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血浆白细胞介素-22浓度与炎症性肠病疾病活动度的关联性研究:一项基于真实世界人群的大规模分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月21日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对炎症性肠病(IBD)中白细胞介素-22(IL-22)与疾病活动度的不确定关系,通过对美国SPARC IBD队列中2440例患者(克罗恩病1604例/溃疡性结肠炎836例)的横断面分析,首次证实血浆IL-22浓度与疾病严重程度显著相关。研究发现中重度活动期患者IL-22>7.8 pg/mL的比例显著高于缓解期(CD:44.7% vs 30.0%,P<0.0001;UC:39.8% vs 23.0%,P<0.001),机器学习模型显示sCDAI/UCDAI评分和生物制剂使用是IL-22水平的关键预测因子。该研究为IL-22作为IBD活动度生物标志物提供了大规模临床证据。
炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)是一组复杂的慢性肠道炎症性疾病,患者常面临肠道功能受损、狭窄、结直肠癌风险增加等一系列严重并发症。尽管近年来治疗手段不断进步,但准确评估疾病活动度仍是临床面临的重大挑战。传统生物标志物如C反应蛋白(CRP)存在敏感性不足的问题,约55%轻度UC患者CRP可能显示正常值。在这个背景下,白细胞介素-22(IL-22)作为IL-23通路下游的关键细胞因子,其双重作用引起研究者浓厚兴趣——既能保护肠屏障功能,又在慢性炎症中可能促进病理发展。先前小样本研究提示IL-22与IBD活动度可能存在关联,但缺乏大规模真实世界证据。这项发表在《Scientific Reports》的研究首次在2440例真实世界IBD患者中系统评估了血浆IL-22浓度与疾病活动度的关系。
研究采用横断面设计,利用美国克罗恩病与结肠炎基金会IBD Plexus注册系统中的SPARC IBD队列数据。关键技术方法包括:1)使用R&D Systems人IL-22酶联免疫吸附试验(ELISA)定量检测血浆样本;2)采用随机森林模型和PAM算法进行无监督聚类分析;3)构建多分类logit模型评估IL-22与疾病活动度的关联;4)应用XGBoost机器学习算法结合SHAP值解析IL-22水平的关键预测因子。研究对象为1604例CD和836例UC患者,所有数据均在基线期30天内采集。
研究结果部分显示:
"Association of plasma IL-22 concentration and disease severity/activity"部分证实,CD患者中44.7%中重度活动期患者IL-22>7.8 pg/mL(LLOQ),显著高于缓解/轻度患者的30.0%(P<0.0001)。UC组也观察到相似趋势(39.8% vs 23.0%,P<0.001)。当IL-22浓度≥第三四分位数时(CD:10.8 pg/mL;UC:7.9 pg/mL),这种差异更为显著。
"Cluster analysis"通过UMAP降维可视化显示,无论CD还是UC,疾病活动度都是区分患者集群的主要因素。特别值得注意的是,在高IL-22组中,疾病活动度差异形成的集群区分更加明显,而在低IL-22组中这种区分减弱。
"Association model"通过多分类logit模型量化了这一关联,调整年龄、性别、病程等因素后,高IL-22患者发生中重度疾病活动的风险显著增加(CD:OR=2.02,95%CI 1.52-2.69;UC:OR=2.71,95%CI 1.70-4.32)。
"XGBoost and SHAP value analysis"部分揭示了关键预测因子:在CD患者中,短型克罗恩病活动指数(sCDAI)、IL-17A和抗TNF-α生物制剂使用对IL-22水平预测贡献最大;UC患者中,抗TNF-α治疗、6点UC疾病活动指数(UCDAI)和日常疾病活动度最具预测价值。
研究结论部分强调,这是首项在真实世界IBD人群中系统评估血浆IL-22的大规模研究,通过多种分析方法一致证实IL-22浓度与疾病活动度显著相关。这些发现具有重要临床意义:首先,为IL-22作为IBD活动度生物标志物提供了强有力的循证依据;其次,支持IL-23/IL-22通路在IBD发病机制中的关键作用;最后,机器学习方法识别出的预测因子为临床识别高风险患者提供了新思路。研究者也指出当前局限性,包括部分变量缺失率较高和种族代表性不足等问题,建议未来开展纵向研究评估IL-22与疾病进展的关系。这项研究为IBD精准诊疗提供了新的分子视角,也为靶向IL-22的治疗策略开发奠定了理论基础。
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