黄秀娟团队Nature子刊：基于微生物组的IBD无创诊断方法

炎症性肠病(IBD)，包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)，是一种慢性和复发性胃肠道炎症性疾病。目前，全球估计有700多万人患有IBD。虽然IBD过去在西方国家更为普遍，但由于生活方式和环境因素的影响，新兴工业化国家，如亚洲东部及东南部国家的发病率在过去几十年中有所上升。延迟诊断通常与疾病进展和肠道手术有关，而早期诊断和及时干预可改善预后。

2024年10月4日，香港中文大学黄秀娟、张靖婉团队共同通讯在Nature Medicine（IF=58.7）在线发表题为"Noninvasive, microbiome-based diagnosis of inflammatory bowel disease"的研究论文，该研究开发了一种基于微生物组的IBD诊断测试方法。

研究人员通过利用来自不同地区和种族的5979份患有和不患有IBD的粪便样本的宏基因组数据，确定了IBD中微生物群的变化，并选择了10种和9种细菌分别用于构建溃疡性结肠炎和克罗恩病的诊断模型。这些诊断模型在发现队列中将IBD与对照组区分开来的曲线下面积>0.90，并在来自8个人群的跨种族验证队列中保持令人满意的表现。进一步开发了一种针对选定的IBD相关细菌种类的多重液滴数字聚合酶链反应测试，基于该测试的模型在区分溃疡性结肠炎和克罗恩病与对照组方面的数值表现高于粪便钙保护蛋白。该研究发现了普遍的IBD相关细菌，并展示了多细菌生物标志物面板作为IBD诊断的非侵入性工具的潜在适用性。

最近，越来越多的文献表明 IBD 患者的肠道微生物组成和代谢途径发生了变化。如，促炎细菌的普遍性，包括粘附侵袭性大肠杆菌、 奇异变形杆菌、 肺炎克雷伯菌和产毒的脆弱拟杆菌。据报道，普拉粪杆菌、乳糖菌、瘤胃球菌和其他产生短链脂肪酸的细菌在 IBD 患者粪便中减少。临床前研究表明，其中一些细菌种类在异常免疫反应和肠道炎症的发展中发挥作用。然而，微生物组生物标志物在 IBD 诊断中的作用仍未得到充分探索。

研究团队还探讨了潜在机制，以进一步了解所选细菌在 IBD 发病机制中的作用。功能性微生物组已成为宿主表型和生理学的先决条件，并且已经做出越来越多的努力将生物体的功能性状和机制与其环境联系起来，以预测生存和群落结构。在这项研究中，在 IBD 患者中观察到功能代谢扰动，从研究中的多细菌生物标志物面板获得的疾病概率可以反映这些代谢失调。

在这项研究中，作者开发了一种基于微生物组的IBD诊断测试方法。研究人员进行了全面的宏基因组分析，以评估所选细菌种类对IBD诊断的可预测性，使用疾病特异性物种构建诊断模型，并开发了基于多重液滴数字聚合酶链反应（m-ddPCR）的多细菌生物标志物面板用于IBD诊断。综上所述，该研究提供了识别可重复的IBD细菌生物标志物的非侵入性诊断工具，为在IBD检测和管理提供了现更精确和个性化的方法。

参考资料：

1.Jiaying Zheng, Qianru Sun,Noninvasive, microbiome-based diagnosis of inflammatory bowel disease 10.1038/s41591-024-03280-4

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