炎癥性腸病（IBD）包括2種主要形式：潰瘍性結腸炎和克羅恩病，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鍵驅動因素的理解以及最終導致不可逆轉的炎癥的觸發因素的了解都很缺乏。
瑞典奧雷布羅大學的研究團隊在Gastroenterology（中科院JCR一區，IF：22.682 ）上發表了題為“Systemic Inflammation in Preclinical Ulcerative Colitis”的文章。該研究利用Olink Target 96炎癥panel對早期潰瘍性結腸炎的炎癥特征進行系統性檢測，并找到了一組蛋白具有潛在的潰瘍性結腸炎診斷價值。
研究隊列設置
蛋白質組學檢測：Olink Target 96 炎癥panel（檢測92個炎癥相關蛋白，含細胞因子、趨化因子等）
1. 臨床前隊列（Preclinical cohort）血漿
疾病前組（n=72）：當前健康，但在幾年后診斷為潰瘍性結腸炎（診斷為潰瘍性結腸炎的中位時間為4.8年）
健康組（n=140）：與疾病前組特征相當的健康對照
2. 初始隊列（Inception cohort）血清
疾病組（n=101）：潰瘍性結腸炎初期患者
健康組（n=50）：與疾病組特征相當的健康對照
3. 雙胞胎隊列（Twin cohort）血清
健康雙胞胎（n=37）：潰瘍性結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的健康對照
研究結果
1. 潰瘍性結直腸炎發病前個體的差異蛋白
研究者對臨床前隊列血漿中的92個炎癥相關蛋白進行檢測，有27個蛋白在超過80%的樣本中低于檢測線，因此未被用于后續分析。研究者使用保留的65個蛋白進行PCA分析，未發現疾病前組和健康對照組之間的顯著區分。隨后，單蛋白邏輯回歸模型尋找可區分疾病組和健康組的蛋白，共發現了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志物）進行后續分析：
（1）檢測這6個蛋白預測疾病發生的潛力：單蛋白與潰瘍性結腸炎的發生時間沒有顯著關系；
（2）將每個蛋白在72個群體中的表達情況進行四分位數劃分，并根據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個蛋白的四分位數劃分值總和（范圍從6-24）。結果并未找到顯著的相關性，即6個蛋白的四分位數劃分值總和與潰瘍性結腸炎的發生時間無關聯；
（3）分析單個蛋白或者6個蛋白的四分位數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性。結果顯示，除了單蛋白MMP10外，其他單蛋白或者四分位數劃分值總和與年齡相關，但與性別及診斷時疾病的程度無關。
2. IPA軟件進行炎癥通路分析
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）的蛋白一起進行分析。最終找到的上游調控因子包括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）中診斷為潰瘍性結腸炎的患者（未經治療）及健康對照的個體的血清進行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）均被發現在疾病組中發生了差異調控。研究者使用這5個蛋白進行多因素模型進行留一法(（leave-one-out, LOO）)交叉驗證，以確定這5個蛋白預測疾病的潛能。最終ROC ACU達到了0.92，表明這5個蛋白可以有效地區分疾病組和健康組。
4. 共有的遺傳及環境風險因素對臨床前蛋白標志物的影響
研究者繼續通過比較潰瘍性結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境風險因素對臨床前蛋白標記物的影響。與臨床前隊列中的發現一致，MMP10，CXCL9，CXCL11和MCP-1在健康雙胞胎同胞中上調。這些蛋白標志物均不能區分同卵雙生和異卵雙生的健康雙胞胎同胞。LOO交叉驗證預測模型的結果則顯示，前述4個蛋白一定程度上可以區分潰瘍性結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
研究者進一步比較3個不同隊列之間的蛋白質差異。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現的差異蛋白分別為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個臨床前蛋白標志物（MCP-1、CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11）在不同隊列中的相對表達情況（每個組別的表達值以該隊列的健康對照進行矯正）。結果表明，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呈中等水平，潰瘍性結腸炎患者組呈現最高的蛋白表達水平。
研究者通過對潰瘍性結腸炎發病前和健康對照的血漿蛋白的比較確定了6種炎癥相關蛋白（MCP-1、CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11））的上調。IPA分析確定了多個潛在的關鍵調節因子。在初始隊列的驗證中發現，前述6個血漿蛋白中的5個（CXCL9、SLAMF1、CCL11、MMP10和CXCL11）能有效區分潰瘍性結腸炎患者和健康患者，具有潛在的疾病診斷價值。
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