Accuracy of 14C-urea breath test for diagnosis of Helicobacter pylori
Hospital das Clinicas Faculty of Medicine of Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazil.

• Ana Thereza Britto Gomes

• Luciano Kowalsky Coelho

• Marie Secaf

• José Luiz Pimenta Módena

• Luiz Ernesto de Almeida Troncon

• Ricardo Brandt de Oliveira

ABSTRACT＜9329＞＜4000＞CONTEXT.NOTE＜9329＞＜4324＞。 Helicobacter pylori感染を簡便・正確・安価に検出する手法の開発は大きな意義がある。
Object: 非常に簡便な呼気採取装置を用いた迅速14C-尿素呼気試験（UBT）の精度を明らかにすること。
デザイン：プロスペクティブスタディ。
設定 Ribeirão Preto大学医学部付属病院。
参加者 臨床病院で上部消化管内視鏡検査を受けた成人患者137名。
主な測定結果。 Helicobacter pylori（HP）の組織学的検査、ウレアーゼ検査、尿素呼気試験（UBT）。
結果：組織検査とウレアーゼ検査の両方でHPに感染していた患者は115名（HP+）、同じ2つの検査でHP陰性だった患者は22名（HP-）であった。 UBTはウレアーゼ検査と組織検査の組み合わせに近い形でHP+とHP-を識別することができた。 この結果の組み合わせをHP感染の「ゴールドスタンダード」とした場合、UBTの感度および特異度は、カットオフポイントおよび呼吸した空気の採取時間の範囲において、いずれも90％以上であった。 KEY WORDS: Helicobacter pylori. 14C-尿素呼気試験． 消化性潰瘍

INTRODUCTION

10年以上前にWarrenとMarshallが発見したHelicobacter pylori（HP）と消化性潰瘍疾患の関連は、上部消化管（GI）疾患の理解における驚くべきブレークスルーであった1。 それ以来、この細菌を臨床的にどのように検出するかという問題は、非常に重要な意味を持つようになった。 現在、HPの検出にはいくつかの正確な方法があるが、どれも完璧とはいえない。

UBTはシンプルで堅牢、非侵襲的で正確、かつ安価です4。 その根拠は、ヘリコバクター・ピロリ陽性（HP+）の被験者が炭素同位体で標識された尿素を摂取すると、胃の中でアンモニアと標識CO2に分解されるため、HPによって多量のウレアーゼが生成されるからである。 標識されたCO2は血液中に吸収され、呼吸した空気中に吐き出される。 排泄されたCO2のサンプルを採取し、同位体の有無を分析する。 使用できる炭素同位体は2種類。 放射性同位体である14Cと非放射性同位体である13Cです。

グラハムら5とマーシャルとサーベイヤー6によって紹介されて以来、UBTは様々な複雑さを持つ多くの異なるプロトコルに従って使用されてきた。この報告では、非常にシンプルで、空気収集に簡単な自作装置を採用し、したがって臨床現場で非常に有用である14C-UBTプロトコルについての評価について述べる。

METHODS

本研究は、サンパウロ大学リベイラオプレト医学部臨床病院医学研究倫理委員会により承認されています。

上部消化管内視鏡検査のために臨床病院に紹介された連続した成人患者148名（年齢> 18歳）を本研究の対象とし、各人から書面によるインフォームドコンセントを取得した。 妊娠の可能性のある女性，胃の手術歴のある患者，最近抗生物質やプロトンポンプ阻害剤を服用した患者は本研究に含まれなかった。 ウレアーゼ検査と組織検査の両方が陽性であった患者をHP+、両方が陰性であった患者をHP-とした。 これらの検査のうち、片方のみが陽性であった患者は、研究から除外された。

ウレアーゼ検査と組織検査 内視鏡検査で、前胸部と体部の粘膜生検が2枚ずつ行われた。 肛門部生検は、幽門部より3cm近く近位の大弯で採取した。 各部位から1検体を採取後すぐにウレアーゼ検査（臨床病院産業薬局）に使用した。 使用したウレアーゼテストは，他の調製品と同様，ペプトン0.1 g，NaCl 0.5 g，Glucose 0.1 g，Agar 1.0 g，2％ phenol red 2.5 ml，Kalkaline phosphate 0.2 g，尿素2 g，蒸留水 q.s.p. 100 mlであった． 残りの粘膜標本はホルマリンで固定し、パラフィンに包埋し、ヘマトキシリン・エオジンおよびギムザ染色で染色した。 スライドは，他のHP検査結果を知らない病理医によって検査された。

UBT 内視鏡検査後、必ず1週間以内に実施した。 一晩絶食した後、システムに放射能がないことを確認するためにベースラインの呼気試料が採取された。 その直後に14C-尿素185KBq（5mCi）を水10mlに溶かして摂取し、摂取後15分と30分後にさらに2回の呼気試料を採取した。 患者は、1mmolのヒアミンを溶解した1.0mlのエタノールとpH指示薬としてフェノールフタレインを加えた20mlのガラスシンチレーションバイアルに、CaCl2と綿で一部満たされたプラスチックシリンジノズルを通して直接息を吹きかけた。 ピンク色（アルカリ性）の溶液は、CO2が飽和すると無色になり、その時点で一定量（＠1.0 mmol）のCO2が回収された。

各バイアルに10mlのシンチレーション溶液を加え、液体シンチレーションカウンター（LS 8100 Beckman, USA）でサンプルごとに計数した。 各バイアル内の放射能はcounts per minute (cpm)で表示した。

測定されたcpm値と各サンプルのバックグラウンド放射能を用いて、1分あたりの崩壊数（dpm）をMarshall.9に従って算出した。

データの解析摂取後15分と30分のcpm値、およびHP+群とHP-群の各被験者のこの2値の高い方を特定のグラフにプロットし、プロットの目視検査によってカットオフ点を決定した。 感度、特異度、およびそれらの95％信頼区間（95％CI）は、Windows用SPSSを使用して算出した。

RESULTS

11名の患者は、ウレアーゼテスト（6名）または組織検査（5名）のいずれかの侵襲的検査のみが陽性であったため、研究から除外された。 残りの137名のうち，115名がHP+，22名がHP-であった。 これらのグループの臨床的および内視鏡的特徴を表1に示す。

14C-尿素摂取後15分と30分に得られたHP+群とHP-群の両者のcpm値のスキャッターグラムと、各被験者の最高値を図に示す。 この図から、両群の間にはわずかな重複しかないことがわかる。 実際、115人のHP+被験者のうち3人だけが1500cpmより低い値を示したのに対し、HP-被験者のうち1人だけが1500cpmより高い値を示し、そのいずれにおいても2000cpmより高い値はなかった。 15分後よりも30分後の方がcpm値が高かった被験者はわずか9名（6.6%）であった。 1000、1500、2000cpmのカットオフポイントについて感度および特異度を計算したところ、常に90%以上であった（表2）。

dpmで表される活動量から計算した感度および特異度は、cpmから計算したものと同じであった。

DISCUSSION

本研究の結果は、簡便なUBTによってHP感染を正確に検出できることを示した。 このUBTは組織検査とウレアーゼ検査の組み合わせと同様の方法でHP+とHP-の被験者を識別することが可能である。 実際，組織検査とウレアーゼ検査の組み合わせをHP感染の「ゴールドスタンダード」とした場合，UBTの感度および特異度の計算値は90％以上，しばしば95％以上となる。 これらの結果は、Marshallら7 の知見を裏付けるものであり、迅速かつ容易に実施できるUBTの有用性を示している。 さらに、呼気を採取するための非常に簡単な装置を採用しても、検査の精度を損なうことがないことも実証された。

本研究の結果は、UBTの精度が、一部の著者によって提案されたような複雑な試験食や総炭酸体生成量の計算には依存しないことを示している。実際、少量の水で希釈した尿素の摂取は、おそらく同位体の胃粘膜への接触を容易にするため、放射能のピークが30分以内に起こり、これはカロリーの高い試験食後に見られるものよりも早いと思われた。 このことは、検査の実施が容易であるため、患者と技術者の時間を節約することができ、実用的な観点からも重要である。

被験者の90%以上で、14C-尿素摂取後30分より15分の方が14CO2排泄量が高かったことは注目に値する。 しかし，この2つの時間帯で得られたデータから算出される感度，特異度のいずれにも有意差はなかった。 この結果は、14C-尿素摂取後10分から20分までに14CO2のプラトーを示したMarshallら7人のデータと一致する。

我々の実験室では、測定されたバックグラウンド放射能は、14C-尿素摂取後に得られた呼気のサンプルで測定されたすべての放射能よりはるかに低かった。 その結果、dpmから計算される感度と特異度の分布はcpmから計算される分布と同じであった。 このことは、dpmの算出が実用上無意味であることを示している。

口腔咽頭のウレアーゼ産生菌による偽陽性を避けるために、14C-尿素をカプセルで供給することでUBTの精度を高めることが提案されている11が、14C-尿素摂取後の経口14CO2生成は即時で15分以内の短時間であった7。 HP+とHP-の結果の重複は、HP+から得られた数値結果の大部分によって定義される範囲内にHP-の値を位置づけるのではなく、HP+からの数値のダウンスキューの分布によって生じたので、我々の結果はこれらのデータと一致している。

最後に、我々の結果に基づいて、カットオフ値として1000cpmまたは1500cpmのいずれかを、それぞれ高感度または高特異性が必要かどうかに応じて選択する必要があると思われる。

この研究は14C-尿素を用いて行われ、患者に与える電離放射線の負担は小さいが安全12である。 放射線がないため、ピロリ菌の呼気検査では13C-尿素が14C-尿素に取って代わられている。 この2つの同位体は非常によく似ているため、同じような結果が得られることに留意することが重要である。

CONCLUSION

簡単な空気採取装置を採用した迅速UBTはHP感染の判定に高い精度を持つ。

1. Marshall BJ, Warren JR. 胃炎と消化性潰瘍の患者の胃の中の未同定の曲がった桿菌。 Lancet 1984;1:1311-4.

2. Katelaris PH, Jones DB. 抗生物質治療後のHelicobacter pylori感染の検査。 Am J Gastroenterol 1997;92:1245-7.

3. 欧州ヘリコバクター・ピロリ研究会(The European Helicobacter pylori Study Group). ヘリコバクター・ピロリ感染症における臨床試験のためのガイドライン。 Gut 1997;41(suppl 2):S1-S23 .

4. Atherton JC, Spiller RC. ヘリコバクター・ピロリに対する尿素呼気試験。 Gut 1994;35:723-5.

5. グラハムDY、クラインPD、エバンスDJ. Campylobacter pyloridisは13C-尿素試験で検出された。 Lancet 1987;1:1174-8.

6.Marshall BJ, Surveyor I. Carbon-14 urea breath test for diagnosis of Campylobacter pylori associated gastritis.The CARBON-14 urea breath test for the diagnosis of Campylobacter pylori associated gastritis. J Nucl Med 1988;29:11-7.

7. Marshall BJ, Plankey MW, Hoffman SR, et al. Helicobacter pyloriの20分呼気試験. Am J Gastroenterol 1991;86:438-45.

8. Raws EAJ. C. pylori胃炎における14C-尿素呼気試験． Gut 1989;30:798-803.

9. マーシャルBJ. 14C尿素呼気検査。 In: ヘリコバクター・ピロリ：臨床診断と基礎研究のための技術． ロンドン。 WB Saunders Company; 1996.p.83-93.

10. Steen T, Berstad K, Meling T 他：1週間後に繰り返される14C尿素試験の再現性。 Am J Gastroenterol 1995;90:2103-5.

11. Hamlet AK, Erlandsson KIM, Olbe L, et al. ヘリコバクター・ピロリ感染診断のための簡便、迅速、高信頼性のカプセル式14C尿素呼気試験.A reproductive test for diagnosis of Helicobacter pylori. Scand J Gastroenterol 1995;30:1058-63.

12. Stubbs JB, Marshall BJ. 炭素14標識尿素呼気試験における放射線量推定値。 J Nucl Med 1993;34:821-5.

resumo

contexto: ヘリコバクター・ピロリ感染症の簡易・迅速・低コストの検査法の開発は大きな関心事である。
OBJETIVO: 高速呼吸器検査(UBT)の有効性を、期限切れのアークを収集する簡単な装置で判定する。 サイト：リベイラオプレト大学医学部クリニカス病院。
参加者 HCFMRPで上部消化器内視鏡検査を受け、研究への参加に同意した成人患者137名。
STUDITED VARIABLES: Histology and urease test, UBT. 調査対象変数：UBTの感度、特異度。
結果：組織検査とウレアーゼ検査の両方の結果から115名がHPに感染し、22名が同検査によりHP陰性であった。 UBTはこの2つのグループを明確に識別し、組織検査とウレアーゼ検査の組み合わせをHP感染の「ゴールドスタンダード」とした場合、UBTの特異度と感度はカットオフポイントや呼気採取時間の違いで90%以上となった。
結論：迅速UBTはHP感染に対して高い精度を有する。
KEY WORDS：Helicobacter pylori（ヘリコバクター・ピロリ）。 ブレステストを行う。 消化性潰瘍

PUBLISHING INFORMATION

Ana Thereza Britto Gomes, MD, MSc. Faculty of Medicine, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, Brazil。
Luciano Kowalsky Coelho, MD. ブルメナウ医学部、ブルメナウ、サンタ・カタリーナ、ブラジル。
マリー・セカフ（生物学者）。 サンパウロ大学リベイラオプレト病院、リベイラオプレト、サンパウロ、ブラジル。
ジョゼ・ルイス・ピメンタ・モデナ（MD. ブラジル、サンパウロ州リベイラオプレト市、リベイラオプレト医学部助教授。
Luiz Ernesto de Almeida Troncon, MD. ブラジル、サンパウロ州リベイラオプレト市、リベイラオプレト大学医学部准教授。
リカルド・ブラント・デ・オリベイラ医学博士。 ブラジル、サンパウロ州リベイラオプレト市、リベイラオプレト大学医学部教授。

資金源：本研究はFAPESP（助成番号1997/10502-9）およびRibeirão Preto医学部臨床病院研究・支援基金（FAEPA-HCFMRP）の資金援助を受けて実施されたものである。
利益相反：申告していない
初回投稿日：1998年12月15日
最終受領日：2002年2月28日
受理日：2002年3月20日