■本报记者 刁雯蕙

慢性肠道疾病的诊断方法主要有内镜检查及影像学检查，如计算机断层扫描、磁共振成像和超声等。内镜检查被视为诊断的“金标准”，但由于具有侵入性、需要肠道准备以及存在并发症风险等，公众接受度较低。影像学检查虽可作为无创的诊断手段，但在发现早期肠黏膜病变方面的能力有限，因此存在较高的漏诊率，通常仅作为辅助诊断工具使用。

那么，能否使用无创手段更加精准地诊断肠道疾病呢？

香港中文大学（以下简称港中大）的科研团队给出了肯定的答案。他们历时4年，发明出全球首套非侵入性炎症性肠病诊断工具，能够分辨肠易激综合征和炎症性肠病。近期，相关研究成果发表于《自然-医学》。

非侵入性方法十分重要

炎症性肠病主要分为溃疡性结肠炎和克罗恩病两种类型。炎症性肠病具有不可治愈、终身复发性及可致残性等特点，因此被称为“不死的癌症”。由于患者在疾病早期会出现持续腹泻、腹痛、发热和便血等非特异性症状，因此该病常被视为普通肠道疾病而不受重视。

近年来，炎症性肠病在全球范围内的发病率呈上升趋势。随着居民生活方式和饮食习惯的改变，我国炎症性肠病的发病率显著上升。有数据显示，预计到2025年，我国炎症性肠病患者将达到150万人。

“当前，常用的炎症性肠病诊断方式包括大肠镜检查、电脑断层扫描或磁共振扫描等。由于没有可靠的血液或大便测试，大肠镜检查的需求大增，而漫长的轮候时间可能导致诊治延误。因此，开发一种非侵入性、稳定、精准的方法辅助炎症性肠病诊断十分重要。”港中大医学院教授陈家亮表示。

为实现对肠道疾病的早诊早治，2020年起，研究团队开始探索一种更安全、便捷、准确的诊断方法。

近6000个粪便样本

论文通讯作者之一、港中大医学院教授黄秀娟带领的研究团队收集了来自11个国家和地区不同种族的炎症性肠病患者与非炎症性肠病患者的5979个粪便样本数据。他们对样本中的肠道微生物群进行了宏基因组学分析，识别出与炎症性肠病相关的肠道微生物及其变化，并锁定10种与溃疡性结肠炎相关、9种与克罗恩病相关的菌种作为诊断肠道炎症的微生物标志物。

“不同种族和地域的人群的肠道菌群组成存在显著差异。仅在一个或少数特定人群中开展研究，缺乏跨人群的验证，会导致研究结果缺乏全球适用性，无法实现临床试验和大规模应用。这是我们最初就考虑从全球各个地区收集样本数据的主要原因。”黄秀娟说。

然而，收集来自不同种族和地域的宏基因组数据并非易事。黄秀娟表示，为保证纳入的数据兼顾多样性及地区代表性，以便进行有效且精准的验证，研究团队查阅了大量公共数据库，筛选出可用数据，并制定了统一的样本纳入标准。

“我们发现，炎症性肠病患者的肠道中有较多会产生毒素的细菌基因，例如黏附侵袭性大肠杆菌及奇异变型杆菌，同时缺少多种具有抗炎功能的菌种。”论文第一作者、在港中大医学院进行博士后研究的郑佳莹说。

论文通讯作者之一、港中大医学院助理教授张靖婉介绍，研究团队以两组微生物标志物为基础，利用机器学习方法开发了一套炎症性肠病检测模型，后者在识别溃疡性结肠炎和克罗恩病方面表现非常出色。

此外，将研究结论转化为临床应用是另一大挑战。研究团队将一种快速精准的基于液滴数字聚合酶链反应（ddPCR）的分子生物学检测技术与相关检测模型结合，开发出全球首套非侵入性炎症性肠病诊断工具，整体灵敏度及特异度分别达到88%和89%。

探索无创诊断新思路

“我们通过调整参数、优化反应条件及扩大样品量等方法，确保研究结果在疾病诊断中的准确性和可靠性。”黄秀娟介绍，研究团队应用ddPCR技术对肠道微生物进行精准定量分析，开辟了便捷、快速、准确的肠道微生物定量检测新途径，为未来相关研究提供了有力的支持。

“在这项研究中，我们突破了传统诊断思路的局限，通过采集简单易得的粪便样本进行非侵入性检测，实现了对疾病的快速初步诊断，从而有效减轻了患者的身心负担和经济压力。此外，该检测工具在疾病早期阶段已展现出高敏感性和特异性，因此能够促进更广泛的早期筛查和及时干预，进而改善患者的预后。”黄秀娟表示。

据了解，该诊断方法将于2027年在香港展开临床应用。“目前我们正在牵头开展一项全球大规模多中心的跨人群研究，已有超过15个国家和地区的临床及研究机构参与，覆盖北美洲、欧洲、亚洲及大洋洲。我们通过制定统一的样本处理流程、检测方法及诊断标准，旨在进一步验证该诊断工具的准确性、稳定性和全球适用性。”黄秀娟说。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41591-024-03280-4