<p>斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)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(fēng)、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(fēng)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(xué)院兒科高級研究科學(xué)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(fēng)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(xué)代謝健康中心的前科學(xué)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(xué)、圍手術(shù)期和疼痛醫(yī)學(xué)副教授;Brice Gaudilliere，醫(yī)學(xué)博士，麻醉學(xué)、圍手術(shù)期和疼痛醫(yī)學(xué)副教授;David Stevenson，醫(yī)學(xué)博士，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)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(xué)醫(yī)學(xué)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(xué)校園使用了許多尖端技術(shù)，以前所未有的生物學(xué)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(xué)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。科學(xué)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(xué)家們使用機器學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(fēng)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(fēng)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(xué)</strong></span></p> <p><br />斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)研究人員也在為先兆子癇的生物學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)原理是一致的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>科學(xué)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(xué)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(xué)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(fēng)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(xué)醫(yī)學(xué)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(xué)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(xué)基金會(授予DGE 1656518)、斯坦?；鶞恃芯可剬W(xué)金、斯坦福ChEM-H化學(xué)生物學(xué)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(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>