唐姗姗, 潘爱珍, 李勤祥, 余 田, 陈颖瑜, 徐志锋, 叶亚君, 李雪莲

(广东省佛山市第一人民医院 放射科, 广东 佛山, 528000)

炎症性肠病(IBD)是一种慢性非特异性肠道炎性疾病。IBD的发病机制尚未完全阐明，可能与遗传、环境因素及肠道免疫功能障碍有关[1]。IBD主要包括溃疡性结肠炎(UC)、克罗恩病(CD)和未分类IBD(UIBD)[2]。IBD治疗的主要目的是诱导和维持缓解并预防并发症[3-4], 需要长期治疗以维持缓解，其中硫唑嘌呤(AZA)在IBD维持缓解中发挥了重要作用[5], 但AZA可导致白细胞减少症，临床应用受到限制。硫嘌呤甲基转移酶(TPMT)是AZA代谢的一种酶，研究[6]表明较低的TPMT活性与较高的6-巯基嘌呤(6-TGN)以及对硫嘌呤治疗的临床反应可能性较高有关。核苷二磷酸连接的部分X型基序15 (NUDT15)多态性是亚洲人群药物不良反应的较好预测指标，其突变率更高[7]。CT能谱成像是评估IBD疗效及预后的重要检查手段。目前，有关IBD患者TPMT、NUDT15基因多态性与肠壁炎性反应和能谱成像相关性的研究较少。本研究观察TPMT和NUDT15的基因多态性频率分布，并比较其在预测经AZA治疗的IBD患者肠壁炎性反应和能谱成像中的价值，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年7月—2020年6月在本院就诊60例中国籍IBD患者为IBD组，年龄16～80岁，男34例，女26例; UC 9例, CD 50例, UIBD 1例。IBD诊断根据《炎症性肠病诊断与治疗共识意见》中相关标准，所有患者行AZA治疗，治疗后3个月复查能谱CT。排除标准: ① 严重的心、肝、肾功能不全者; ② 活检诊断为癌或淋巴瘤者; ③ 活动性肺结核者; ④ 活动性病毒性肝炎者; ⑤ 急性腹部疾病或其他外科手术适应证者(如复杂的瘘管和由纤维化引起的肠梗阻)。选取60名健康志愿者作为对照组，男33例，女27例。本研究获得本院伦理委员会批准，所有参与者签署知情同意书。

1.2 方法

获得外周血样本并提取DNA, 使用基因组DNA作为模板进行聚合酶链式反应(PCR), 对R139C的NUDT15基因的变体(c.415C>T, rs116855232)和TPMT*3C的TPMT变体(p.Tyr240Cys, c.719A>G, rs1142345)进行基因分型、测序。采用单能谱CT(GE Discovery HD750 CT, 美国)进行肠道扫描。宝石光谱成像(GSI)平台进行图像重建。分析7个单能谱图像(40～100 keV, 间隔为10 keV)获得的CT图像和常规图像(120 kVp)。常规扫描参数: 管电压120.0 kVp, 管电流300.0 mAs, 螺距0.984, 准直128×0.5 mm, 旋转时间0.8 s, 层厚5.0 mm。GSI扫描参数: 管电压80、140 kV, 0.5 ms瞬时切换，螺距0.984, 旋转时间0.8 s, 层厚5.0 mm。

1.3 数据分析

由2名从事腹部诊断的放射医师独立评估图像质量，若意见不一致时，讨论以达成共识。数据测量感兴趣区选择肠壁强化最明显的层面，包括测量CT值，计算图像对比噪声比(CNR)。根据强化肠壁长度和CT值，将图像质量分为5个级别，其中5分表示肠壁明显强化(长度≥2 cm或CT值≥150 HU), 4分表示肠壁中度强化(长度>1～<2 cm或CT值>100～<150 HU), 3分表示肠壁轻度强化(长度≤1 cm或CT值≤100 HU), 2分表示肠壁轻微强化, 1分表示肠壁未见强化。

1.4 统计学分析

采用SPSS 21.0统计学软件进行分析。计量资料采用均数±标准差表示，组间比较采用t检验或方差分析，对照组与IBD组TPMT、NUDT15基因型和等位基因频率分布差异比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 60例IBD患者临床特征

60例IBD患者病程3个月～4年，临床表现包括腹痛60例(100.00%), 腹泻50例(83.33%), 发热18例(30.00%), 大便潜血阳性24例(40.00%)。

2.2 TPMT基因型和等位基因频率分布

TPMT(c.719A>G, rs1142345)中有3种基因型: AA、AG和GG。与对照组相比, IBD组AA基因型和A等位基因频率降低, AG和GG基因型以及G等位基因频率增加，差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01), 说明TPMT基因多态性对IBD患者易感性有影响。见表1。

表1 TPMT基因型和等位基因频率分布[n(%)]

2.3 NUDT15基因型和等位基因频率分布

NUDT15(c.415C>T, rs116855232)中有3种基因型: CC、CT和TT。与对照组相比, IBD组CC基因型和C等位基因频率降低, CT和TT基因型以及T等位基因频率增加，差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01), 说明NUDT15基因多态性对IBD患者易感性有影响。见表2。

表2 NUDT15基因型和等位基因频率分布[n(%)]

2.4 肠壁炎性反应与TPMT和NUDT15基因多态性的相关性

IBD患者接受AZA治疗后，分析TPMT和NUDT15基因多态性与肠壁炎性反应的相关性，结果显示, TPMT AA基因型和A等位基因频率肠壁炎性反应缓解率较AG和GG基因型以及G等位基因频率增加, NUDT15 CC基因型和C等位基因频率肠壁炎性反应缓解率较CT和TT基因型以及T等位基因频率增加，差异均有统计学意义(P<0.05), 表明TPMT和NUDT15基因多态性能有效预测AZA诱导的肠壁炎性反应。见表3。

表3 TPMT和NUDT15基因多态性与肠壁炎性

2.5 能谱成像与TPMT和NUDT15基因多态性的相关性

分析TPMT和NUDT15基因多态性与能谱成像的相关性，结果显示, TPMT AA基因型和A等位基因频率能谱成像检出率较AG和GG基因型以及G等位基因频率降低, NUDT15 CC基因型和C等位基因频率能谱成像检出率较CT和TT基因型以及T等位基因频率降低，差异均有统计学意义(P<0.05), 表明TPMT和NUDT15基因多态性与能谱单能量成像相关。见表4。

表4 TPMT和NUDT15基因多态性与能谱单能量成像

3 讨 论

AZA是一种抗代谢型免疫抑制剂，在IBD的缓解及维持治疗中起关键作用[8]。AZA可治疗对皮质类固醇有依赖或皮质类固醇无效的患者，以及有瘘管或手术的患者[9]。AZA通过谷胱甘肽转移酶转化为6-MP, 6-MP在体内有3种代谢途径: ① 取决于次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶、肌苷单磷酸脱氢酶和GMP合成酶的步骤，最终转移到6-硫代鸟嘌呤三磷酸(6-TGTP)中[10]。代谢生成的6-TGTP和2-deoxy-6-TGTP与细胞DNA、RNA整合，通过错配修复途径触发细胞周期停滞和凋亡[11]。② 被黄嘌呤氧化酶氧化并转化为6-硫脲酸，其是AZA的惰性产物[12]。③ 通过TPMT催化并转化为6-甲基巯基嘌呤。上述3个途径是相互竞争的。

AZA不良反应(如肠壁炎性反应)可能导致严重感染而威胁患者生命，从而导致治疗中断[13]。亚洲人中AZA引起的肠壁炎性反应的发生率很高，因此不容忽视。一项研究[14]显示在135例日本IBD患者中，有34例(25.2%)在接受AZA治疗后发展为肠壁炎性反应。另一项研究[15]显示在978例韩国CD患者中，有346例(35.4%)发生了AZA诱导的肠壁炎性反应。研究[16]显示在84例中国籍IBD患者中，有24例(28.6%)因肠壁炎性反应而中断了AZA治疗，与既往报道类似。TPMT多态性与AZA诱导的肠壁炎性反应相关。目前已经研究了40多种不同的TPMT等位基因(TPMT*2-*41), 其中TPMT*3C是亚洲人中最流行的变体，但基因频率较低(1%～3%)[17]。本研究发现TPMT的突变很少见，并与中国籍IBD患者中AZA引起的肠壁炎性反应相关，这与既往报道一致。

NUDT15也称为MTH2, 是Nudix水解酶家族的成员，该酶将8-o-dGTP降解为8-o-dGMP并防止DNA错配[18]。研究[19]发现NUDT15对dGTP、6-TGTP和dUTP有很强的作用，其可以将6-TGTP水解为6-TGMP, 降低AZA活性代谢产物的水平并防止AZA诱导的肠壁炎性反应。本研究结果显示, NUDT15可能是预测AZA诱导的中国人群肠壁炎性反应的重要药物遗传学标志物。硫嘌呤诱导的肠壁炎性反应主要是由诱导细胞内6-TGN积累的TPMT变异解释的。最近的研究[20]发现，NUDT15突变是硫嘌呤诱导的肠壁炎性反应的另一个重要决定因素，NUDT15通过将TGTP转化为TGMP来使硫嘌呤代谢物失活，从而防止其掺入DNA中并对硫嘌呤的所需细胞毒性作用产生负面影响。从理论上讲, NUDT15等位基因缺陷的患者可能具有过量的硫代嘌呤代谢产物及其毒性。本研究中，与NUDT15变体相关的肠壁炎性反应可能倾向于影响TGTP和TdGTP的水平，而不是总6-TGN的水平。因此，具有NUDT15变异的患者可能需要一种新的方法来检测活性代谢物TGTP而不是6-TGN, 以解释NUDT15相关性肠壁炎性反应的机制。

IBD是一种严重的疾病，有时甚至危及生命。快速、准确地定位炎症部位和确定早期病因是临床研究的重点。内窥镜检查可以在大多数上消化道炎症情况下准确定位和诊断，但在下消化道炎症情况下则不能。CT小肠造影技术在诊断小肠炎症中显示出越来越突出的优势，能谱CT是研究热点，其优势在于可进行能量成像，可减少组织衰减，能检测到组织密度的细微变化，对发现胃肠道活动性炎症特别敏感。本研究采用GE HD750 CT扫描仪宝石光谱成像，其亚毫米级的扫描能力和强大的图像后处理能力为发现胃肠道活动性炎症提供了保障。结果显示, TPMT AA基因型和A等位基因频率能谱单能量成像检出率较AG和GG基因型以及G等位基因频率显著降低(P<0.05), NUDT15 CC基因型和C等位基因频率能谱单能量成像检出率较CT和TT基因型以及T等位基因频率显著降低(P<0.05)。

本研究属于前瞻性研究，研究结果对优化中国籍IBD患者的AZA治疗方案具有一定价值。本研究仍存在一些局限性: ① 样本量较小，可能对研究结果产生一定的偏倚; ② 分组较简单，未涉及联合治疗的疗效分析，仅分析了经AZA治疗后缓解组与未缓解组的差异，未对不同疗效组别进行分析; ③ 对应能谱CT分析中，未详细分析具体影像学指标(形态学、功能学)。

综上所述, IBD患者中NUDT15的突变率高于TPMT, NUDT15多态性比TPMT多态性更能预测AZA引起的肠壁炎性反应和能谱单能量成像检出率。快速、准确地定位炎症部位和确定早期病因是研究的重点，联合使用皮质类固醇激素是降低AZA引起的肠壁炎性反应风险的一种潜在方法。