Abstract
Baggrund. Optimal behandling af pædiatriske patienter med inflammatorisk tarmsygdom (IBD) kræver tidlig diagnose. Formålet med undersøgelsen er at sammenligne fækal lactoferrin (FL) som biomarkør for tarmbetændelse med CRP hos pædiatriske patienter med nyopstået IBD. Metoder. FL blev målt ved ELISA i afføringsprøver indsamlet forud for endoskopi for IBD (IBD-SCAN; TechLab, Blacksburg; normal < 7,3 µg/g afføring). CRP blev påvist i serum (normal < 5 mg/L). Der blev bestemt tre patientgrupper: (gennemsnitsalder 13,2) med Crohns sygdom (CD), (gennemsnitsalder 10,9) med colitis ulcerosa (UC) og (gennemsnitsalder 11,9), hos hvem IBD blev udelukket. Hos CD-patienter var den endoskopiske sværhedsgradsscore SES-CD korreleret med FL-niveauerne. Resultater. (gennemsnit ± SEM). CRP-niveauerne var 27,18 ± 4,2 for CD-cases, 20,8 ± 9,5 for UC og 0,24 ± 0,06 for ikke-IBD-patienter. FL-niveauet var 313,6 ± 46,4 hos CD-patienter, 370,7 ± 46,9 hos UC-patienter og 1,3 ± 0,5 hos ikke-IBD-patienter. CRP’s følsomhed til påvisning af IBD var 75 % med en specificitet på 100 %, en positiv prædiktiv værdi på 100 % og en negativ prædiktiv værdi på 69 %. Sensitiviteten af FL var 100 % med en specificitet på 95 %, en positiv prædiktiv værdi på 97,3 % og en negativ prædiktiv værdi på 100 %. I CD korrelerede FL-niveauerne positivt () med sygdommens sværhedsgrad som vurderet ved SES-CD. Konklusioner. Forhøjet FL svarer til tarmbetændelse, selv hos patienter med normal CRP. Med stor sandsynlighed udelukker normal FL tarmbetændelse.
1. Baggrund
Inflammatorisk tarmsygdom (IBD) omfatter et stort klinisk spektrum af sygdomspræsentationer fra milde til alvorlige symptomer i forhold til forskellige sygdomssteder og omfanget fra mulig rektal til øvre tarminddragelse. Hos pædiatriske patienter er tidlig diagnose af IBD af stor relevans og afgørende for det bedste resultat. Induktion af remission ved hjælp af specifik behandling har til formål at forbedre patientens symptomer, at bevare eller genoprette livskvaliteten så hurtigt som muligt og at forebygge komplikationer til sygdommen . Human lactoferrin, et af neutrofile afledt glykoprotein, kan måles i afføring og tarmskylning som en indikator for tarmbetændelse ved både IBD og infektiøs gastroenteritis . Nylige undersøgelser har vist, at fækalt laktoferrin (FL) er en følsom biomarkør for pædiatrisk IBD . Desuden kan denne biomarkør tjene som en hjælp til at styre den diagnostiske og terapeutiske proces for både pædiatrisk og voksen IBD . I denne undersøgelse evaluerede vi anvendeligheden af FL sammenlignet med CRP til diagnosticering af pædiatrisk IBD, der er karakteriseret ved endoskopisk og histologisk undersøgelse. Desuden analyserede vi FL i forhold til sygdommens sværhedsgrad i CD som defineret ved den endoskopiske score SES-CD .
2. Patienter og metoder
2.1. Patienter
I denne observationsundersøgelse blev 56 pædiatriske patienter, der kvalificerede sig til koloskopi på grund af symptomer, der tydede på IBD, rekrutteret. Ileokolonoskopi med biopsier blev udført af et akademisk undervisningshospital, der tjener som tertiært pædiatrisk gastroenterologisk center. Som en del af den rutinemæssige kliniske vurdering blev CRP og FL bestemt hos alle patienter forud for endoskopien. På grundlag af resultaterne af endoskopi og histologi blev diagnosen IBD enten stillet eller udelukket som ikke-IBD. IBD-patienterne blev yderligere defineret som Crohns sygdom (CD) eller colitis ulcerosa (UC). Undersøgelsen blev gennemført med godkendelse fra den lokale etiske komité.
2.2. Dataindsamling og laboratorieanalyse
Fekal laktoferrin blev bestemt kvantitativt ved hjælp af en ELISA (IBD-SCAN; TechLab, Blacksburg, VA) i afføringsprøver indsamlet før endoskopi som led i den diagnostiske udredning for IBD. FL-resultaterne er rapporteret som μg/g fæces (normalt < 7,3). Serum-CRP blev bestemt ved hjælp af standardmetoder og rapporteres som mg/L serum (normal < 5). Inflammatorisk tarmsygdom blev diagnosticeret og klassificeret i henhold til “Porto-kriterierne”, dvs. baseret på det kliniske billede, laboratorie- og billeddannelsesresultater og vigtigst af alt på resultaterne af endoskopi og histologi . Alle patienter fik foretaget en ileocolonoskopi med udtagning af biopsier fra hvert undersøgt tarmsegment. Det makroskopiske aspekt af ileocolon blev kvalitativt beskrevet som henholdsvis normalt eller med henholdsvis let, intermediær eller svær inflammation; desuden blev SES-CD beregnet som endoskopisk sværhedsgradsscore hos CD-patienter. Scoren vurderer størrelsen af sår, den ulcererede overflade, den angrebne overflade og forsnævring i de forskellige segmenter af colon og terminal ileum, med en maksimal score på 60. Desuden blev sygdommens fordeling kategoriseret i henhold til “Paris-klassifikationen”, den pædiatriske modifikation af Montreal-klassifikationen . I henhold til Porto-kriterierne fik alle patienter med nyopstået IBD også en øvre endoskopi og billeddannelse af tyndtarmen.
2.3. Statistisk analyse
Beregninger og plotning af graferne blev udført ved hjælp af GraphPad Prism, version 4.03 til Windows, GraphPad Software, San Diego, Californien, USA. Resultaterne er udtrykt som gennemsnit ± standardafvigelse (SD), medmindre andet er angivet. I boks- og whiskergraferne er gennemsnittet afbildet ved den linje i boksen, der strækker sig fra den 25. til den 75. percentil af dataene. Signifikansniveauer til sammenligning af CRP og FL hos IBD-patienterne i forhold til kontroller blev beregnet ved hjælp af den tohalede -test, hvor en værdi <0,05 blev fastsat som signifikant.
3. Resultater
I alt 56 patienter med ileokolonoskopier blev inkluderet i denne undersøgelse (figur 1). De demografiske og kliniske karakteristika er vist i tabel 1. Der var 20 patienter med ikke-IBD-sygdomme, herunder funktionelle mavesmerter, irritabel tarmsyndrom eller forstoppelse. For disse patienter var øvre og nedre endoskopi og histologien af begge undersøgelser normale uden tegn, der var typiske for IBD.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.1. CRP
I IBD-gruppen var de gennemsnitlige CRP-niveauer forhøjede med et bredt spektrum af koncentrationer (Figur 2). Den gennemsnitlige CRP-værdi for CD-tilfælde var 27,2 mg/L (interval 0-63,00; SD 19,04); for UC-tilfælde var den gennemsnitlige CRP-værdi 20,8 (interval 0-145,2; SD 36,63). Der var 2 CD-patienter (9,5 % af CD-patienterne) med normalt CRP. Tilsvarende havde 3 ud af 15 UC-patienter (20 %) negativt CRP. Alle UC-patienterne med CRP ≥ 16 mg/L led af alvorlig pancolitis. Ingen af de ikke-IBD-patienter havde forhøjet CRP med et gennemsnit på 0,24 mg/L (SD 0,28) og et maksimum på 0,8 (figur 2). Sensitiviteten af CRP til at påvise IBD var 75 % med en specificitet på 100 %, hvilket tilsvarende resulterede i en positiv prædiktiv værdi på 100 % og en negativ prædiktiv værdi på 69 %; det negative sandsynlighedsforhold (LR) for CRP er 0,25.
3.2. Fækal laktoferrin (FL)
Den gennemsnitlige mængde FL for IBD-patienterne var 314 μg/g CD (SD 212,8) og 371 μg/g UC (SD 181,5), mens den gennemsnitlige mængde FL hos kontrollerne kun var 1,3 (SD 2,4) (figur 3). Kun en enkelt ikke-IBD-patient havde en forhøjet FL på 9,6 μg/g afføring, hvilket var lidt over den kliniske grænseværdi på 7,3 ug/g. Følsomheden af FL var derfor 100 % med en specificitet på 95 %, idet den positive prædiktive værdi var 97,3 % og havde en negativ prædiktiv værdi på 100 %. Den positive LR for FL er 20,0, mens den negative LR er 0. For CD-patienterne er resultaterne af det endoskopiske sværhedsindeks SES-CD i korrelation med de tilsvarende FL-niveauer afbildet i figur 4. Der er en positiv korrelation mellem CD-SES og FL, hvilket viser højere niveauer af FL ( og ) hos de patienter med en mere alvorlig sygdom vurderet ved endoskopi.
4. Diskussion
Disse resultater viser værdien af bestemmelse af fækale laktoferrinniveauer som et hjælpemiddel til diagnosticering af IBD hos pædiatriske patienter og korrelerer niveauerne med sygdommens sværhedsgrad som bedømt ved SES-CD hos CD-patienter. Forhøjet FL (≥7,3 ug/g fæces) differentierede præcist mellem personer med tilstedeværelse af tarmbetændelse og personer med intakt og normal tarm; dette understreges af den høje positive (20) og lave (0) negative LR af FL. Patienter med normal FL havde ingen tegn på mikroskopisk eller histologisk tarmbetændelse. Dette er i overensstemmelse med andre pædiatriske og voksne undersøgelser . Tilstedeværelsen af forhøjet LF hos patienter med normale CRP-niveauer under aktiv sygdom viser, at denne parameter er ringere egnet til at påvise IBD end FL. I øjeblikket er serum-CRP en inflammatorisk serologisk markør, der rutinemæssigt måles i en række kliniske situationer, herunder IBD. Styrken ved CRP er, at enhver læge nemt og hurtigt kan få et resultat som en rutinemæssig test. Tidligere undersøgelser har vist, at CRP i forbindelse med CD er nyttigt til at identificere nye patienter med aktiv sygdom og overvåge et respons på behandling. En begrænsning for CRP-målinger er, at niveauerne kan være normale i op til 24-64 % af de pædiatriske IBD-patienter, der oplever en opblussen, hvilket gør den utilstrækkelig til at udelukke aktiv IBD. Dette svarer godt til vores fund, at 10 % af vores aktive CD-patienter og 20 % af UC-patienterne var CRP-negative.
Et nyt fund fra denne undersøgelse er observationen af, at niveauerne af LF korrelerer med sygdommens sværhedsgrad. Hos CD-patienter grupperet efter SES-CD havde de med mere alvorlig sygdom signifikant højere LF-niveauer end patienter med mindre betændelse. I UC kunne vi ikke observere signifikante forskelle mellem LF-niveauerne, da alle patienterne havde omfattende colitis (Paris E4 og Paris E3).
En svaghed ved undersøgelsen med hensyn til parametre som sensitivitet eller specificitet er det faktum, at undersøgelsesgruppen er forhåndsudvalgt for mistanke om IBD i et tertiært center. Det betyder, at disse parametre kan være lavere i en mindre begrænset patientgruppe. Men vi har klart vist i en relativt stor kontrolgruppe med symptomer, der er alvorlige nok til at retfærdiggøre endoskopi, at normal FL udelukker tarmbetændelse forårsaget af IBD med høj sandsynlighed (). Klinisk kan forhøjet FL i den pædiatriske indstilling med mange patienter med funktionelle mavesmerter eller irritabel tarmsyndrom og i forhold til de relativt få IBD-patienter være med til at definere de patienter, der bør gennemgå endoskopi, og de patienter, der ikke har brug for invasiv diagnostik.
5. Konklusion
Fekal lactoferrin er en pålidelig biomarkør for aktiv IBD hos pædiatriske patienter. I det mindste for patienter med CD er FL-niveauerne korreleret med sygdommens sværhedsgrad som gradueret af SES-CD. Den serologiske markør CRP er mindre følsom for aktiv IBD. FL er således en nyttig biomarkør til støtte for den tidlige diagnose af IBD hos børn, hvilket indikerer behovet for invasiv diagnostik som f.eks. endoskopi. Den er lovende til overvågning af terapiens effektivitet på grund af dens korrelation mellem niveauerne og graden af slimhindebetændelse.
Interessekonflikter
S. Buderus har modtaget undersøgelsesmateriale (assays) fra TechLab Inc. og rejsetilskud til at præsentere resultater på videnskabelige møder. J. Boone er Senior Research Scientist, Forskning og udvikling hos TechLab, Inc. M. J. Lentze har ingen oplysninger.
Autors bidrag
Stephan Buderus designede undersøgelsen og tog sig af patienterne og prøverne. Han udarbejdede papiret. James H. Boone var involveret i udformningen af undersøgelsen; han var involveret i den statistiske analyse og udarbejdelsen af papiret. Michael J. Lentze var involveret i udformningen af undersøgelsen og udarbejdelsen af artiklen. Alle forfattere læste og godkendte den endelige artikel.
Anerkendelser
Forfatterne takker H. Ringelmann og T. Rottman for deres dedikerede præstationer i forbindelse med analysen af fækal lactoferrin.