<p>斯坦福大學醫(yī)學院的研究人員在患有危險妊娠并發(fā)癥的女性血液和尿液中發(fā)現(xiàn)了生物標志物，這可能會導(dǎo)致一種低成本的測試來預(yù)測這種情況。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究結(jié)果于12月9日在線發(fā)表在《模式》雜志上，為在孕婦出現(xiàn)癥狀前幾個月預(yù)測子癇前期奠定了基礎(chǔ)。子癇前期是全球孕產(chǎn)婦死亡的三大原因之一。預(yù)測性檢測將能夠更好地監(jiān)測妊娠，并開發(fā)出更有效的治療方法。</p> <p>&nbsp;</p> <p>子癇前期的特點是妊娠后期高血壓。在美國，有3%到5%的孕婦受其影響，在全球范圍內(nèi)，這一比例高達8%，它可能導(dǎo)致子癇，這是一種與癲癇、中風、永久性器官損傷和死亡有關(guān)的產(chǎn)科急診。目前，子癇前期只能在懷孕的后半段被診斷出來，唯一的治療方法是分娩，這使嬰兒面臨早產(chǎn)的風險。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;在懷孕早期預(yù)測誰會患先兆子癇的好處是，我們可以更密切地跟蹤母親的早期癥狀，&rdquo;該研究的聯(lián)合主要作者伊凡娜&middot;瑪麗克博士說，她是斯坦福醫(yī)學院兒科高級研究科學家。此外，從懷孕早期開始服用低劑量阿司匹林可能會降低有子癇前期風險的女性的發(fā)病率，但確定哪些人可能受益一直具有挑戰(zhàn)性，marric說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;確實有必要確認這些懷孕的情況，以防止母親的悲慘結(jié)局，以及嬰兒的早產(chǎn)，這可能非常危險。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>馬里克與斯坦福醫(yī)學代謝健康中心的前科學主任K&eacute;vin Contrepois博士共同分享了這項研究的主要作者。該研究的資深作者是Nima Aghaeepour博士，兒科、麻醉學、圍手術(shù)期和疼痛醫(yī)學副教授;Brice Gaudilliere，醫(yī)學博士，麻醉學、圍手術(shù)期和疼痛醫(yī)學副教授;David Stevenson，醫(yī)學博士，斯坦福大學醫(yī)學院兒科教授和早產(chǎn)兒研究中心主任，支持這項研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;當你減少子癇前期時，你也可能減少早產(chǎn)，&rdquo;史蒂文森說。&ldquo;這是有利影響的雙重打擊。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>為了弄清楚哪些生物信號可以為子癇前期提供早期預(yù)警系統(tǒng)，斯坦福大學醫(yī)學研究小組收集了患有子癇前期和未患子癇前期的孕婦的生物樣本。他們對所有樣本進行了非常詳細的分析，盡可能多地測量生物信號的變化，然后將注意力集中在一小部分最有用的預(yù)測信號上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Aghaeepour說:&ldquo;我們在斯坦福大學校園使用了許多尖端技術(shù)，以前所未有的生物學細節(jié)水平分析子癇前期。&rdquo;&ldquo;我們了解到，懷孕早期的尿檢在預(yù)測子癇前期方面具有很強的統(tǒng)計能力。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>測量懷孕期間的一切變化</strong></span></p> <p><br />研究小組在49名女性懷孕的兩到三個階段(早、中、后期)采集了生物樣本，其中29名女性在懷孕期間出現(xiàn)了子癇前期，20名女性沒有。參與者是從斯坦福醫(yī)學院捐贈生物樣本用于懷孕研究的一大批女性中挑選出來的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在每個時間點，參與者都提供了血液、尿液和陰道棉簽樣本。這些樣本被用來測量六種類型的生物信號:血漿中所有的無細胞RNA，這是一種衡量哪些基因活躍的指標;血漿中的所有蛋白質(zhì);血漿中的所有代謝產(chǎn)物;尿液中的所有代謝產(chǎn)物;血漿中的所有類脂肪分子;以及陰道棉簽中的所有微生物/細菌?？茖W家們還對19名參與者的血漿中所有免疫細胞進行了測量。</p> <p>&nbsp;</p> <p>利用由此產(chǎn)生的數(shù)千項測量結(jié)果，以及有關(guān)哪些參與者患上子癇前期以及在懷孕期間收集每個樣本的信息，科學家們使用機器學習來確定哪些生物信號最能預(yù)測誰發(fā)展為子癇前期。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們的目標是確定在懷孕前16周可檢測到的一小組信號，這些信號可能構(gòu)成一種簡單、低成本的診斷測試的基礎(chǔ)，可在低、中、高收入國家使用。為了估計機器學習模型的準確性，研究人員最初使用來自發(fā)現(xiàn)隊列的數(shù)據(jù)構(gòu)建了模型，然后通過測試它們在驗證隊列中女性數(shù)據(jù)上的表現(xiàn)來確認結(jié)果。</p> <p>&nbsp;</p> <p>當你減少子癇前期，你也可能減少早產(chǎn)。這是有利影響的雙重打擊。</p> <p><br />研究人員發(fā)現(xiàn)，使用一組9種尿液代謝物的預(yù)測模型非常準確。在懷孕第16周之前收集的樣本中，這些尿液標記物可以很好地預(yù)測誰后來會患先兆子癇。測試的表現(xiàn)是通過機器學習中使用的統(tǒng)計標準，即特征曲線下面積來衡量的。對于有兩種可能結(jié)果的測試，AUC為1表示完美預(yù)測，而AUC為0.5表示沒有預(yù)測價值，這與拋硬幣的結(jié)果相同。對于尿液標志物，在發(fā)現(xiàn)隊列中AUC為0.88，在驗證隊列中AUC為0.83，表明具有較高的預(yù)測能力。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在整個懷孕期間收集的樣本中測量同一組尿液代謝物產(chǎn)生了相似的預(yù)測能力，發(fā)現(xiàn)隊列的AUC為0.89，驗證隊列的AUC為0.87。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員證實，他們的模型比僅使用與孕婦子癇前期風險相關(guān)的臨床特征(如慢性高血壓、高體重指數(shù)和懷雙胞胎)具有更強的預(yù)測能力。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在血液中測量的一組9種蛋白質(zhì)表現(xiàn)得幾乎一樣強，AUC為0.84。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員還創(chuàng)建了一個預(yù)測模型，將參與者的臨床特征與尿液代謝物結(jié)合起來，使他們能夠預(yù)測懷孕早期開始的子癇前期，AUC為0.96。聯(lián)合模型中的臨床特征是已經(jīng)作為標準醫(yī)療記錄的一部分收集的數(shù)據(jù)，如患者的年齡、身高、體重指數(shù)和孕前高血壓。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Agheeapour說:&ldquo;這種數(shù)據(jù)收集是常規(guī)的，可以作為第一級分類。&rdquo;&ldquo;我們設(shè)想，數(shù)據(jù)顯示有風險的患者可以接受更廣泛的尿液檢測。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>揭示疾病生物學</strong></span></p> <p><br />斯坦福大學醫(yī)學研究人員也在為先兆子癇的生物學研究打開一扇窗。今年2月發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上的另一項研究，利用無細胞RNA測量揭示了子癇前期起源的生物學線索。</p> <p>&nbsp;</p> <p>《自然》雜志論文的第一作者Mira Moufarrej博士說:&ldquo;偷聽懷孕期間的對話，同步測量孕婦、胎兒和胎盤的分子，這對我們了解是什么生物變化導(dǎo)致了這種疾病非常有幫助。&rdquo;這項研究進行時，Mira Moufarrej博士是生物工程專業(yè)的研究生。這篇論文的資深作者是斯蒂芬&middot;奎克(Stephen Quake)，生物工程和應(yīng)用物理學博士。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;最顯著的變化發(fā)生在懷孕20周之前，而子癇前期的診斷通常是在懷孕30周以上，&rdquo;Moufarrej說。&ldquo;這令人驚訝。當你看到臨床癥狀時，我們預(yù)計基因信號會發(fā)生變化，而這在懷孕早期就發(fā)生了。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Moufarrej和她的同事使用了199名孕婦的404份血液樣本，確定了一組18個基因，這些基因在懷孕早期的活性預(yù)測了子癇前期的發(fā)展。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她指出，這些基因與目前已知的這種疾病發(fā)展的生物學原理是一致的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>科學家們假設(shè)，在子癇前期的懷孕中，胎盤沒有完全發(fā)育;它的血管可能太小。起初，這是可以的，因為胎兒很小，不需要太多的營養(yǎng)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;但在懷孕后期，胎兒已經(jīng)長大，發(fā)出了需要更多營養(yǎng)的信號，&rdquo;穆法雷說。&ldquo;在這一點上，小血管的唯一解決方案是更多的血液流動，所以我們看到高血壓。&rdquo;在嚴重的情況下，這種壓力會導(dǎo)致胎盤與子宮內(nèi)膜過早分離，造成嬰兒必須立即分娩的緊急情況。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Moufarrej和她的同事們發(fā)現(xiàn)的基因活動信號來自與子癇前期發(fā)展一致的通路相關(guān)的基因，比如與內(nèi)皮系統(tǒng)、胎盤和大腦相關(guān)的組織。(這與大腦有關(guān)，因為全面爆發(fā)的子癇會導(dǎo)致癲癇發(fā)作。)科學家們計劃將這項工作作為未來研究這種疾病發(fā)展方式的基礎(chǔ)。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>全世界的利益</strong></span></p> <p><br />參與這兩項研究的科學家將在更大、更多樣化的女性群體中驗證他們的預(yù)測測試，目標是創(chuàng)造出普遍使用的測試。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員說，更多地了解子癇前期是如何發(fā)展的，以及如何預(yù)測子癇前期，可能會對世界上最脆弱的母親產(chǎn)生深遠的好處，他們指出，全球約86%的孕產(chǎn)婦死亡發(fā)生在亞洲和撒哈拉以南非洲地區(qū)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這就是這種類型的測試真正需要的地方，而資源非常稀缺，&rdquo;馬里克說。與高收入國家的婦女不同，低收入地區(qū)的許多婦女在遠離醫(yī)院的地方分娩，這限制了她們在出現(xiàn)子癇前期或子癇癥狀時獲得緊急護理的機會。&ldquo;如果我們能盡早確定哪些懷孕是高風險的，我們就可以幫助這些婦女去醫(yī)療機構(gòu)，防止死亡。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>模式研究得到了斯坦福大學醫(yī)學院早產(chǎn)兒研究中心、斯坦福婦幼健康研究所、克里斯托弗&middot;赫斯研究基金、美國國立衛(wèi)生研究院(資助1R01HL139844、5RM1HG00773507和R35GM138353)、巴勒斯&middot;惠康基金、阿爾弗雷德&middot;e&middot;曼恩基金會、比爾和梅林達&middot;蓋茨基金會、斯坦福大學托馬斯&middot;c&middot;瓊&middot;m&middot;梅里根捐贈基金的支持。以及陳&middot;扎克伯格生物中心微生物組倡議。</p> <p>&nbsp;</p> <p>《自然》雜志的這項研究得到了陳-扎克伯格生物中心、全球預(yù)防早產(chǎn)和死產(chǎn)聯(lián)盟、March of Dimes基金會、美國國家科學基金會(授予DGE 1656518)、斯坦福基準研究生獎學金、斯坦福ChEM-H化學生物學接口培訓(xùn)計劃和華與華常青基金的支持。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>