《BMC Gastroenterology》:Diagnostic performance of fecal eosinophil-derived neurotoxin and lipocalin-2 in pediatric inflammatory bowel disease
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背景:目前儿童炎症性肠病(IBD)的诊断依赖侵入性操作,亟需非侵入性生物标志物以减少对此类操作的依赖。本研究检测粪便嗜酸性粒细胞来源神经毒素(fEDN)、脂质运载蛋白-2(LCN-2)及钙卫蛋白(FC)作为儿童IBD潜在非侵入性辅助标志物的价值。方法:本病例对
背景:目前儿童炎症性肠病(IBD)的诊断依赖侵入性操作,亟需非侵入性生物标志物以减少对此类操作的依赖。本研究检测粪便嗜酸性粒细胞来源神经毒素(fEDN)、脂质运载蛋白-2(LCN-2)及钙卫蛋白(FC)作为儿童IBD潜在非侵入性辅助标志物的价值。方法:本病例对照研究纳入90名参与者:30例IBD患者(12例克罗恩病,18例溃疡性结肠炎)、30例急性腹泻患者及30名健康对照。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)分析粪便样本中fEDN、LCN-2及FC水平(ng/mL)。将生物标志物水平与临床及内镜活动度评分进行相关性分析,并采用受试者工作特征(ROC)分析及DeLong检验进行两两曲线下面积(AUC)比较以评估诊断效能。结果:相较于急性腹泻组及健康对照组,IBD组中三种生物标志物均显著升高(p < 0.001)。LCN-2独特地与病程(r = 0.43,p = 0.017)及C反应蛋白(CRP)(r = 0.46,p = 0.011)相关。所有标志物均与克罗恩病活动指数(CDAI)显著相关,其中LCN-2相关性最强(r = 0.75,p = 0.005)。仅FC与简易内镜评分(SES-CD)显著相关(r = 0.63,p = 0.004)。在区分IBD与健康对照时,三种标志物均显示高诊断准确度:钙卫蛋白(AUC = 0.98)、fEDN(AUC = 0.95)及LCN-2(AUC = 0.9),其间无统计学显著差异(DeLong检验,所有p > 0.05)。在鉴别IBD与急性腹泻时,FC表现出最高特异度(90%)及总体准确度(AUC = 0.86),而fEDN表现较差(AUC = 0.56)。所有标志物区分IBD亚型的能力均有限。结论:在这项探索性研究中,fEDN、LCN-2及FC在儿童IBD中显著升高,在不同临床比较中表现出可变但互补的判别性能,其中钙卫蛋白在区分IBD与急性腹泻方面表现出最强的总体准确度。LCN-2是唯一与病程相关的标志物,提示其可能反映慢性炎症过程。这些发现支持这些生物标志物作为儿童IBD内镜前评估中非侵入性辅助工具的潜在效用;然而,研究未进行正式的联合标志物分析,且结果需在更大规模前瞻性多中心研究中验证后方可临床应用。
论文《Diagnostic performance of fecal eosinophil-derived neurotoxin and lipocalin-2 in pediatric inflammatory bowel disease》发表在《BMC Gastroenterology》。研究背景指出,儿童青少年炎症性肠病(IBD)的诊断目前需结合临床表现、内镜评估及组织学评价,其中内镜虽能区分克罗恩病(CD)与溃疡性结肠炎(UC)并定义严重程度,但属于侵入性操作。现有非侵入性标志物如粪便钙卫蛋白(Fecal calprotectin, FC)虽具优势,但存在日间变异、年龄差异、缺乏IBD特异性及在孤立小肠疾病中可能低估活动等局限。因此,研究人员旨在评估粪便嗜酸性粒细胞来源神经毒素(fEDN)与脂质运载蛋白-2(LCN-2)作为非侵入性粪便生物标志物在支持儿童IBD筛查与评估中的潜在效用,并比较其与FC的异同,以补充而非替代内镜及组织学评估。研究人员通过开展病例对照研究,发现三种标志物在IBD中均显著升高,FC在鉴别IBD与急性腹泻中表现最优,LCN-2与病程相关,各标志物对IBD亚型鉴别能力有限,结论支持其作为内镜前非侵入性辅助工具的潜力,但需大样本验证。
为开展研究,研究人员采用的主要关键技术方法如下:研究设计为病例对照研究,队列来源于Beni-Suef大学医院儿科胃肠病与消化内镜单元,在6个月内纳入90名参与者并分为三组(30例IBD患者、30名健康对照、30例急性腹泻患者)。IBD诊断依据标准临床、实验室、内镜及组织病理学标准并经回结肠镜活检确认。研究人员采集粪便样本并于-80°C保存,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)定量fEDN、LCN-2及FC浓度。疾病活动度由儿科胃肠病医生采用CDAI、Full Mayo Score及SES-CD评估。统计分析使用IBM SPSS Statistics 26,连续变量正态性采用Kolmogorov-Smirnov检验,组间比较采用单因素方差分析(ANOVA)或Kruskal-Wallis检验,相关性分析采用Pearson或Spearman系数,诊断效能评估采用受试者工作特征(ROC)曲线及DeLong检验进行AUC两两比较。
研究结果部分内容如下:
Demographic characteristics of the study cohort:研究人员通过分析表1得出,IBD组、急性腹泻组与健康对照组在平均年龄(分别为6.8±3.1年、6.3±2.1年、6.6±1.9年,p=0.1)及性别分布(男性占比53.3%、50%、53.3%,p=0.96)上无显著差异。IBD患者母乳喂养率显著低于其他两组(p=0.03),兄弟姐妹数量显著多于其他两组(p<0.001)。
Comparison of Crohn’s disease and ulcerative colitis subgroups:研究人员对比表2发现,CD患者男性占比75%,UC患者女性占比61.1%,差异具统计学意义(Fisher精确检验,p=0.04),其余人口学及围产期史无显著差异。
Clinical characteristics of the acute diarrhea group:研究人员对比表3显示,IBD平均病程4.4±0.5年,急性腹泻平均5.1±2天。急性腹泻组发热与水样泻频率显著高于IBD组(p=0.035及p<0.001),IBD组腹痛与血便频率显著高于急性腹泻组(p<0.001)。
IBD disease severity and current status:研究人员依据表4指出,CD患者中41.7%为轻度内镜病变、58.3%为中度(平均SES-CD 7.8±3.1);依CDAI,33.3%缓解,66.7%轻中度(平均202±56.7)。UC患者平均Mayo评分5.3±2.5,11.1%缓解,其余分属不同活动等级。76.7%IBD患者处于活动期。
Fecal inflammatory markers across study groups:研究人员分析发现,IBD组三种标志物水平均显著高于急性腹泻组与健康对照组(所有p<0.001)。fEDN在IBD(13.4±4.8 ng/mL)、急性腹泻(12.1±5.8 ng/mL)、健康(7.5±1.9 ng/mL)间仅IBD与健康有差异;LCN-2在IBD(702.9±199 ng/mL)高于其余两组;FC在IBD(20.07±5.6 ng/mL)>急性腹泻(13.6±3.8 ng/mL)>健康(9.2±3.4 ng/mL)且三组均差异显著。活动期IBD患者三种标志物均显著高于缓解期(fEDN p=0.04;LCN-2 p=0.002;FC p=0.003)。
Diagnostic performance of fecal inflammatory markers (ROC Analysis):
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Discrimination between IBD and healthy controls:研究人员通过ROC分析(图2a及表5)得出,FC(AUC=0.98,截断值13.8 ng/mL,敏感度96.7%,特异度93.3%)、fEDN(AUC=0.95,截断值8.5 ng/mL,敏感度100%,特异度76.7%)、LCN-2(AUC=0.9,截断值598 ng/mL,敏感度80%,特异度96.7%)均无显著差异(DeLong检验p均>0.05)。
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Discrimination between IBD and acute diarrhea:研究人员分析(图2b及表5)显示,FC(AUC=0.86,截断值17.8 ng/mL,敏感度70%,特异度90%)表现最优,LCN-2(AUC=0.83,截断值598 ng/mL,敏感度80%,特异度76.7%)次之,fEDN表现差(AUC=0.56,截断值8.5 ng/mL,敏感度100%,特异度23.3%),且fEDN显著低于其余两者(p=0.04)。
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Discrimination between IBD subtypes (UC vs. CD):研究人员分析(图3及表5)表明,fEDN(AUC=0.51)、LCN-2(AUC=0.62)、FC(AUC=0.54)判别能力均有限且无显著差异,因亚组样本量小需谨慎解释。
Correlation of fecal inflammatory markers with disease severity:研究人员分析表6得出,所有标志物与CDAI显著相关(LCN-2 r=0.75 p=0.005;fEDN r=0.68 p=0.003;FC r=0.59 p=0.01)。与Mayo评分相关性中LCN-2最强(r=0.62 p=0.004),FC次之(r=0.45 p=0.04),fEDN无显著相关。仅FC与SES-CD显著相关(r=0.63 p=0.004)。
Correlation of fecal inflammatory markers with demographic and laboratory parameters:研究人员分析表7发现,仅LCN-2与病程(r=0.43 p=0.017)及CRP(r=0.46 p=0.011)显著正相关。fEDN与LCN-2(r=0.49 p=0.006)及FC(r=0.52 p=0.003)显著相关,FC与LCN-2无显著相关(r=0.28 p=0.13)。
讨论部分总结:研究人员指出性别分布在IBD亚型间的差异与既往一致,喂养模式中非母乳喂养比例高支持既往荟萃分析结果。三种标志物在IBD均升高,fEDN因反映嗜酸性粒细胞相关黏膜炎症而非IBD特异,在IBD与急性腹泻间无差异且判别差(AUC=0.56);FC与LCN-2保留较好判别力(AUC 0.86与0.83)。LCN-2唯一与病程相关,提示其反映慢性炎症与组织重塑。标志物间相关性显示其反映部分不同病理生理过程具互补性。所有标志物与活动度指数相关,LCN-2与CDAI相关性最强。诊断准确度与既往研究大体一致但受队列与方法影响。研究局限性包括单中心小样本、使用成人活动度评分、未系统记录治疗、急性腹泻组未完全排除过敏性疾病、未生成AUC置信区间及未做联合标志物分析、横断面设计。
结论部分翻译:在这项探索性病例对照研究中,fEDN、LCN-2和FC在IBD患儿中均显著高于健康对照和急性腹泻患儿,且每种标志物均与临床疾病活动度指数显著相关,最显著的是LCN-2与CDAI相关(r = 0.75,p = 0.005);然而,由于这些指数是源于成人并应用于适中的疾病亚组,活动度相关性应视为初步且具有假设生成性质。在三种标志物中,FC在不同比较中表现出最一致的诊断性能,其区分IBD与急性腹泻的AUC为0.86。LCN-2独特地与病程(r = 0.43,p = 0.017)和CRP(r = 0.46,p = 0.011)相关,提示其可能捕获了fEDN或FC单独未能反映的慢性肠道炎症方面,这一观察结果需在纵向研究中证实。三种标志物均不能可靠区分UC与CD亚型。这些发现表明,fEDN、LCN-2和FC作为疑似IBD儿童内镜前评估中的非侵入性辅助工具时可提供互补信息。由于未进行联合标志物分析,研究人员未声称联合标志物可提高诊断准确性;这一问题以及建立儿科特异性截断值,应在纳入儿科验证活动度指数、治疗分层分析和外部验证队列的更大规模前瞻性多中心研究中予以解决。