一项新的研究证实，在健康克罗恩病（CD）患者的一级亲属（FDR）中，血清中针对共生毛螺菌科（Lachnospiraceae）鞭毛蛋白的抗体反应升高，与未来发生克罗恩病的风险存在临床前关联。
由加拿大、美国和以色列研究人员共同完成并发表在《临床胃肠病学和肝病学》（Clinical Gastroenterology and Hepatology）上的研究证实，CD前期免疫球蛋白G针对一种保守细菌鞭毛蛋白表位的血清反应性，可能是CD的另一种早期临床前生物标志物。这些发现为CD诊断多年前就已存在早期炎症标志物提供了更多证据。
除了突显肠道微生物与免疫系统之间的相互作用外，症状出现前鞭毛蛋白抗体的升高提示，这种血清反应可能触发疾病发生，而非仅仅是疾病的结果。鞭毛蛋白是细菌表面的鞭状蛋白，它能推动细菌在环境中游走，寻找新的栖息地和食物来源，并在免疫调节中发挥作用。
“开展本项研究的动力在于，我们认识到CD之前存在一段漫长、无声的临床前期，在此期间免疫失调已经发生，但个体仍无症状，”共同资深作者、多伦多西奈山医院Lunenfeld-Tanenbaum研究所和炎症性肠病中心的临床科学家李善镐博士（Sun-Ho Lee, MD, PhD）告诉《Medscape医学新闻》。“虽然此前的研究显示抗微生物抗体可能在诊断前数年出现，但尚不清楚哪些免疫反应最具信息价值或生物学意义。”
为了阐明这一联系，西奈山团队及其同事分析了来自克罗恩病和结肠炎加拿大遗传、环境、微生物项目（GEM）的数据，该项目涉及七个国家（加拿大、美国、英国、以色列、澳大利亚、新西兰和瑞典）超过5000名CD患者的健康FDR。截至目前，已有130名FDR在随访期间发展为CD。
该团队此前发表的研究也提示，升高的抗微生物抗体反应与CD风险相关，且独立于肠道屏障功能异常、亚临床炎症及相关遗传风险的常用生物标志物。这强化了此类反应是CD早期发病前事件的观点。
证实了他们之前的研究，针对细菌鞭毛蛋白（尤其是厌氧肠道菌Roseburia hominis的鞭毛蛋白）的免疫反应，与FDR在诊断前平均约2.5年时的未来CD风险强烈相关。
在临床实践方面，鞭毛蛋白强大的免疫刺激特性使其成为有前景的疫苗佐剂候选物。“鞭毛蛋白表位是未来预防性疫苗的有吸引力的候选物，但仍有大量未知变量需要首先测试，”研究共同作者、多伦多大学Temerty医学院营养科学系转化研究科学家兼助理教授威廉姆斯·特平博士（Williams Turpin, PhD）告诉《Medscape医学新闻》。“巴黎巴斯德研究所的Benoit Chassaing博士此前的研究表明，针对沙门氏菌鞭毛蛋白的疫苗可保护小鼠免受结肠炎，类似的疫苗可能在人类中也有效。”
至于为何某些个体在CD发病前会产生针对此表位的抗体，特平表示：“可能是免疫耐受缺失，或者由于屏障功能缺陷，鞭毛蛋白肽更容易发生易位。然而，在接触鞭毛蛋白之前通过疫苗接种产生抗鞭毛蛋白抗体，也许可以成为预防此处识别的特定表位致病效应的有效策略。”
在资源允许的情况下，是否所有CD患者的健康FDR现在都应接受检测？“我们此前显示，健康FDR中鞭毛蛋白异常反应的发生率高达21%，而在后来发展为CD的FDR中，这一比例甚至更高，达到46%，”共同作者李说。“检测该表位的存在可以识别出风险更高的人群。风险最高的人将最能从旨在降低CD风险或延迟其发病的干预措施中受益。”
然而李警告说，首先需要了解导致针对特定鞭毛蛋白表位的抗体增加的事件序列，以便干预措施或许能预防发病。“我们也不知道抗鞭毛蛋白抗体增加的功能后果——这是否影响特定物种的侵入，或增加与CD相关的微生物物种的毒力潜力。”
共同资深作者肯·克罗伊托鲁博士（Ken Croitoru, MD）补充说：“以我们今天拥有的所有先进生物疗法，患者的反应最多也只是部分的。我们尚未治愈任何人，我们需要做得更好。”
研究细节
当前的分析监测了一个包含后来发展为CD的FDR嵌套病例对照队列（n = 77）。先证者的中位年龄为15岁（四分位距12-21），58.4%为女性，80.5%为兄弟姐妹而非后代，提示共享早期生活环境经验的影响。该队列包括来自加拿大的259人、来自以色列的3人和来自美国的8人。
CD患者与健康FDR（n = 304）按年龄、性别、随访时间和地理位置以1:4的比例匹配。使用微生物抗原微阵列和细胞计数珠肽检测法检测入组时血清的抗微生物反应性。采用条件逻辑回归评估与CD发病的关联，并使用部分Spearman检验将血清学反应与乳果糖/甘露醇比值（LMR）、C反应蛋白和粪便钙卫蛋白（FCP）等变量相关联。使用Benjamini-Hochberg方法控制错误发现率（q < 0.05）。李说：“ELISA检测因其低成本和高周转时间，可在未来的临床环境中使用。”
在381名FDR中，有77人最终发展为CD。其中，28人在诊断前抗体反应升高。不出所料，兄弟姐妹表现出特别强烈的反应。
五种抗体与FCP呈正相关，三种与LMR呈正相关。这些IgG血清反应性鞭毛蛋白共享显著的氨基酸序列同源性，其特征在于氨基末端D0-D1结构域内保守的柔性铰链肽。细胞计数珠阵列证实，升高针对该铰链肽的IgG血清反应性与未来CD风险独立于LMR和FCP相关。
未参与该研究的马萨诸塞总医院研究所临床研究员、哈佛大学副教授阿什温·N·阿南塔克里希南（Ashwin N. Ananthakrishnan, MBBS, MD, MPH）告诉《Medscape医学新闻》：“这是一项重要的研究，建立在该团队及他人之前的工作之上，表明在一些发展成CD的患者中，即使在诊断前多年，就存在一个亚临床期。”
但阿南塔克里希南警告说，这项检测还远未达到成熟应用的程度，因为虽然研究已确定存在信息丰富的风险标志物，但尚未证明有任何干预措施可以预防疾病。“我们仍然不知道是有限的免疫导向药物治疗、基于微生物组的治疗，还是基于生活方式的治疗（如饮食）会对尚未患病的健康患者有效且可接受——更不用说缺乏关于这些干预措施需要持续多长时间的数据。”
西奈山正在进行进一步的验证和机制研究。
本项研究由克罗恩病和结肠炎加拿大、加拿大健康研究院和Leona M. and Harry B. Helmsley慈善信托基金资助。细胞计数珠检测法由Rainin基金会资助开发。
李和特平无利益冲突。共同作者Elson报告了毛螺菌科A4 Fla2的专利，已授权给Prometheus Laboratories。他是ImmPrev Bio的创始人、董事会成员和首席科学官，该公司正在开发针对CD的抗原导向免疫疗法。Elson及共同作者Zhao和Duck已提交了细胞计数珠检测法的专利申请。
阿南塔克里希南无竞争利益。
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