰蛋白酶活力升高,此酶可分解血红蛋白产生高铁血红素,后者与白蛋白结合成高铁血白蛋白,故血中高铁血白蛋白常为阳性。本项检测最早在发病后72h内即可呈阳性,于4~6d达高峰,曾被用以鉴别水肿型和出血坏死型胰腺炎,但特异性不强,且假阳性多,故仅有参考价值。
4.高血糖症
血糖升高多为暂时性,其发生与胰岛细胞破坏,胰岛素释放减少,胰高血糖素增加及肾上腺皮质的应激反应有关。空腹血糖增高常>10mmol/L,持续>11.1mmol/L提示预后不良。
5.肝功能受损
血清谷草转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、胆红素常增高,白蛋白减低,提示预后不良。
6.肾功能受损
急性胰腺炎可并发肾前性肾功能衰竭,出现氮质血症(血清肌酐、尿素增高)、蛋白尿、糖尿和管型尿。
7.水、电解质及酸碱平衡紊乱
由于患者严重呕吐等导致脱水和代谢性碱中毒,重者还可出现代谢性酸中毒,低钾、低钙和低镁血症。
二、慢性胰腺炎
慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)是各种原因所导致的胰腺实质和胰管的不可逆性慢性炎症,基本病理特征是胰腺实质慢性炎性反应损害和间质纤维化、胰腺实质钙化、胰管扩张及胰管结石等改变。临床表现为反复发作的上腹疼痛伴不同程度的胰腺内、外分泌功能减退或者丧失。慢性胰腺炎的实验室诊断非常困难,临床上诊断的主要依据为病史及影像学检查。
三、糖尿病
糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一种因胰岛素分泌缺陷和(或)胰岛素抵抗及胰岛素分泌失代偿所引起的、以代谢紊乱和高血糖为特征的综合征,可分为:1型DM主要由于自身免疫导致胰岛β细胞大量破坏而发病;2型DM主要是由于胰岛素抵抗和胰岛素分泌失代偿所致;此外还有特殊类型的DM和妊娠期DM。实验室检查是目前糖尿病诊断与监测的最主要的方法。常用项目有:葡萄糖水平(静脉血、尿、糖耐量)、胰岛素及C肽、糖化血红蛋白Alc、抗体检测等。
1.血糖
无论哪一种类型糖尿病,血糖测定为首选诊断依据。临床上有三项指标:空腹血糖(≥7.0mmol/L),随机血糖(≥11.1mmol/L),糖耐量试验(餐后2h血糖≥11.1mmol/L)。任意一项指标超过上述标准,均应在另一天采集静脉血,重复检查后方可确诊。方法:目前实验室多用酶法,常用氧化酶法、己糖激酶法等。参考值:3.61~6.11mmol/L。
2.尿糖
正常人尿液中糖极微量,定性(-),当血糖水平超过肾糖阈(8.82~9.92mmol/L),尿液中可测出糖。尿糖测定是一种简便的过筛指标,不能确诊糖尿病,因为某些肾病影响肾小管的重吸收和肾小球的滤过率,肾糖阈降低时也可出现尿糖阳性。
3.口服葡萄糖耐量试验
口服葡萄糖耐量试验(OGTT)是一种葡萄糖负荷试验,了解胰岛β细胞功能和机体调节糖的能力。主要适用于无糖尿病症状,随机或空腹血糖异常,有明显家族史者。方法:患者停用影响血糖的药物3d,禁食10~16h,取空腹血后,5min内饮入250ml含75g无水葡萄糖的糖水,以后每隔30min取血一次,共四次,采血同时留尿测尿糖,根据各次血糖水平绘制糖耐量试验曲线。
参考值:空腹血糖<6.1mmol/L,服糖后30~60min达高峰<11.1mmol/L,120min后恢复到正常水平。
4.糖化血红蛋白
糖化血红蛋白是血红蛋白与糖类(如葡萄糖、6-磷酸葡萄糖或1,6-二磷酸果糖)经非酶促结合而成的,它的合成过程是缓慢的而且是相对不可逆的,积累并持续于红细胞120d生命周期中,其合成速率与红细胞所处环境中糖的浓度成正比。糖化血红蛋白Alc(HbAlc)占糖化血红蛋白的60%~70%,且结构稳定。糖化血红蛋白Alc在总血红蛋白中所占的比例能反映测定前2~3月内平均血糖水平。
正常参考值:≤6.5%;临界值:6.5%~7.5%;病理状态,≥7.5%。一般认为,糖尿病患者HbAlc≤70%,说明血糖水平控制较好。
5.胰岛素
胰岛素(INS)是胰岛β细胞分泌的可溶性蛋白质激素,由51个氨基酸组成,不同种属动物的胰岛素分子结构和生物活性大致相同。测定血清(或血浆)胰岛素水平,有助于糖尿病的临床分型及胰岛细胞瘤的诊断。测定方法:放射免疫分析及化学发光分析。参考值:3~20U/ml(空腹)。
6.胰岛素释放实验
口服葡萄糖可刺激胰岛素分泌,对隐性糖尿病的诊断及糖尿病的分型都是非常有意义的。正常指标隐性糖尿病:OGTT可以正常,但胰岛素反应下降。1型糖尿病:胰岛素分泌明显下降,空腹血浆胰岛素≤5U/ml,糖耐量曲线上升,而胰岛素曲线低平。2型糖尿病:胰岛素释放曲线可正常或略升高,峰值时间≥60min,恢复时间≥180min。胰岛素水平持续升高,而血糖持续低平可见于胰岛β细胞瘤。胰岛素持续升高,血糖正常见于早期糖尿病。(https://www.daowen.com)
7.C肽释放实验
C肽为胰岛素原(胰岛素前体,由86个氨基酸组成)转化为胰岛素时的分解产物。对于用胰岛素治疗的患者,测定其血中胰岛素结果包括外源性胰岛素,不能判断内生胰岛素水平,同时长期使用胰岛素的患者,有可能产生抗胰岛素抗体,使胰岛素测定结果偏低。C肽与胰岛素是等克分子分泌,测定它的值既能反应胰岛β细胞功能,又不受外源性胰岛素和体内胰岛素抗体的影响。
测定方法:放射免疫分析法及化学发光法。样本采集:血清或血浆(抗凝)0.3ml,通常取空腹血一次,并在口服葡萄糖(75g)后30min、60min、120min和180min分别取血一次。参考值:空腹3~20U/ml;达峰时间30min;恢复时间≤180min。1型糖尿病:C肽水平低平,对血糖刺激无反应,曲线低平。2型糖尿病:C肽正常或略高,高峰延迟。
四、胰腺良性肿瘤
胰腺良性肿瘤多数发病隐匿并呈非侵袭性生长,临床上主要采用手术治疗,手术切除率高,相对于胰腺恶性肿瘤手术操作简单、预后好、无复发。然而,由于大多数胰腺良性肿瘤临床症状不典型或无明显症状,不易引起足够的重视,容易漏诊、误诊,以致不恰当的治疗。
随着人们对健康的重视和影像学检查方法的不断发展,胰腺良性肿瘤的临床检出率不断增加,术后病理证实部分肿瘤存在恶变倾向,因此胰腺良性肿瘤在术前做出及时准确的诊断并采取恰当的治疗尤为重要。
1.病理分类
2010年WHO分类标准中,将胰腺良性肿瘤按照来源分为:
(1)上皮来源肿瘤:包括浆液性囊腺瘤、腺泡细胞囊腺瘤等;
(2)非上皮来源肿瘤:包括囊性淋巴管瘤、神经鞘瘤、血管瘤、纤维组织细胞瘤、假性淋巴瘤;
(3)良性内分泌肿瘤:包括胰岛细胞瘤和神经内分泌瘤。
由于胰腺良性肿瘤的临床表现无特异性,其诊断主要依靠病史、实验室检查和影像学检查。
2.实验室检查
实验室检查中,与胰腺恶性肿瘤不同,良性肿瘤的各项血清肿瘤标志物检查往往在正常范围内,因此需要结合临床症状和实验室检查共同诊断。
当肿块压迫脾静脉引起门静脉高压进而产生腹水时,可行腹腔穿刺抽取腹水,对腹水行常规、生化、培养及瘤细胞检查。当肿块位于胰头和钩突部位时,可能压迫胆总管引起梗阻性黄疸。此时血清胆红素明显增高,在完全性胆道阻塞时,可达510μmol/L(30mg/dl)以上,其中结合胆红素占35%以上(可至60%左右),并且在肿块持续增大的情况下,黄疸常呈进行性加深。血清碱性磷酸酶(ALP)、γ谷氨酰转移酶(γGT)、胆固醇、胆汁酸和脂蛋白-X(LP-X)等均有显著增高。同时伴有尿色加深,尿胆红素阳性,尿胆原减少,在胆道完全阻塞时,尿胆原可消失。阻塞性黄疸严重时粪胆原排出明显减少,粪便可呈陶土色。部分胰腺导管内乳头状黏液瘤患者可能出现血清淀粉酶轻度升高,合并囊肿形成时,在CT影像定位下,用细针经皮穿刺胰腺肿块,抽吸部分组织后做细胞学检查,基本上可以确诊。
胰腺良性外分泌肿瘤多见于女性,大多数胰岛素瘤患者出现血浆胰岛素水平升高,是诊断胰岛素瘤的“金标准”,但也有少数胰岛素瘤患者表现为血浆胰岛素水平正常,给临床诊断带来了困难。按照传统的诊断方法不能做出胰岛素瘤的诊断,容易漏诊,因此,临床需结合典型的Whipple三联征:
(1)低血糖症状、昏迷及精神神经症状,每天空腹或劳动后发作。
(2)发作时血糖低于2.8mmol/L。
(3)口服或静脉注射葡萄糖后,症状可立即消失。
同时检测患者空腹血糖水平、免疫反应性胰岛素水平、胰岛素/血糖比值、血清C-肽和胰岛素原水平,才能对胰岛素瘤做出正确的定性诊断。
五、胰腺癌
胰腺癌是一种恶性程度很高、诊断和治疗都很困难的消化道恶性肿瘤,包括胰头癌、腺体尾部癌和胰腺囊腺癌,约90%为起源于腺管上皮的导管腺癌。胰腺癌的病因尚不十分清楚。其发生与吸烟、饮酒、高脂肪和高蛋白饮食、过量饮用咖啡、环境污染及遗传因素有关。胰腺癌临床表现取决于癌的部位、病程早晚、有无转移以及邻近器官累及的情况。由于预后极差,其早期诊断和早期治疗是提高和改善胰腺癌预后的关键。
胰腺癌的实验室检查主要为以下几种。
1.血清肿瘤标志物
目前尚无理想的肿瘤标志物作为胰腺癌的早期诊断检测手段。
(1)CA19-9:是目前应用最广泛的一种糖蛋白类抗原。也是胰腺癌的首选标志物,具有较高的灵敏度和特异性,但对早期患者的灵敏度较低,仅为10%~30%,因此不适合作为无症状人群的筛查。血清CA19-9显著升高的胰腺癌常提示有淋巴结累及或血行转移。胰腺癌手术成功后,血清CA19-9浓度呈大幅度下降,若2~4周仍未降至参考区间,提示有肿瘤组织残留并有可能在1个月左右复发;若手术后降低一段时间后再度升高,提示肿瘤复发,而且这种变化比影像诊断提前3~9个月表现。
(2)CEA:对胰腺癌有一定诊断价值,临床灵敏度约为50%,但非肿瘤病人,包括胰腺炎、肝硬化、胆道梗阻等患者的CEA值也可升高。观察CEA的动态变化,对胰腺癌的预后估计有一定意义。
(3)其他肿瘤标志物:CA50、CA242、CA125、CA724、MMP-7、TIMP-1等,部分已用于临床。现已明确,肿瘤标志物的联合检测是提高胰腺癌早期检出率的有效手段。
2.生物化学改变
黄疸是胰头癌最主要的临床表现。早期无异常发现,大部分患者出现黄疸时已属中晚期,血清胆红素升高,以结合胆红素为主;重度黄疸者尿胆红素阳性,尿胆原阴形,粪便可呈灰白色,粪胆原含量减少或消失。此外,血清碱性磷酸酶、乳腺脱氢酶、脂蛋白-X等均可升高。由于胆管梗阻或并发胰腺炎,早期患者可有血、尿淀粉酶升高,空腹血糖升高,糖耐量减低和尿糖阳性等。腺体尾癌在波及胰头时才出现黄疸。有些胰腺癌病人晚期出现黄疸是由于肝移植所致。约25%的病人合并顽固性皮肤瘙痒,往往为进行性。
3.肿瘤基因
胰腺癌是K-RAS基因突变发生率最高的人类恶性肿瘤,突变检出率约为96%。胰腺癌K-RAS突变点几乎全部表现为K-RAS 12密码子,该点突变可出现在胰腺癌变过程的早期阶段。在胰腺癌切缘正常组织、癌周导管增生、癌周非典型性增生、胰腺癌组织中,K-RAS基因突变率呈逐渐上升趋势。
目前检测K-RAS 12密码子点突变的常用方法为PCR-RELP分析法,标本为十二指肠液、胰液、粪便或胰腺肿块活检组织等。由于90%以上的胰腺癌起源于导管上皮,胰液标本K-RAS基因突变检测诊断胰腺癌有较高的特异性(88.5%),可利用经内镜逆行性胰胆管造影术(ERCP)检查收集胰液进行相关癌基因检测。经细针穿剌(FNA)胰腺可疑肿瘤组织,进行细胞学和K-RAS等基因的联合检测可提高胰腺癌的检出率。约70%的胰腺癌有P53突变,P53和Bcl-2蛋白可作为反应胰腺癌生物学行为和预后的重要标志物。
4.细胞学检查
在CT和B超影像的指导下,做穿刺细胞学检查,80%以上可获得正确的细胞学诊断,胰腺癌可分为腺癌、鳞癌、腺鳞癌、黏液癌、囊腺癌、巨细胞癌和腺泡细胞癌,其中腺癌占95%左右,其他少见。
5.端粒酶活性诊断
端粒是染色体末端的一种特殊结构。在基因突变和肿瘤形成时,端粒可能表现为缺失、融合和序列缩短等,造成遗传物质不稳,使细胞无限增殖,并导致肿瘤发生。端粒酶活性可阻止体细胞的端粒缩短,使其避免死亡而具有无限增殖的能力。正常人体组织中,仅在造血干细胞、激活的T和B淋巴细胞、生殖细胞中有少量的端粒酶活性,而95%的胰腺癌端粒酶检测为阳性。胰液中端粒酶活性对胰腺癌的敏感性及特异性均较高;胰腺癌组织及癌旁正常胰腺组织中端粒酶活性阳性率亦有显著差异,表明端粒酶活性和胰腺癌组织分化、转移及肿瘤分期密切相关;导致胰腺癌发生、发展及恶性度转化,需要更高的端粒酶水平来更有效地维持端粒长度,往往要求端粒酶的重新激活。端粒酶在正常胰腺和良性胰腺疾病时处于抑制状态,而在胰腺癌中重新被激活,表明端粒酶活化在胰腺癌发生中起重要作用。胰液及胰腺癌组织中的端粒酶活性被认为是胰腺癌早期诊断的重要标志物。通过ERCP途径获取胰液简单、易行,通过手术或细针穿刺方法获取病理组织亦可选择性应用。
6.其他分子生物学检测
目前在胰腺癌分子病理诊断方面,至少己涉及几十种癌基因、抑癌基因及其表达的蛋白、生长因子、黏附分子以及凋亡调控基因如P16、P53、MUC-1、MUC-4mRNA等。这些标志物都与胰腺癌的发生发展相关,联合检测这些肿瘤标志物有助于胰腺癌的早期诊断,但目前大多数尚处于实验研究阶段。
(孙奋勇)