Abstract
Bakgrund. Optimal hantering av pediatriska patienter med inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) kräver tidig diagnos. Syftet med studien är att jämföra fekalt laktoferrin (FL) som biomarkör för tarminflammation med CRP hos pediatriska patienter med nytillkommen IBD. Metoder. FL mättes med ELISA i avföringsprover som samlades in före endoskopi för IBD (IBD-SCAN; TechLab, Blacksburg; normal < 7,3 µg/g avföring). CRP påvisades i serum (normal < 5 mg/L). Tre patientgrupper fastställdes: (medelålder 13,2) med Crohns sjukdom (CD), (medelålder 10,9) med ulcerös kolit (UC) och (medelålder 11,9) hos vilka IBD uteslutits. Hos CD-patienter korrelerade den endoskopiska svårighetsgraden SES-CD med FL-nivåerna. Resultat. (Medelvärde ± SEM). CRP-nivåerna var 27,18 ± 4,2 för CD-fall, 20,8 ± 9,5 för UC och 0,24 ± 0,06 för icke-IBD-patienter. FL-nivåerna var 313,6 ± 46,4 för CD, 370,7 ± 46,9 för UC och 1,3 ± 0,5 för icke-IBD-patienter. CRP:s känslighet för att upptäcka IBD var 75 % med en specificitet på 100 %, ett positivt prediktivt värde på 100 % och ett negativt prediktivt värde på 69 %. Känsligheten för FL var 100 % med en specificitet på 95 %, ett positivt prediktivt värde på 97,3 % och ett negativt prediktivt värde på 100 %. Vid CD korrelerade FL-nivåerna positivt () med sjukdomens svårighetsgrad enligt SES-CD. Slutsatser. Förhöjd FL motsvarar tarminflammation, även hos patienter med normalt CRP. Med hög sannolikhet utesluter normal FL tarminflammation.
1. Bakgrund
Inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) innefattar ett stort kliniskt spektrum av sjukdomspresentationer från milda till allvarliga symtom i förhållande till olika sjukdomsställen och omfattningen från eventuell rektal till övre intestinal involvering. Hos pediatriska patienter är tidig diagnos av IBD av stor betydelse och avgörande för bästa resultat. Syftet med att framkalla remission genom specifik behandling är att förbättra patientens symtom, bibehålla eller återställa livskvaliteten så snart som möjligt och förebygga komplikationer till följd av sjukdomen . Humant laktoferrin, ett glykoprotein som härrör från neutrofiler, kan mätas i avföring och i hela tarmsköljningar som en indikator på tarminflammation vid både IBD och infektiös gastroenterit . Nya studier har visat att fekalt laktoferrin (FL) är en känslig biomarkör för IBD hos barn. Dessutom kan denna biomarkör fungera som ett hjälpmedel för att vägleda den diagnostiska och terapeutiska processen för IBD hos både barn och vuxna . I denna studie utvärderade vi användbarheten av FL jämfört med CRP för att diagnostisera pediatrisk IBD som kännetecknas av endoskopisk och histologisk undersökning. Dessutom analyserade vi FL i jämförelse med sjukdomens svårighetsgrad vid CD som definieras av den endoskopiska poängen SES-CD .
2. Patienter och metoder
2.1. Patienter
I denna observationsstudie rekryterades 56 pediatriska patienter som kvalificerade sig för koloskopi på grund av symtom som tydde på IBD. Ileokolonoskopi med biopsier utfördes av ett akademiskt undervisningssjukhus, som fungerar som tertiärt pediatriskt gastroenterologiskt centrum. Som en del av den kliniska rutinbedömningen bestämdes CRP och FL hos alla patienter före endoskopin. Baserat på resultaten av endoskopin och histologin fastställdes diagnosen IBD eller uteslutades som icke-IBD. IBD-patienterna definierades vidare som Crohns sjukdom (CD) eller ulcerös kolit (UC). Studien genomfördes med godkännande av den lokala etiska kommittén.
2.2. Datainsamling och laboratorieanalys
Fecalt laktoferrin bestämdes kvantitativt med en ELISA (IBD-SCAN; TechLab, Blacksburg, VA) i avföringsprover som samlades in före endoskopi som en del av den diagnostiska utredningen av IBD. FL-resultaten rapporteras som μg/g avföring (normal < 7,3). Serum-CRP bestämdes med standardmetoder och rapporteras som mg/L serum (normal < 5). Inflammatorisk tarmsjukdom diagnostiserades och klassificerades enligt ”Porto-kriterierna”, dvs. baserat på den kliniska bilden, laboratorie- och bildresultat och framför allt på resultaten av endoskopi och histologi . Alla patienter genomgick en ileokolonoskopi med biopsier tagna från varje undersökt segment av tarmen. Den makroskopiska aspekten av ileocolon beskrevs kvalitativt som normal eller med lätt, intermediär eller svår inflammation. Dessutom beräknades SES-CD som endoskopisk svårighetsgrad hos CD-patienter. Poängen utvärderar storleken på såren, den ulcererade ytan, den påverkade ytan och förträngningen i de olika segmenten av kolon och terminal ileum, med en maximal poäng på 60. Dessutom kategoriserades sjukdomens fördelning enligt ”Paris-klassificeringen”, den pediatriska modifieringen av Montreal-klassificeringen . Enligt Porto-kriterierna fick alla patienter med nytillkommen IBD också en övre endoskopi och bildtagning av tunntarmen.
2.3. Statistisk analys
Beräkningar och plottning av graferna utfördes med GraphPad Prism, version 4.03 för Windows, GraphPad Software, San Diego, Kalifornien, USA. Resultaten uttrycks som medelvärde ± standardavvikelse (SD), om inget annat anges. I box- och whiskersdiagrammen visas medelvärdet av linjen i boxen som sträcker sig från den 25:e till den 75:e percentilen av data. Signifikansnivåer för att jämföra CRP och FL hos IBD-patienterna jämfört med kontrollerna beräknades med hjälp av det tvåsidiga -testet, där ett värde <0,05 sattes som signifikant.
3. Resultat
Totalt 56 patienter med ileokolonoskopier ingick i denna studie (figur 1). De demografiska och kliniska egenskaperna visas i tabell 1. Det fanns 20 patienter med icke-IBD-sjukdomar inklusive funktionell buksmärta, irritabelt tarmsyndrom eller förstoppning. För dessa patienter var övre och nedre endoskopi och histologin i båda undersökningarna normala utan några tecken som var typiska för IBD.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.1. CRP
I IBD-gruppen var de genomsnittliga CRP-nivåerna förhöjda med ett brett intervall av koncentrationer (figur 2). Det genomsnittliga CRP-värdet för CD-fall var 27,2 mg/L (intervall 0-63,00; SD 19,04); för UC-fall var det genomsnittliga CRP-värdet 20,8 (intervall 0-145,2; SD 36,63). Det fanns 2 CD-patienter (9,5 % av CD) med normalt CRP. Följaktligen hade 3 av 15 UC-patienter (20 %) negativt CRP. Alla UC-patienter med CRP ≥ 16 mg/L led av svår pankolit. Ingen av de icke-IBD-patienterna hade förhöjt CRP med ett medelvärde på 0,24 mg/L (SD 0,28) och ett maximum på 0,8 (figur 2). CRP:s känslighet för att upptäcka IBD var 75 % med en specificitet på 100 %, vilket på motsvarande sätt resulterade i ett positivt prediktivt värde på 100 % och ett negativt prediktivt värde på 69 %; CRP:s negativa sannolikhetskvot (LR) är 0,25.
3.2. Fekalt laktoferrin (FL)
Medelnivåerna av FL för IBD-patienterna var 314 μg/g CD (SD 212,8) och 371 μg/g UC (SD 181,5) medan medelnivån av FL hos kontrollerna endast var 1,3 (SD 2,4) (figur 3). Endast en enda icke-IBD-patient hade en förhöjd FL på 9,6 μg/g avföring, något över det kliniska gränsvärdet på 7,3 ug/g. Känsligheten för FL var därför 100 % med en specificitet på 95 %, det positiva prediktiva värdet var 97,3 % och hade ett negativt prediktivt värde på 100 %. Den positiva LR för FL är 20,0, medan den negativa LR är 0. För CD-patienterna visas resultaten av det endoskopiska svårighetsindexet SES-CD i korrelation med motsvarande FL-nivåer i figur 4. Det finns en positiv korrelation mellan CD-SES och FL, vilket visar högre nivåer av FL ( och ) hos de patienter som har en allvarligare sjukdom enligt endoskopisk bedömning.
4. Diskussion
Dessa resultat visar på värdet av att bestämma fekala laktoferrinnivåer som ett hjälpmedel för att diagnostisera IBD hos pediatriska patienter och korrelerar nivåerna med sjukdomens svårighetsgrad enligt SES-CD hos CD-patienter. Förhöjd FL (≥7,3 ug/g avföring) differentierade exakt mellan personer med förekomst av tarminflammation och personer med intakt och normal tarm; detta understryks av den höga positiva (20) och låga (0) negativa LR för FL. Patienter med normal FL hade inga tecken på mikroskopisk eller histologisk tarminflammation. Detta stämmer överens med andra studier av barn och vuxna. Förekomsten av förhöjd LF hos patienter med normala CRP-nivåer under aktiv sjukdom visar att denna parameter är sämre än FL för att upptäcka IBD. För närvarande är serum-CRP en inflammatorisk serologisk markör som rutinmässigt mäts i ett antal kliniska situationer, bland annat IBD. Styrkan med CRP är att varje läkare enkelt och snabbt kan få ett resultat som ett rutintest. Tidigare studier har visat att CRP i CD är användbart för att identifiera nya patienter med aktiv sjukdom och för att övervaka ett svar på behandling. En begränsning för CRP-mätningar är att nivåerna kan vara normala hos upp till 24-64 % av de pediatriska IBD-patienter som upplever ett skov, vilket gör det otillräckligt för att utesluta aktiv IBD. Detta motsvarar väl våra resultat att 10 % av våra aktiva CD-patienter och 20 % av UC-patienterna var CRP-negativa.
Ett nytt resultat från denna studie är observationen att nivåerna av LF korrelerar med sjukdomens svårighetsgrad. Hos CD-patienter grupperade efter SES-CD hade de med svårare sjukdom betydligt högre LF-nivåer än patienter med mindre inflammation. I UC kunde vi inte observera signifikanta skillnader mellan LF-nivåerna eftersom alla patienter hade omfattande kolit (Paris E4 och Paris E3).
En svaghet i studien med avseende på parametrar som sensitivitet eller specificitet är det faktum att undersökningsgruppen är förvald vid misstanke om IBD på ett tertiärt centrum. Detta innebär att dessa parametrar kan vara lägre i en mindre begränsad patientgrupp. Men vi har tydligt visat i en relativt stor kontrollgrupp med symtom som är tillräckligt allvarliga för att motivera endoskopi att normal FL utesluter tarminflammation orsakad av IBD med hög sannolikhet (). Kliniskt, i den pediatriska inställningen med många patienter med funktionell buksmärta eller irritabelt tarmsyndrom och i jämförelse med de relativt få IBD-patienterna, kan förhöjd FL hjälpa till att definiera vilka patienter som bör genomgå endoskopi och vilka som inte behöver invasiv diagnostik.
5. Slutsats
Fecalt laktoferrin är en tillförlitlig biomarkör för aktiv IBD hos pediatriska patienter. Åtminstone för patienter med CD är FL-nivåerna korrelerade med sjukdomens svårighetsgrad som graderats med SES-CD. Den serologiska markören CRP är mindre känslig för aktiv IBD. FL är således en användbar biomarkör för tidig diagnos av IBD hos barn, vilket visar på behovet av invasiv diagnostik som endoskopi. Den är lovande för övervakning av terapins effektivitet på grund av dess korrelation mellan nivåer och grad av slemhinneinflammation.
Interessentkonflikt
S. Buderus har fått studiematerial (analyser) från TechLab Inc. och resebidrag för att presentera resultat på vetenskapliga möten. J. Boone är Senior Research Scientist, forskning och utveckling vid TechLab, Inc. M. J. Lentze har inga upplysningar.
Författarnas bidrag
Stephan Buderus utformade studien och tog hand om patienterna och proverna. Han har utarbetat ett utkast till artikeln. James H. Boone var delaktig i utformningen av studien; han var delaktig i den statistiska analysen och utarbetandet av uppsatsen. Michael J. Lentze var delaktig i utformningen av studien och utarbetandet av dokumentet. Alla författare läste och godkände den slutliga uppsatsen.
Acknowledgments
Författarna tackar H. Ringelmann och T. Rottman för deras hängivna arbete med att analysera fekalt laktoferrin.