炎癥性腸病（IBD）包括2種主要形式：潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病，是胃腸道慢性炎癥性疾病。我們目前對于炎癥性腸病的早期關(guān)鍵驅(qū)動因素的理解以及最終導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的炎癥的觸發(fā)因素的了解都很缺乏。
瑞典奧雷布羅大學(xué)的研究團(tuán)隊在Gastroenterology（中科院JCR一區(qū)，IF：22.682 ）上發(fā)表了題為“Systemic Inflammation in Preclinical Ulcerative Colitis”的文章。該研究利用Olink Target 96炎癥panel對早期潰瘍性結(jié)腸炎的炎癥特征進(jìn)行系統(tǒng)性檢測，并找到了一組蛋白具有潛在的潰瘍性結(jié)腸炎診斷價值。
研究隊列設(shè)置
蛋白質(zhì)組學(xué)檢測：Olink Target 96 炎癥panel（檢測92個炎癥相關(guān)蛋白，含細(xì)胞因子、趨化因子等）
1. 臨床前隊列（Preclinical cohort）血漿
疾病前組（n=72）：當(dāng)前健康，但在幾年后診斷為潰瘍性結(jié)腸炎（診斷為潰瘍性結(jié)腸炎的中位時間為4.8年）
健康組（n=140）：與疾病前組特征相當(dāng)?shù)慕】祵φ?/span>
2. 初始隊列（Inception cohort）血清
疾病組（n=101）：潰瘍性結(jié)腸炎初期患者
健康組（n=50）：與疾病組特征相當(dāng)?shù)慕】祵φ?/span>
3. 雙胞胎隊列（Twin cohort）血清
健康雙胞胎（n=37）：潰瘍性結(jié)腸炎患者的健康雙胞胎同胞
健康對照(n=41)：與健康雙胞胎特征相當(dāng)?shù)慕】祵φ?/span>
研究結(jié)果
1. 潰瘍性結(jié)直腸炎發(fā)病前個體的差異蛋白
研究者對臨床前隊列血漿中的92個炎癥相關(guān)蛋白進(jìn)行檢測，有27個蛋白在超過80%的樣本中低于檢測線，因此未被用于后續(xù)分析。研究者使用保留的65個蛋白進(jìn)行PCA分析，未發(fā)現(xiàn)疾病前組和健康對照組之間的顯著區(qū)分。隨后，單蛋白邏輯回歸模型尋找可區(qū)分疾病組和健康組的蛋白，共發(fā)現(xiàn)了6個蛋白MCP-1、CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11在兩組間有顯著差異。
研究者將同時出現(xiàn)在單蛋白和多蛋白模型中的6個蛋白（MCP-1、CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11，定義為臨床前蛋白標(biāo)志物）進(jìn)行后續(xù)分析：
（1）檢測這6個蛋白預(yù)測疾病發(fā)生的潛力：單蛋白與潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生時間沒有顯著關(guān)系；
（2）將每個蛋白在72個群體中的表達(dá)情況進(jìn)行四分位數(shù)劃分，并根據(jù)所在劃分位置對每個蛋白在每個個體中賦值1-4；隨后計算每個個體中6個蛋白的四分位數(shù)劃分值總和（范圍從6-24）。結(jié)果并未找到顯著的相關(guān)性，即6個蛋白的四分位數(shù)劃分值總和與潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生時間無關(guān)聯(lián)；
（3）分析單個蛋白或者6個蛋白的四分位數(shù)劃分值總和與臨床特征如年齡、性別和診斷時疾病的程度之間的相關(guān)性。結(jié)果顯示，除了單蛋白MMP10外，其他單蛋白或者四分位數(shù)劃分值總和與年齡相關(guān)，但與性別及診斷時疾病的程度無關(guān)。
2. IPA軟件進(jìn)行炎癥通路分析
研究者使用IPA（Ingenuity Pathway Analysis）探索炎癥通路及診斷前蛋白的上游調(diào)控因子。研究者放寬條件，對多蛋白模型找到的9個蛋白及單蛋白模型中有變化趨勢（p<0.1）的蛋白一起進(jìn)行分析。最終找到的上游調(diào)控因子包括IL-4、IL-1β、TNF、IFNγ、NFκB、抑瘤素M（OSM）和IL-6。
3. 5個蛋白可以有效區(qū)分疾病組和健康組
研究者對初始隊列（Inception cohort）中診斷為潰瘍性結(jié)腸炎的患者（未經(jīng)治療）及健康對照的個體的血清進(jìn)行Olink Target 96炎癥penal檢測，并分析差異蛋白。和臨床前隊列相似，除了MCP-1外，其他5個蛋白（CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11）均被發(fā)現(xiàn)在疾病組中發(fā)生了差異調(diào)控。研究者使用這5個蛋白進(jìn)行多因素模型進(jìn)行留一法(（leave-one-out, LOO）)交叉驗證，以確定這5個蛋白預(yù)測疾病的潛能。最終ROC ACU達(dá)到了0.92，表明這5個蛋白可以有效地區(qū)分疾病組和健康組。
4. 共有的遺傳及環(huán)境風(fēng)險因素對臨床前蛋白標(biāo)志物的影響
研究者繼續(xù)通過比較潰瘍性結(jié)腸炎患者的健康雙胞胎同胞與一般健康個體之間的差異分析了共享遺傳和環(huán)境風(fēng)險因素對臨床前蛋白標(biāo)記物的影響。與臨床前隊列中的發(fā)現(xiàn)一致，MMP10，CXCL9，CXCL11和MCP-1在健康雙胞胎同胞中上調(diào)。這些蛋白標(biāo)志物均不能區(qū)分同卵雙生和異卵雙生的健康雙胞胎同胞。LOO交叉驗證預(yù)測模型的結(jié)果則顯示，前述4個蛋白一定程度上可以區(qū)分潰瘍性結(jié)腸炎患者的健康雙胞胎同胞和一般的健康個體（LOO AUC=0.62）。
5. 不同隊列中蛋白水平差異比較
研究者進(jìn)一步比較3個不同隊列之間的蛋白質(zhì)差異。臨床前隊列疾病前組、初始隊列疾病組和疾病患者的健康雙胞胎同胞組中發(fā)現(xiàn)的差異蛋白分別為6個、5個和4個，共有差異蛋白為MMP10、CXCL9和CXCL11。研究者比較了6個臨床前蛋白標(biāo)志物（MCP-1、CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11）在不同隊列中的相對表達(dá)情況（每個組別的表達(dá)值以該隊列的健康對照進(jìn)行矯正）。結(jié)果表明，除MCP-1蛋白外，其他5個蛋白在隊列中逐步增加。蛋白在健康對照組的表達(dá)水平最低，疾病患者的健康雙胞胎同胞組和疾病前組的蛋白表達(dá)呈中等水平，潰瘍性結(jié)腸炎患者組呈現(xiàn)最高的蛋白表達(dá)水平。
研究者通過對潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)病前和健康對照的血漿蛋白的比較確定了6種炎癥相關(guān)蛋白（MCP-1、CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11））的上調(diào)。IPA分析確定了多個潛在的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。在初始隊列的驗證中發(fā)現(xiàn)，前述6個血漿蛋白中的5個（CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11）能有效區(qū)分潰瘍性結(jié)腸炎患者和健康患者，具有潛在的疾病診斷價值。
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