结直肠手术患者围手术期肠并发症的标志

文摘

结直肠癌临床状况的治疗通常包括肠切除。这种治疗经常导致两个主要胃肠手术后并发症:脓疡和延长性肠梗阻。脓疡是一种严重的并发症,往往是诊断晚;到目前为止,c反应蛋白是唯一可用的诊断标志物。monocentric、前瞻性、开放的患者进行病例对照研究结直肠手术。肠脂肪酸结合蛋白(i-FABP),瓜氨酸,D-lactate,呼出氢,大肠杆菌基因组DNA,缺血修饰白蛋白(IMA)测定术前,术后,以下连续四天。细菌的DNA中没有检测到任何样本,i-FABP和D-lactate缺乏独特的潜力来检测术后肠道并发症。呼气氢含量显示不可接受的低灵敏度。然而,瓜氨酸是一个特定的标志长期肠梗阻术后3 - 4天。使用截止值为20μmol / L,敏感性和特异性上完成~ 75%术后第四天。IMA被发现一个有效的预测吻合泄漏通过计算术前和术后的值之间的差异。这个测试有敏感性100%,特异性80%和- 100%,阳性预测值20%。

1。介绍

结直肠癌是第四全球癌症死亡最常见的原因,其主要形式的治疗包括肠切除。围手术期胃肠道并发症或障碍是频繁的1,2]。在大多数情况下,他们是临床上怀疑[3,4脓毒症的结果),肠梗阻,喂养不耐受,腹泻,消化道出血,或肠道缺血。评估小肠条件可能在某些情况下是困难的原因有几个,比如严重的腹腔位置,非特异性症状,缺乏合适的血浆标记。

两个主要类型的结直肠手术后胃肠道并发症是很常见的:脓疡(裂开)和长时间的肠梗阻。特别关注的是主要并发症为吻合口裂开发生直肠手术后。通常是诊断晚期由于低指数基于临床和常规实验室实践的怀疑(5];经常导致感染性并发症和再次手术的发展。发现了c反应蛋白水平升高的“早期”指标从第二到第四术后天脓疡。然而,它提供了,而可怜的敏感性和特异性(70 - 80%)6),通常反映了已引发了炎症反应。

正确陈述的斯蒂尔et al。3),主要因素吻合手术的可行性和完整性是足够的血液流动,表明吻合缺血可能是开裂的主要原因。最近,一个新的测试对缺血修饰白蛋白(IMA)检测是使用铜绑定开发试验(7]。这个修改试验提供了几个优势年长的和广泛使用的绑定测定钴8]。铜结合分析法具有改善灵敏度白蛋白的氨基端胺基酸残留的过渡金属离子结合能力。IMA测试已经作为一个潜在的肠缺血的标志,被绑定测定钴,某种程度的效率(9,10]。它足够敏感检测肠缺血的小区域在疝被监禁在动物实验(11]。

肠道缺血也导致上皮破坏,导致血浆的浓度的升高i-FABP(肠脂肪酸结合蛋白),肠上皮细胞的胞质中表达蛋白和肠上皮细胞坏死的提议的标志之一12]。i-FABP的主要缺点,作为一个高度器官特定的蛋白质,是肠上皮细胞的脱屑进入腔时受损,随之而来的有限的身体吸收的蛋白质。这可能是穷人的敏感性的原因分析中描述可用的荟萃分析(12]。

血浆的D-lactate浓度已被建议作为一个敏感的标记在检测肠道衰竭和内毒素可能由于肠道屏障功能受损(13]。通常生产发酵器官的胃肠道(盲肠、结肠)。一些致病菌产生D-lactate,包括脆弱拟杆菌,大肠杆菌,肺炎克雷伯菌,金黄色葡萄球菌。肠道缺血导致D-lactate水平升高(13),还发现在蠕动障碍,例如盲目循环综合征。类似的测试,氢的量子化中呼出的气息的标志克雷伯氏菌和葡萄球菌生长在肠道流明也一直试图[14]。

胃肠功能障碍由于长期肠梗阻一直与术后患者的预后差相关,特别是在持续超过一个星期(15]。根据欧洲临床营养学会和新陈代谢的建议(16),延长术后肠梗阻是自发的I型肠衰竭和自然解决。目前,强化开采技术可用,尽管仍然缺乏合适的实验室指标。

瓜氨酸是一个α胺基酸合成主要由小肠肠上皮细胞从谷氨酰胺(17]。血浆的瓜氨酸浓度(通常在20 - 40μmol / L)是由之间的平衡肠道瓜氨酸合成和肾脏瓜氨酸降解。之前它已经表明,血浆的瓜氨酸浓度是一个简单和可靠的生物标志物的肠上皮细胞在慢性小肠疾病患者。它可以与绒毛萎缩的严重程度和范围在患者与正常小肠长度或绒毛萎缩小肠疾病有关18]。

在一个不同的主题,被定义为肠道细菌易位的逃生可行的土著细菌从胃肠道(GI)呼吸道进入肠系膜淋巴结、肝、脾、和血液。在这方面,PCR分析灵敏度高于血液或肠系膜淋巴结评估(最常见的肠道细菌易位的文化大肠杆菌从肠道手术早期postabdominal阶段(19]。

本研究旨在开发和验证合适,容易获得,和相对的无创性诊断生物标记和监测术后胃肠道并发症,早期诊断是至关重要的。由于不可用或不存在,其他诊断方法,实验室检测血液样本的最终候选人的小肠损伤的诊断工具的评估。缺血修饰白蛋白初步发现了我们作为一个非常有前途的预测吻合渗漏,已显示出积极的结果在手术后两个小时。另一方面,瓜氨酸可以作为一个合适的监测长期术后肠梗阻的标志。这手稿被写,这些结果尚未公布。

2。患者和方法

monocentric、前瞻性开放在结直肠手术患者进行病例对照研究。研究主要集中在原生质的生物标志物的鉴定肠道术后并发症。所有程序都是伦理委员会批准的(引用数量201107 s45p)根据赫尔辛基宣言(1964年6月,后来修改)。符合条件的患者正确了解该研究的目的和方法在口头和书面形式,和一个愿意知情同意。

入选标准包含选择性大肠手术恶性疾病,涉及一个病态的肠段切除吻合术,并没有任何其他主要肠道疾病(如克罗恩病和溃疡性结肠炎),严重的肾病或肝病。手术的平均时间最小值和操作创伤个案内没有显著变化。

研究方案包括血液样本收集(8毫升的外周血与EDTA钾BD真空采血管)术前(天−1),术后早期(分钟后的操作,术后天0),每日连续四天(6 - 7点。天1 - 4)。血样事后分析的方法进一步描述。

肠脂肪酸结合蛋白(i-FABP)分析了使用人类i-FABP酶联免疫试剂盒(Hycult生物技术、荷兰)根据制造商的指示。

瓜氨酸原生质的浓度分析了使用高效液相色谱法的荧光检测(日本岛津公司LC-10A,日本岛津公司、日本),后血浆超滤(Amicon 10 kDa,默克公司、德国)和衍生化使用吗o-phthalyldialdehyde和巯基丙酸(20.]。荧光检测器是激发/发射波长的235/340 nm。色谱分离进行了250年默克LichroCART x4 Lichrospher RP-18e, 5微米列。

D-Lactate原生质的浓度是由一个内部开发的协议21)使用deproteination超滤(Amicon 30 kDa,默克公司、德国),其次是D-lactate脱氢酶偶联反应,减少烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,D-glutamate丙酮酸氨基转移酶。D-lactate试验装备制造的试剂得到Megazyme国际(威克洛郡,爱尔兰)。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的端点浓度是决定通过测量吸光度在340海里。

氢离子的浓度从呼出气息评估使用胃+分析仪(英国Bedfont科学有限公司)。仪器的校准和验证根据制造商的指示使用原来的气体混合物。

大肠杆菌基因组DNA的内容分析1毫升的等离子体通过QIAamp DNA迷你包(试剂盒、希尔登,德国)。引物设计针对uidA基因(beta-glucuronidase基因特定的大肠杆菌嵌套PCR()和放大22]。负面结果证实DNA定量测定的两种方法。首先,使用引物进行实时PCR针对sfmD基因编码区域“出口引领假定的外膜蛋白”23]。其次,内部引物和探针(TaqMan格式)大肠杆菌16 s核糖体RNA基因(加入基因库J01859.1)设计如下:感觉引物5′-GGTAGAATTCCAGGTGTA-3′,反义引物5′-GGGTATCTAATCCTGTTTG-3′, FAM-TGAGCGTCAGTCTTCGTCCA-BHQ1和调查。TaqDNA抑制与负面结果检查所有样品。PCR的灵敏度增加了前置放大检查,对获得的结果没有明显影响。

血浆的concentation缺血修饰白蛋白是由铜绑定化验如前所述7),使用一个微型板块读者无限200 PRO (Tecan、瑞士)。蛋白质分数被超滤纯化从干扰低分了重量的物质(Amicon 30 kDa,默克公司、德国)其次是双用磷酸缓冲盐,然后用氯化铜(II)混合10分钟。剩余的铜是由撒旦黄色染料的荧光猝灭。

3所示。结果

手术创伤对所有参数测试有显著影响。117注册病人(表1),并发症25例(21.4%)患者的病例记录(表2)。并发症12例(10.3%)直接关系到病人的肠道,延长性肠梗阻和吻合渗漏主要并发症。并发症率被发现取决于肿瘤的位置。结肠肿瘤患者的数量)只有2%(1例)遭受长期的肠梗阻,另有2%(1例)遭受吻合泄漏;然而,患者直肠肿瘤(),显示更高的术后并发症率:6%(4例)遭受长期肠梗阻和6%(4例)吻合术泄漏。

获得的结果的分析潜在的标记所示,统计学意义,而基线值表3。

基因组DNA从大肠杆菌没有检测到任何样品尽管努力致力于提高分析的灵敏度。

i-FABP的血浆浓度水平被发现在早期阶段增加分析(0)天,术后只大幅下降后(天为期3天4)。这个标志是无法区分研究肠道并发症,尽管它是一个器官特定蛋白质。D-Lactate原生质的浓度,然而,被发现在整个研究术后严重超标,不回到基线值即使四天。这个标记,也没有能力进一步区分研究肠道并发症。氢含量从呼出气息,另一个分析物相关细菌的新陈代谢,还发现在术后水平在提高。其较高的浓度与术后并发症的发病率上升。预选的截止值为10 ppm显示利率敏感性和特异性肠道并发症的41.7% / 88.6%和35.7% / 94.9% extrabowel并发症。20 ppm截止值的增加导致利率敏感性的33.3%和28.6%,特异性为98.1%和98%,分别。

瓜氨酸血浆的含量明显减少术后期间,反映出减少肠上皮细胞的代谢活动。瓜氨酸,然而,是一个特定的标志长期肠梗阻术后3 - 4天(图1)。截止值为20μmol / L实现敏感性和特异性的75%和76%,分别在长期的诊断肠梗阻术后第四天(图2)。乍一看,原生质的IMA浓度水平似乎没有明显偏离从术前到术后一段时间内分析病人的组织,由于其相对较短的半衰期,我们认为这是不必要的,进一步分析其原生质的水平在术后的后期。无论如何,原生质的IMA浓度差值(术后减去术前)计算寻求消除已知的大型生物散射和令人惊讶的是,我们发现IMA的有效预测吻合泄漏(图3,)(IMA ROC曲线作为预测吻合泄漏呈现在图2)。假设的差异270每克白蛋白荧光单位截止值,测试敏感性100%,特异性80%,这意味着100%的阴性预测价值和阳性预测值20%。

4所示。讨论

本研究的结果证明中的一些存在缺陷的解释肠道病变的州由唯一一个生物标志物的变化模式的分析。肠特定标记i-FABP D-lactate,在肠系膜缺血明显增加,在临床上被证明是无用的术后并发症的预测或监视。关于i-FABP,缺乏诊断的效率可以归因于一个足够数量的接受围手术期肠上皮细胞坏死,尽管术后时间剖面也可以认为是在一定程度上以来断层水平显著降低血浆的i-FABP可能是减少引起的肠上皮细胞营业额在选定的时间分析。

D-Lactate,主要是肠道菌群代谢的副产品,被发现在增加水平在术后期间,最有可能由于不平衡引起的肠道微生物群数量预防性抗生素和术前肠道准备。呼气氢含量,另一个微生物的副产品,表现出更好的结果在围手术期并发症的检测,进一步评估定义角色肠道微生物群的代谢副产物的术后并发症的诊断工具。其明显的实用性方法尽管遭受过低敏感性的临床价值。

最令人失望的结果大肠杆菌基因组DNA检测测试。尽管乐观的引用(19),协议,作为受雇于我们的群体,没有发现任何管理大肠杆菌基因组DNA的病人的血浆。测试的灵敏度已经决定~ 10 DNA拷贝/毫升的等离子体。而是可能的结直肠癌的操作程序,根据当地标准,不会引起严重的菌血症。

包括所有的测试和标记,只有两个被发现的任何临床价值:瓜氨酸和IMA。瓜氨酸被定义为一个合适的术后长期肠梗阻的标志,因为它的血浆的集中反映了代谢和肠的蠕动活动。基底值降低血浆的瓜氨酸浓度被发现在所有的病人,分析反映出“生理”术后肠梗阻的地位。之后,这些集中值被增加在缺乏长期术后肠梗阻和保持在低位持续存在。因此,我们建议原生质的瓜氨酸浓度可以使用临床即使没有基础的知识价值。其参考区间范围从20岁到40岁μ与20 mol / Lμmol / L作为长期肠梗阻的合适的截止值测试。瓜氨酸通常是分析作为氨基酸谱的一部分,通过高效液相色谱法从而代表其临床应用的主要缺点。瓜氨酸内容分析只能在大型医院,和当天实验室反应是很难做到的,如果不是不可能实现的。正如长期肠梗阻通常self-resolving条件(16),几乎没有临床分子诊断的生物标志物的需求。无论如何,瓜氨酸仍然可能是有用的作为一个潜在的标记在研究处理术前或术后改变,使延长术后肠梗阻严重程度的量化评估。

本研究的主要发现是IMA的临床价值在诊断结直肠手术的术后并发症。吻合渗漏是一个潜在的灾难性的条件,往往会导致败血症和推迟辅助化疗治疗,因此危及病人的存活率。c反应蛋白已被确认为最优指标可用,但是它只能用于直到术后第四天设置截止值为150 mg / L (24]。然而,它是一个标记表示一个已经持续的炎症反应;因此早期标记是必要的追求2,3,24]。缺血的重要作用吻合泄漏已经承认(2),但一个合适的早期标志尚未确定。使用钴基IMA分析早在2000年(8),大约十年后,作为一个标记的冠状动脉事件,但它不可能声称优势比其他先前的cardiomarkers及其临床使用最近消失了。其特点作为一个敏感的和非特异性器官标记,一种改进和可量化的铜包化验检测方法,使它有用的围手术期肠损伤的早期诊断。众所周知从钴化验,IMA遭受个人间变异性大,这可能是克服前和术后的决心。也有潜在的整体改善的空间分析。铜结合白蛋白分子是pH值的依赖(25]。发达化验(古巴,7])省略任何缓冲,尽管血清的趋势向碱性pH值范围(约。由于公司pH值8)₂损失体外。在碱性溶液中,白蛋白结合铜(2 +)离子不仅n端网站,而且金属结合位点(25),这将导致更高的生物差异测试。这个关于问题解决了通过实现双蛋白洗血浆蛋白的磷酸缓冲盐使用超滤。

古巴的理论结果测试,按照目前的发展,是杰出的7]虽然仍需要在人类临床样本验证,也可能受益于进一步分析改善。一些额外的测试的优势在于它的简单性和较低的经济成本。然而,这些重要的结果应该独立化验证实在更高的患者数量,进一步验证敏感性,特异性、正面和负面预测值,测试的准确性。

5。结论

本研究实现了小说的识别两个临床有用的肿瘤标记测试结直肠手术并发症。的α胺基酸瓜氨酸临床援助很可能是区分长期肠梗阻和术后小肠的代谢“惊人的”。另一方面,缺血修饰白蛋白被证明是一个有效的预测吻合渗漏,这可能是有用的在这个最严重的早期检测periperative在直肠癌患者常见的并发症。

信息披露

资金组织没有参与实验设计,数据收集和分析,决定发表或论文的准备。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

本研究是由捷克共和国卫生部,批准号536 - 4/12 NT13 (Radomir Hyšpler)。作者感谢伊恩·麦科尔博士和丹尼尔·迪亚兹博士的优秀语言援助和校对。

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