溃疡性结肠炎生物标志物的优化定位:基于粪便、血液和尿液标志物的多维度评估

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对溃疡性结肠炎(UC)临床评估中结肠镜检查负担重的问题,系统评估了粪便钙卫蛋白(FC)、粪便免疫化学隐血试验(FIT)、富含亮氨酸α-2糖蛋白(LRG)、C反应蛋白(CRP)和前列腺素E主要尿代谢物(PGE-MUM)五种生物标志物的诊断性能。研究发现FC和FIT对黏膜愈合(MES 0-1)评估最有效,而LRG、CRP和PGE-MUM在区分活动性炎症(MES 2-3)方面表现更优,为UC精准诊疗提供了重要依据。

  

溃疡性结肠炎(UC)作为一种慢性炎症性肠病(IBD),其治疗目标已从临床缓解升级为黏膜愈合(MH)。然而,作为金标准的结肠镜检查存在侵入性强、费用高等缺点,给患者带来沉重负担。在此背景下,寻找可靠的非侵入性生物标志物成为临床迫切需求。尽管粪便钙卫蛋白(FC)、C反应蛋白(CRP)等标志物已有应用,但不同生物标志物在疾病不同阶段的诊断价值尚不明确,特别是新型标志物如富含亮氨酸α-2糖蛋白(LRG)和前列腺素E主要尿代谢物(PGE-MUM)的临床应用仍需更多证据。

为系统解决这一问题,浜松医科大学的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。该研究创新性地同时评估了粪便(FC、FIT)、血液(LRG、CRP)和尿液(PGE-MUM)三类来源的五种生物标志物,通过多维度分析揭示了它们在UC不同疾病阶段中的诊断价值谱系。

研究采用前瞻性单中心设计,纳入149例UC患者。关键技术方法包括:1) 采用Mayo内镜评分(MES)和Rachmilewitz临床活动指数(CAI)进行疾病评估;2) 使用荧光酶免疫法测定FC,乳胶凝集免疫法测定LRG,化学发光酶免疫法(CLEIA)测定PGE-MUM;3) 对116例患者进行Geboes组织学评分(GHS)回顾性分析;4) 通过受试者工作特征(ROC)曲线评估各标志物的诊断效能。

患者特征与相关性分析
研究队列中位年龄46岁,男性占67.8%。MES评分分布为:0分41.6%、1分32.9%、2分17.4%、3分8.1%。Spearman相关分析显示,所有标志物均与CAI和MES显著相关,其中FC(r=0.724)和FIT(r=0.715)与MES的相关性最强,显著高于其他标志物(P<0.001)。值得注意的是,FC与FIT之间存在极强相关性(r=0.707)。

生物标志物与黏膜愈合评估
在区分MES 0-1与MES 2-3时,FC和FIT的曲线下面积(AUC)分别达到0.891和0.853,显著优于其他标志物。其最佳截断值分别为416 mg/kg和38 ng/mL,特异性均高达94.7%。对于单独预测MES 0,FC(AUC=0.885)和FIT(AUC=0.845)仍保持优势。组织学分析显示,FC预测组织学愈合(GHS<3)的AUC为0.802,灵敏度达90.2%,证实了粪便标志物在评估黏膜愈合方面的卓越性能。

疾病活动度分层评估
研究创新性地对不同MES分组进行比较分析。结果显示FC和FIT在区分MES 0与1时表现最佳(AUC>0.8),但在区分MES 2与3时效能下降。相反,LRG在区分MES 2与3时展现出最高AUC(0.723),PGE-MUM在所有MES组间均显示显著差异。特别值得注意的是,PGE-MUM是唯一能在所有相邻MES组间(0vs1、1vs2、2vs3)均显示统计学差异的标志物(P<0.05)。

标志物作用机制解析
作者从病理生理学角度解释了不同标志物的表现差异:FC和FIT直接反映肠道炎症导致的蛋白质渗出和出血,对细微黏膜变化敏感;而LRG、CRP和PGE-MUM作为系统性炎症标志物,其水平变化更可能反映整体疾病活动度。这种互补特性为临床分层应用提供了理论基础。

这项研究具有重要的临床转化价值。首先,它确立了FC和FIT作为评估UC黏膜愈合的首选标志物,可减少约80%不必要的结肠镜检查。其次,发现LRG和PGE-MUM在评估中重度活动性炎症方面的优势,为疾病监测提供了新工具。特别是PGE-MUM作为首个通过CLEIA方法验证的尿液标志物,其无创取样优势对儿童和结肠镜检查禁忌患者尤为重要。

研究也存在一定局限性,如单中心设计、活动期病例数较少等。未来研究可扩大样本量,特别是增加MES 3患者比例,并探索多标志物联合诊断模型。此外,PGE-MUM在成人UC中的临床应用仍需更多验证。

这项研究为UC的精准诊疗提供了重要循证依据,标志着炎症性肠病无创诊断向"个体化、分阶段"评估模式迈出了关键一步。其发现不仅指导临床实践,也为未来生物标志物研究提供了方法论范式。

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