耗时十年！这项70万人的研究找到了提前预测IBD的“工具”

仅供医学专业人士阅读参考

引言

IBD）是一种慢性、复发性炎症性疾病，包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC），近年来在全球范围内发病率呈上升趋势。最新研究显示，中国IBD的疾病负担严重且日益加剧，预计到2035年，我国每年IBD发病病例将达到4.1万例，死亡病例超过6500例[1]。然而，临床尚缺乏能够准确预测IBD发病及严重程度的生物标志物，这给疾病的早期诊断和治疗带来了挑战。近期，在2025年美国消化疾病周（DDW）中，来自英国爱丁堡大学的Charlie Lees教授口头报告了一项最新研究结果，该研究利用英国、爱沙尼亚及芬兰三国国家级生物样本库，对超70万名个体开展大规模代谢组学生物标志物谱分析，系统性探索诊断前代谢特征与IBD发病及并发症进展的关联[2]。研究通过核磁共振（NMR）技术量化249种代谢物水平，构建了基于代谢组学的疾病预测模型，并经多队列验证证实其临床实用性。

而这70万人的研究是否也能对我们国家IBD治疗情况提供建议和帮助？医学界特邀空军军医大学西京医院吴开春教授点评，分享建议！

01研究方法

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研究人员采用NMR技术，对来自英国生物样本库（UKBiobank）的约50万名个体进行了249种代谢组学生物标志物的检测。入组时，已有2036名参与者确诊CD，4029参与者确诊UC。在10年随访期间，1242名参与者新发CD，2283名参与者新发UC。为了探讨生物标志物与已患和新发IBD之间的关联。

在新发IBD队列中，研究人员采用LASSO回归等方法，构建了IBD发病的生物标志物预测模型，并在爱沙尼亚和芬兰的生物样本库（共约21.8万人）中对该预测模型进行了验证，以确认其预测效能。最后，在英国生物样本库中，利用预测模型对确诊IBD且因IBD并发症急诊入院、手术或死亡的个体进行了疾病病程评分。

02研究结果

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■代谢特征关联分析

系统评估249种代谢物与已患及新发IBD的关联，发现全身性炎症标志物GlycA与CD、UC发病风险显著相关。此外，非炎症性代谢物如白蛋白、支链氨基酸、心血管脂质因子、脂肪酸及肌酐亦与IBD存在关联，且CD患者的代谢异常程度高于UC患者，提示CD具有更强的全身性病理特征（图1）。

图1：代谢组学生物标志物与IBD的关联[2]

研究还发现，新发和已患IBD生物标志物之间的关联模式在CD（r=0.94）和UC（r=0.70）中均保持一致。此外，CD和UC之间的整体代谢组学特征高度相似（新发：0.96；已患：0.78），这表明这两种疾病可能存在共同的代谢组学状态，而非独立病理过程。

■预测模型构建与验证

在新发IBD队列中，研究利用50%样本通过LASSO回归等方法构建预测模型，并在爱沙尼亚和芬兰生物样本库（共约21.8万人）中验证其预测效能。结果显示，代谢组学评分可提前10年预测CD（AUC=0.69）和UC（AUC=0.62）发病，且对CD的预测性能在接近诊断时显著提升（2年随访AUC：CD 0.76，UC 0.62）。此外，代谢组学评分处于最高十分位数的个体患病的可能性显著增加，且这一观察结果在其他两个生物样本库中也保持一致（图2）。

图2：代谢组学评分对IBD的预测效能在三个生物样本库中近似[2]

■疾病病程评分开发

研究进一步识别了英国生物样本库中因IBD相关并发症（急诊入院、手术或死亡）的患者，并基于代谢特征开发疾病病程评分。该评分对CD并发症的预测性能（AUC=0.68）和UC并发症的预测性能（AUC=0.62）均优于传统基因和血液生物标志物。

03研究结论

研究结果证实了诊断前代谢特征可预测IBD发病及并发症进展，这一发现为提升IBD发病、合并症及病程的预测精度提供了有力支持，有望推动个体化诊疗策略的发展。

专家点评：

利用先进组学技术发现和建立以生物标志物为基础的模型，以帮助临床医生在IBD疾病严重程度判断、早期诊断预警、药物疗效预测及临床结局预判等方面提高水平，是近年研究的重点和热点，但受限于方法学和样本量，该领域进展并不大。

这项工作能在2025年DDW上大会报告，说明其具有重要的科学价值和临床意义，具体表现在：

（1）研究设计与方法的科学性和先进性

该研究利用了英国、爱沙尼亚及芬兰三国的国家级生物样本库，涵盖了超70万名个体，样本量巨大且来源多样，结果更具普遍性和代表性；研究采用核磁共振（NMR）先进技术量化249种代谢物水平，具有高灵敏度和高分辨率的特点，能够精确地检测和分析代谢物的变化；构建预测模型采用了LASSO回归等统计方法，能有效处理高维数据筛选出重要代谢物生物标志物并在多个独立队列中进行验证，确保了预测模型的可靠性和稳定性。

（2）研究结果的重要意义

该研究系统评估了249种代谢物与IBD的关联，发现全身性炎症标志物GlycA与CD、UC发病风险显著相关，此外还发现非炎症性代谢物如白蛋白、支链氨基酸等也与IBD存在关联，且CD患者的代谢异常程度高于UC患者；利用这些变化构建的代谢组学预测模型能够提前10年预测CD和UC的发病，并且在接近诊断时预测性能显著提升。这些发现揭示代谢特征与IBD的关联，不仅丰富了对IBD发病机制的认识，为早期筛查和诊断IBD提供了新的工具，还为寻找新的生物标志物和治疗靶点提供了重要线索。

（3）研究工作突出的创新性

这是首个基于如此大量且有10年随访的IBD患者和正常对照人群的代谢组学研究，且依据代谢特征开发的疾病病程评分对CD和UC并发症的预测性能优于传统基因和血液生物标志物，为个体化诊疗策略的制定提供了有力依据。

尽管这项研究是基于欧洲国家的生物样本库进行的，但其研究方法和发现对我国IBD的诊疗及研究具有一定的借鉴意义，有助于探索适合我国人群的IBD代谢标志物和预测模型，发展我国的个体化诊疗策略。同时也提示在我国建立大型疾病队列和生物样本库的重要性和迫切性，这是提高我国医学研究水平和临床医学实践能力的必要手段。

总之，这项研究在IBD的代谢组学研究领域取得了重要进展，其成果不仅为IBD的发病机制研究提供了新的视角，还为疾病的早期预测、诊断和个体化治疗提供了有力支持。值得借鉴。

专家简介

吴开春教授

空军军医大学西京医院主任医师、教授、博士生导师

国家教育部“长江学者奖励计划”特聘教授

“国家杰出青年基金”获得者

世界胃肠病组织（WGO）司库

亚太消化病学会（APAGE）副主席

中国医师协会消化医师分会副会长

全军消化系病专业委员会主任委员

陕西省消化系病学会主任委员

中国医药出版社《内科学》主编

《Journal of Clinical Gastroenterology》等杂志编委

发表SCI论文300余篇，连年入选爱思唯尔“中国高被引学者”

获得国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划项目等20余项，是国家自然科学基金委优秀创新群体带头人

获国家科技进步一等奖1项、国家科技进步创新群体奖1项

获国家发明专利8项，国际PCT专利2项

获2017年首届“国之名医”称号，是“全国优秀科技工作者”

从事消化系统疾病诊治的临床工作和基础研究，主要方向是消化系统肿瘤和炎症性肠病

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参考文献：[1]Yu Z, Ruan G, Bai X, et al. Growing burden of inflammatory bowel disease in China: Findings from the Global Burden of Disease Study 2021 and predictions to 2035. Chin Med J (Engl). 2024 Dec 5;137(23):2851-2859. [2]PRE- AND POST-DIAGNOSTIC METABOLOMIC BIOMARKER PROFILING OF OVER 700,000 INDIVIDUALS IN THREE NATIONAL BIOBANKS ENABLES PREDICTION OFINFLAMMATORY BOWEL DISEASE ONSET AND COMPLICATIONS. DDW2025.*"医学界"力求所发表内容专业、可靠，但不对内容的准确性做出承诺；请相关各方在采用或以此作为决策依据时另行核查。