来源：IBD Daily

炎症性肠病 (IBD) 作为一种慢性、目前仍难治愈的终身性疾病，其人群负担并非静态，而是随社会发展与环境暴露改变而呈现出可被识别的时空规律。基于“发病可在任何年龄发生但多见于青年、患者寿命接近一般人群、所有人群均可能易感、各社会新发率受遗传易感性与工业化/城市化/西方化相关环境因素共同驱动”的核心假设，研究者提出可将IBD的流行病学演变划分为四个阶段：阶段1：初现期 (低发病与低患病，零星病例)、阶段2：发病加速期 (随社会经济转型与生活方式改变而快速上升，但总体患病率仍低)、阶段3：患病累积期 (发病增速放缓但因低死亡率而持续“累积”患者)、以及阶段4：患病平衡期 (随IBD人群老龄化，死亡增加使患病率增速趋缓) (图1)。这一分期框架为数学建模提供了可操作的结构，使我们能够在约20年的尺度上模拟阶段转换、推算未来患病规模与人群结构变化，从而帮助临床与卫生系统提前规划资源，应对到本世纪中叶持续增长的克罗恩病 (CD) 与溃疡性结肠炎 (UC) 负担。

图1. IBD发展的四个流行病学阶段

1. 2025全球流行病学

一项研究分析了500多项基于人群的研究数据，并利用机器学习模型对80多个全球地区进行分类，预测全球IBD的发病率和患病率。研究发现，发达国家早在20世纪中期便进入了阶段2，并逐渐过渡到阶段3，而新兴工业化国家如日本和中国则在21世纪分别经历了从阶段1到阶段2的过渡。经济不发达的国家如马来西亚则经历了更为缓慢的过渡，直到2020年代才进入阶段2。至2025年，大部分亚洲和拉丁美洲国家的IBD将处于阶段2或正在从阶段1过渡至阶段2，而非洲的IBD流行病学数据仍较为稀缺，大部分地区仍处于阶段1 (图2)。阿尔及利亚在2000年代已进入阶段2，而坦桑尼亚、赞比亚和埃及等国的数据则表明它们仍处于阶段1。这些数据突显了非洲地区对IBD的监测需求，迫切需要开展基于人群的流行病学监测，以应对未来可能的疾病负担。

图2 四个示例国家 (美国、日本、马来西亚和赞比亚) 在四个流行病学阶段的时空转变

2. 阶段1到阶段2的过渡

从阶段1过渡到阶段2，IBD的发病率急剧上升，这既有此前未被诊断的病例显现，也有环境风险因素的推动。社会的工业化和城市化进程，健康保健基础设施、医疗资源和专业人员的增长，促进了未被识别病例的揭露。例如，印度旁遮普州的研究表明，通过改善医疗基础设施，IBD病例得以被识别，导致了发病率的上升。然而，单纯的“未揭露”病例并未完全解释发病率上升，环境和社会因素对IBD的实际增加也有重要作用。西方化社会的生活方式和饮食习惯改变了易感个体的肠道微生物群，推动了IBD的发生。此外，吸烟、超加工食品和儿童时期使用抗生素等因素增加了IBD的风险。与此相反，母乳喂养、地中海饮食和健康生活方式则有助于减少患病风险。

此外，随着医疗资源的改善，IBD的诊断逐渐覆盖更多人群，UC与CD的诊断比例发生变化，后者在发病率中所占比例逐渐增加。这一过程的时间和地域差异受到遗传易感性、环境暴露和医疗资源差异等多种因素的影响。

1. 短期患病率预测：ARIMA模型

ARIMA模型是一种广泛应用于短期预测的工具，尤其适用于预测IBD的患病率。ARIMA模型通过自回归 (AR)、滑动平均 (MA) 和积分 (I) 三个组成部分，利用历史数据来预测未来的IBD患病率。在所有拥有纵向流行病学数据的地区，IBD的患病率普遍上升。例如，在美国明尼苏达州，奥尔姆斯特县的IBD患病率从1965年的0.15%增加到2019年的0.63%，且美国全国的IBD患病率约为0.7%。这一趋势主要由IBD的高发病率与较低的死亡率驱动，因为IBD常见于年轻人群且生存率较高。利用ARIMA模型预测，预计到2025年，IBD的患病率将达到0.85%，并预计2035年前超过1%。

ARIMA模型的有效性已经通过多项验证研究得到了证实，例如加拿大的研究利用2002年至2008年的历史数据预测了未来的IBD患病率。然而，ARIMA模型的局限性在于，当发病率或死亡率发生异常变化时，模型可能无法准确预测。例如，IBD的治疗突破或环境暴露的变化可能导致预测失误。随着时间的推移，模型的不确定性也会增加，尤其是在IBD人群的老龄化和阶段3向阶段4的过渡过程中。因此，针对长期预测，可能需要采用偏微分方程 (PDEs) 等不同的建模方法来探索IBD的患病率平衡。

1991年，Keiding提出了一个慢性病的区室模型框架，描述了健康、慢性疾病和死亡之间的过渡，这些过渡由特定年龄和时间的发病率以及慢性病患者与普通人群的死亡率决定 (图3)。在阶段1、2和3的国家中，患病率增加的主要驱动因素是时间相关、年龄特定的发病率。尽管IBD可以在任何年龄被新诊断，许多流行病学研究报告显示，IBD的年龄特定发病率通常呈现经典的左偏分布，即发病率随年龄增长而上升，通常在四十岁左右达到高峰，之后逐渐下降。有些研究还提出了双峰现象，特别是UC，在中年到老年之间出现第二次较小的上升。然而，单峰的左偏分布在全球范围内保持一致。

PDE模型通过分析时间和年龄动态变化的发病率，可以预测未来的患病率。某些国家 (如加拿大和美国) 显示发病率相对稳定，因此可以用时间常数但年龄依赖的发病率进行预测。与此相对的是，随着时间推移，年龄特定的死亡率变化会影响IBD人群的数量，死亡率差异会逐渐减少IBD人口的规模。PDE模型可以通过情景分析考虑这些变化，如在医疗治疗效果提高的情况下死亡率的减少。此外，PDE模型还考虑了人口迁移率的影响。例如，从阶段1迁移到阶段3的移民群体初期会降低IBD患病率，但随着时间推移，这一差异会逐渐消失。

图3 IBD的区室模型框架模型

1. 2045年的全球流行病学

2025年，预计非洲、亚洲和拉丁美洲的阶段1国家将维持IBD低发病率和患病率，直到社会、经济和环境因素触发发病率的快速上升。地区之间的过渡速率和发病率的变化，受到环境、遗传和医疗基础设施等因素的共同影响。阶段1国家由于缺乏有效的流行病学监测工具，过渡的时间和趋势尚不确定。多国前瞻性队列研究 (如GIVES-21) 正在弥补这一缺口，提供高质量的数据。

尽管全球疾病负担 (GBD) 项目通过外推数据提供了估算，但该模型未能考虑阶段差异，导致IBD的患病率在不同地区被低估或高估。阶段2国家，如日本、巴西和韩国，预计将在未来十年过渡到阶段3，尽管这些地区的IBD患病率增长可能不如目前阶段3国家那么显著，但庞大的人口基数使这些地区的IBD患者数量将在2045年前远超北美和欧洲。

对于阶段3国家，关键问题是过渡到阶段4的时间以及患病率峰值。在加拿大，PDE模型预测，随着老龄化IBD人群的变化，2043年将达到患病平衡，患病率为1.05%。而丹麦的IBD患病率将更高，预计2043年达到1.59%。这些预测强调了不同地区的发病率趋势对未来患病率估计的重大影响。

2. 应对 2045 年全球IBD的负担

•减少IBD发病率

随着对IBD的研究进展，新的生物标志物和预测建模的应用为识别高风险个体提供了机会，从而使干预研究成为可能。这些高风险个体可以通过药物治疗、微生物组靶向策略、饮食调整或疫苗接种等方式进行干预，进而延缓或预防IBD的发生。研究发现，UC和CD的相关抗体和肠道屏障功能的蛋白质标志物能够在诊断前几年预示疾病的发生。此外，微生物组的变化也在IBD发病前提供了预测信息。

多国队列研究 (如GIVES-21) 整合临床数据、粪便标志物和微生物组数据，已证明其在预测IBD风险方面的高准确性。识别高风险个体后，采取干预措施如饮食调整或粪便微生物群移植，有助于降低IBD的发病风险。虽然高风险个体干预仍处于初期阶段，但它为未来IBD的预防提供了新的思路。

此外，针对环境和生活方式的干预也被认为是降低IBD风险的有效途径。适当的饮食和生活方式调整，如减少吸烟、增加水果和蔬菜摄入等，可显著降低IBD的发生率。这种预防策略不仅可以减少IBD发病，还能促进整体健康，减少与年龄相关的其他慢性疾病的发生。

•创新医疗服务模式应对需求

随着全球IBD患者的增加，现有的医疗服务体系可能难以满足公平、可及和高质量的医疗需求。未来二十年，患者、医疗服务提供者和政策制定者的合作将是优化健康结果、生活质量和成本效益的关键 (图4)。患者在倡导IBD优先治疗、遵守治疗计划、参与监测以及采纳健康生活方式方面发挥着重要作用。国际炎症性肠病学会已提出生活方式和环境调整的建议，如戒烟、地中海饮食和规律锻炼等。研究应关注如何提升患者的参与感，帮助他们积极参与治疗过程。

多学科护理团队对管理IBD患者的复杂需求至关重要，涵盖胃肠病学家、结直肠外科医生、护士和心理咨询师等。随着居家护理模式的兴起，远程医疗和远程监测工具 (如粪便钙卫蛋白检测) 可以缓解诊所压力，并提高患者的访问可及性。通过简化治疗流程，降低侵入性检测的依赖，医疗服务的效率得以提升。

尽管IBD被视为慢性、不可逆的疾病，但创新的康复策略，如通过微生物组调节或免疫系统重编程实现深度缓解，可能大幅减少IBD对个体和社会的影响。未来，人工智能可以在提升医疗效率和推动疾病预防研究方面发挥关键作用，为应对日益增长的全球IBD负担提供支持。

过去一百年的数据揭示了IBD流行病学模式随时间和地域变化的可预测性，未来IBD流行病学的定义应从任意的地理分类转向四个流行病学阶段的框架。到2025年，全球每个国家都将处于前三个阶段之一，且预计未来二十年将经历阶段间的过渡。通过准确的短期建模 (如ARIMA) 和灵活的长期建模 (如PDE) ，我们可以预测这些过渡，帮助各国为患病率上升和人口结构变化做好准备。借助这些预测工具，全球可以优先开展IBD预防研究，并创新医疗服务模式，以应对不断增加的IBD负担。