摘要:目的克罗恩病患者存在高手术风险的临床问题。本研究旨在开发一种能够预测克罗恩病活动指数(Crohn disease activity index,CDAI)为0~1级的克罗恩病患者腹部手术风险的预测模型。方法回顾性纳入2016至2022年期间在中南大学湘雅二医院就诊的克罗恩病患者。通过随机种子法,以5꞉5的比例将总样本分为训练集和验证集。采用多因素Cox向后逐步回归法筛选最终纳入预测模型的变量,并估算与手术风险相关因素的风险比(hazard ratio,HR)及其95%置信区间(confidence interval,CI)。此外,本研究引入8种机器学习预测模型:最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)-Cox回归、随机生存森林(random survival forest,RSF)、梯度提升机(gradient boosting machine,GBM)、CoxBoost、生存支持向量机(survival support vector machine,SurvivalSVM)、极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)、监督主成分回归(supervised principal component regression,SuperPC)和部分最小二乘回归Cox(partial least squares Cox regression,PLSR-Cox)。选择在验证集上C指数表现最优的模型作为最终决策的预测模型。采用C指数和受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)评估预测模型的区分度,校正曲线评估预测模型的校准度,并通过决策曲线分析(decision curve analysis,DCA)评估预测模型的临床净收益。采用沙普利加性解释(Shapley additive explanations,SHAP)分析解释机器学习预测模型的特征对预测结果的贡献,从而提高预测模型的可解释性。采用Kaplan-Meier曲线描述累积无手术率,Log-Rank检验比较预测模型风险分层或有无生物制剂治疗队列的组间差异。结果本研究共纳入615名研究对象,训练集307例,验证集308例。通过Cox多因素逐步向后回归分析,筛选出4个重要变量:C反应蛋白(HR=1.07,95% CI 1.01~1.14,P=0.025)、白蛋白(HR=0.69,95% CI 0.46~1.04,P=0.075)、纤维蛋白原(HR=0.65,95% CI 0.51~0.84,P<0.001)和蒙特利尔B分型(HR=2.26,95% CI 1.23~4.17,P=0.009)。通过比较9个预测模型在验证集上的C指数,结果显示:CoxBoost预测模型在验证集中性能最佳,C指数为0.746(95% CI 0.683~0.809)。在训练集中,CoxBoost预测模型的1年、3年和5年AUC分别为0.778、0.749和0.772;在验证集上分别为0.761、0.797和0.751。校正曲线表明:CoxBoost预测模型预测手术概率与实际手术概率一致性较好,Brier评分均小于0.25。DCA分析结果显示:CoxBoost预测模型在一定的预测概率范围内能提供较好的临床净收益。SHAP分析结果显示:蒙特利尔B分型是模型预测结果的主要影响因素。Log-Rank检验结果显示:CoxBoost预测模型划分的低、中、高风险组的累积无手术率存在显著性差异(P<0.001)。在中高风险组中,使用生物制剂显著降低了手术率(HR=0.54,95% CI 0.33~0.89,P=0.014),而在低风险组中则未见显著效果(HR=1.01,95% CI 0.51~2.00,P=0.970)。结论本研究开发的CoxBoost预测模型能够有效预测克罗恩病患者的腹部手术风险,并为患者是否采用生物制剂治疗的临床决策提供依据。
“A new study explores the therapeutic effects of Gypenosides (GPs) on Type 2 diabetes mellitus (T2DM). Researchers found that GPs can improve glucose metabolism, reduce inflammation, and protect pancreatic tissue in T2DM rats by influencing RNA N6-methyladenosine (m6A) methylation and regulating the PI3K/AKT signaling pathway. This research provides insights into the potential use of natural compounds targeting m6A regulation for metabolic disease interventions.”
摘要:目的2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)以胰岛素分泌不足及胰岛素抵抗为特征。绞股蓝皂苷(gypenosides,GPs)是从绞股蓝中提取的主要活性皂苷,前期研究提示其对T2DM具有改善作用,但其治疗机制尚未阐明。本研究旨在探讨GPs是否通过影响RNA的m6A甲基化修饰,进而调控下游磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路,从而发挥治疗作用。方法通过分析公共数据库中T2DM患者中METTL3、METTL14及FTO的表达水平及甲基化变化,并利用基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析探索相关通路。从已建立的药理学数据库中筛选GPs的主要活性成分,构建化合物-靶点网络并进行富集分析,预测其潜在作用靶点与通路。采用高脂高糖饮食联合低剂量链脲佐菌素诱导Sprague-Dawley大鼠T2DM模型。将大鼠随机分为4组:GPs治疗组(GPs-treated group,GPG,GPs 400 mg/kg)、阳性对照组(positive control group,PCG,二甲双胍100 mg/kg)、生理盐水对照组(normal saline control group,CONTROL)和T2DM模型组(T2DM model group,MODEL)。评估空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test ,OGTT)及0~120 min血糖曲线下面积(area under the glucose curve from 0 to 120 min,AUC0–120)、空腹胰岛素(fasting insulin,FINS)、胰岛素抵抗稳态模型评估(homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR)及血清炎症因子水平。采用苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色对胰腺和肝组织进行组织病理学检查。利用实时荧光定量PCR和蛋白质印迹法检测胰腺组织中METTL3、METTL14、FTO、PI3K和AKT的RNA及蛋白质表达水平。此外,通过分子对接评估GPs主要成分与甲基转移酶样蛋白3(methyltransferase-like 3,METTL3)、甲基转移酶样蛋白14(methyltransferase-like 14,METTL14)和肥胖相关蛋白(obesity-associated protein,FTO)之间的相互作用,以确定潜在结合模式。结果生物信息学分析显示,T2DM样本中METTL3与METTL14表达下调,而FTO表达上调(均P<0.05),并伴有胰岛素信号、PI3K/AKT激活、氧化应激反应和激素分泌相关通路的富集。网络药理学提示GPs成分可能作用于RNA修饰和胰岛素相关通路靶点。在T2DM大鼠中,与MODEL相比,GPs治疗显著降低了FBG,改善了葡萄糖耐量,降低了HOMA-IR值,也降低了血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素(interleukin,IL)-6水平(均P<0.05),同时胰腺组织病理学检查显示胰岛损伤减轻、细胞形态改善。GPs治疗使胰腺组织中METTL3和METTL14的mRNA和蛋白质表达水平上调,而FTO的mRNA和蛋白质表达水平下调(均P<0.05)。同时,PI3K和AKT表达水平均升高(均P<0.05),与葡萄糖摄取和胰岛素敏感性相关的下游信号通路激活一致。二甲双胍亦可改善代谢指标,但其对m6A相关酶的调控模式与GPs不同。分子对接结果显示GPs的主要皂苷结构与METTL3、METTL14或FTO之间具有稳定相互作用,提示GPs对m6A相关调控蛋白具有直接或间接调节作用。结论GPs能够有效改善T2DM大鼠的糖代谢紊乱、减轻炎症反应并保护胰腺组织,其作用机制可能与METTL3/METTL14上调,FTO下调而增强m6A甲基化有关,增强m6A修饰进而激活PI3K/AKT信号通路。这为GPs调控表观遗传RNA修饰及下游胰岛素相关通路提供了有力证据,也提示未来可探索以m6A为靶点的天然化合物用于代谢性疾病的干预。
“A new study explores the role of lncRNA AK154753 in acute renal ischemia reperfusion injury. Researchers established a bilateral renal artery ischemia model in mice and used transcriptomic sequencing to identify differentially expressed lncRNAs, miRNAs, and mRNAs. The study found that AK154753 is upregulated in acute renal IRI and promotes apoptosis by suppressing miR-345-3p and miR-708-5p, thereby upregulating Bak and Bim.”
摘要:目的子痫前期(preeclampsia,PE)以妊娠20周后新发的高血压和蛋白尿为特征,严重影响母婴近期及远期健康,其病因及发病机制尚未完全阐明。Notch信号通路在PE发生的早期上游机制―滋养细胞浸润及胎盘血管生成中发挥重要作用。锯齿状1(jagged canonical Notch ligand 1,JAG1)基因参与编码的锯齿状蛋白1(Jagged1蛋白)是Notch信号通路的配体,与PE的发生密切相关。本研究旨在探讨JAG1基因多态性与PE发生的关联,为PE的预防及早期干预提供理论依据。方法采用以医院为基础的病例对照研究设计,选取2021年3至12月于某医院就诊的117例PE患者作为病例组,同期就诊的年龄匹配的266例非PE孕妇作为对照组。通过问卷调查收集研究对象的人口学特征、生育史、个人患病史、家族史及孕期生活方式等信息,并采集外周静脉血,采用MassARRAY系统对JAG1基因的12个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点进行基因分型。对JAG1基因的12个SNPs位点进行Hardy-Weinberg平衡检验,对符合平衡的位点,采用单因素和多因素Logistic回归分析探讨其与PE的关联。采用Haploview 4.2软件分析JAG1基因各SNP位点的连锁不平衡,构建单倍型,并评估各单倍型与PE发生的关联。采用广义多因子降维(generalized multifactor dimensionality reduction,GMDR)及相加、相乘交互作用模型,评估JAG1基因各SNP位点间的交互作用及其与PE的关联。利用检索基因/蛋白质相互作用的搜索工具(search tool for the retrieval of interacting genes/proteins,STRING)数据库进行JAG1的蛋白质-蛋白质相互作用分析,并采用人类非编码区单核苷酸多态性与三维互作基因关联(linking human non-coding SNPs to their three-dimensional interacting genes,3DSNP)数据库对候选SNP位点进行功能注释。结果JAG1基因共有8个SNPs位点符合Hardy-Weinberg平衡,经错误发现率(false discovery rate,FDR)校正后,仅发现rs73604319位点的等位基因频率分布在2组间存在显著差异(QFDR<0.05),其中G等位基因在对照组中频率更高(24.6% vs 15.4%),提示G等位基因可能为PE的保护等位基因。多因素Logistic回归分析显示:8个位点的各种遗传模型与PE的关联经多重校正后均不显著。然而,进一步的单倍型分析发现,由JAG1基因内rs1051412、rs73611723、rs7264849及rs73604319位点构成的CTCG单倍型(OR=0.653,95% CI 0.429~0.993)和CCCG单倍型(OR=0.293,95% CI 0.100~0.860)与PE发生风险降低相关。交互作用分析结果显示:在JAG1基因各SNP位点的交互作用中,由rs73604319和rs73611723位点构成的一阶模型为最佳模型,其相加交互作用无统计学意义,而相乘交互作用有统计学意义(aOR=0.571,95% CI 0.332~0.972)。JAG1的蛋白质-蛋白质相互作用分析显示:其与Notch1、Notch2、Notch3、Notch4等多个Notch信号通路相关蛋白存在相互作用(综合评分为0.999)。3DSNP数据库分析显示:rs73604319与rs73611723位点的启动子活性评分最高,且在胎盘合体滋养层、绒毛滋养层及血管内皮细胞的单细胞转座酶可及染色质的高通量测序(single-cell assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing,scATAC-seq)数据中均呈现高信号峰和开放染色质特征。结论JAG1基因rs73604319位点的G等位基因可能与PE风险降低相关;由JAG1基因内rs1051412、rs73611723、rs7264849及rs73604319位点构成的CTCG单倍型和CCCG单倍型可能与PE发生风险降低相关;JAG1基因rs73604319与rs73611723位点对PE风险可能存在相乘交互作用;生物信息学分析提示,rs73604319与rs73611723位点位于染色质开放区域,且可能与调控JAG1基因表达的启动子功能相关,但其在胎盘滋养层浸润与血管生成中的具体作用机制有待进一步验证。
“The study explores the safety and efficacy of external beam radiation therapy (EBRT) for hepatocellular carcinoma (HCC). Researchers defined remnant functional liver volume (RFLV) and residual remnant functional liver volume after x Gy irradiation (rRFLVx) to evaluate radiotherapy safety. The study found that rRFLVx and rRFLVx/SLV are more reliable indicators for predicting radiation-induced liver diseases (RILDs) after IMRT treatment compared to mean liver dose (MLD) and remnant liver volume (RLV). The research provides valuable insights for optimizing HCC radiotherapy protocols.”
摘要:目的晚期肺癌化疗面临铂类耐药性问题,目前缺乏有效的早期识别手段。尽管既往研究证实了影像学特征和临床检验数据在肺癌铂类耐药识别中的重要作用,但不同CT影像亚型间铂类耐药差异及其预测价值仍有待深入研究。本研究基于CT影像组学特征建立肺癌亚型分类模型,探讨不同影像组学亚型中铂类耐药、基线资料及临床检验数据的差异,并进一步评估临床检验数据、影像组学特征、亚型信息等因素对铂类耐药的预测价值。方法采用回顾性队列研究设计,纳入2011年1月至2025年6月期间中南大学湘雅医院收治的684例经组织病理学确诊的肺癌患者,年龄为21~80(56±9)岁。所有患者均接受标准铂类药物化疗,采集基线资料(性别、年龄、吸烟史、病理分型、铂类耐药状态)及临床检验数据(生化全套、凝血功能、肿瘤标志物、血常规指标)。收集治疗前CT影像数据,沿肿瘤边缘逐层手动勾画三维感兴趣区,并提取1 228个高通量影像组学特征。运用轮廓系数法确定最佳聚类数,结合层次聚类算法实现影像表型聚类。筛选亚型间差异显著的变量,并通过二元Logistic回归量化各变量对铂类耐药的贡献度。构建4种临床检验模型[单因素分析、多因素分析、最小绝对收缩选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归及所有因子模型],并运用受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)评估其诊断效能,同时通过决策曲线分析(decision curve analysis,DCA)评估其临床净获益。进一步构建包括影像学特征、临床检验、影像学特征+临床检验、影像学特征+亚型类别、临床检验+亚型类别及临床检验+影像学特征+亚型类别在内的多种预测模型,比较不同模型对铂类耐药的预测效果。结果基于影像组学特征的聚类分析将肺癌患者分为“影像-生理稳态亚型”和“影像-生理失衡亚型”。铂类耐药状态、部分生化指标(二氧化碳、血清肌酐、肌酸激酶、肌红蛋白)及肿瘤标志物(癌胚抗原)水平在2个亚型间的差异有统计学意义(均P<0.05)。在特定阈值概率范围内,基于基线资料和临床检验数据构建的4种临床检验模型均具有临床效益,且优于传统的“铂类敏感”和“铂类耐药”分类方法。在4种临床检验模型中,所有因子模型表现出最优的预测性能。临床检验模型在预测铂类耐药方面展现出优于影像组学模型的性能;且临床检验数据与影像学特征结合的联合模型对铂类耐药的预测效果得到明显提升。整合影像组学亚型信息能够提高多种模型(临床检验模型、影像组学模型、临床检验+影像组学模型)的预测能力。结论CT影像组学可有效解析肺癌异质性,整合临床检验数据、影像学特征及亚型信息具有最佳的铂耐药预测性能。
摘要:目的小肠狭窄是克罗恩病(Crohn’s disease,CD)常见并发症之一,早期诊断小肠狭窄有助于指导个体化治疗,避免患者出现肠梗阻并改善预后。本研究旨在探讨小肠充盈超声(small intestinal contrast ultrasound,SICUS)诊断CD合并小肠狭窄的应用价值,为双气囊小肠镜(double-balloon endoscopy,DBE)路径选择提供更多参考依据。方法回顾性收集80例2023年3月至2024年12月于中南大学湘雅三医院临床怀疑CD合并小肠狭窄患者的SICUS、DBE及CT小肠成像(computed tomography enterography,CTE)检查结果。分析不同检查方法诊断小肠狭窄的准确性及SICUS下国际肠道超声肠段活动性评分(international bowel ultrasound segmental activity score,IBUS-SAS)、小肠狭窄特征性表现与DBE下小肠狭窄的相关性。结果以DBE结果为参考标准,SICUS对小肠狭窄的诊断性能较CTE更优[敏感度96.6% vs 91.5%,特异度76.2% vs 70.0%,曲线下面积(area under the curve,AUC)=0.864 vs 0.807]。以DBE结果为对照,SICUS定位狭窄空、回肠段有高度一致性(Kappa值=0.867,P<0.001),CTE定位狭窄肠段有中等一致性(Kappa值=0.558,P<0.001)。SICUS下小肠狭窄组的IBUS-SAS显著高于非狭窄组(77.26±21.74 vs 34.04±21.58,P<0.001);小肠狭窄组的肠壁厚度(bowel wall thickness,BWT)显著大于非狭窄组[(7.28±3.18) mm vs (4.79±1.73) mm,P<0.001];蠕动差的小肠BWT显著大于蠕动好的小肠[(8.17±3.73) mm vs (5.48±1.71) mm,P<0.001]。SICUS的超声特征近端扩张(OR=14.78,P=0.008)、走行成角(OR=8.92,P=0.030)、蠕动情况差(OR=17.38,P=0.017)均与小肠狭窄显著相关。SICUS的超声特征走行成角及蠕动情况差诊断小肠狭窄均显示出较高的特异度(90.0%及85.7%)和阳性预测值(87.5%及91.4%)。结论SICUS诊断活动性小肠狭窄型CD有较高的敏感度及特异度,与DBE检查结果有较高的一致性,且高于CTE;SICUS对狭窄肠段定位较准确,将其作为DBE进镜路径的参照方式具有可行性。近端肠管扩张、走行成角、蠕动差等SICUS的超声特征是DBE下检出CD合并小肠狭窄的独立风险因素。
“Tear fluid research has made significant progress. Experts have explored the role of tear fluid in ocular and systemic diseases, discovering that its components can reflect immune homeostasis imbalances. This research opens a new direction for early disease screening and therapeutic target discovery.”