在心血管健康研究中,开发并内部验证了一个与年龄关系较小的虚弱评分指标

《Frontiers in Medicine》:Development and internal validation of an age less-dependent frailty score in the cardiovascular health study

【字体: 时间:2025年12月11日 来源:Frontiers in Medicine 3.0

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  本研究基于心血管健康研究数据,开发并验证了新型年龄依赖度较低的虚弱评分(AGELESS),通过LASSO回归筛选出抑郁、糖尿病、血清半胱氨酸C、FEV1、收入和教育程度等指标。验证结果显示,AGELESS在预测全因和心血管死亡方面优于Fried表型,且与年龄相关性更低,有助于识别不同年龄人群中的高脆弱性患者,为精准干预提供依据。

  
这项研究聚焦于开发一种新型年龄依赖性更低的脆弱性评分(AGELESS Score),旨在通过多维度生物标志物精准识别不同年龄人群中的脆弱性风险。研究基于心血管健康研究(CHS)数据库,纳入4029名接受超声心动图检查的参与者,平均年龄72.1岁,其中59.6%为女性,83.5%为白人。通过整合临床、生化及影像学数据,研究团队构建了 AGELESS Score,并验证其预测死亡和心血管事件的效能优于传统Fried脆弱性表型。

### 核心创新点
1. **年龄依赖性分离**:传统脆弱性评分(如Fried表型)与年龄高度相关,而AGELESS Score通过筛选与年龄关联较弱但与脆弱性关联更强的变量,显著降低了年龄混杂效应(相关系数从0.28降至0.23)。
2. **多维度标志物整合**:最终纳入的6项指标覆盖生理功能(FEV1)、代谢状态(血清半胱氨酸C、糖尿病)、心理健康(抑郁)、社会经济因素(收入、教育程度),形成跨系统的评估框架。
3. **动态预测能力**:研究证实AGELESS Score在不同年龄分层中均能保持稳定的预测效力,例如在68-71岁群体中,该评分对卒中风险预测的HR达3.71(95%CI:1.03-13.37),p=0.045。

### 关键技术路径
1. **变量筛选策略**:
- 通过标准化处理消除量纲差异
- 采用LASSO回归进行高维数据降维,保留最优预测变量
- 双队列验证(75% derivation +25% validation)确保模型泛化性
- 对缺失数据进行组间中位数填补,控制信息损失

2. **模型验证方法**:
- 使用AIC准则比较嵌套模型(含临床指标、生化指标、超声指标)
- 通过校准曲线(calibration curve)验证预测效能
- 采用Cox比例风险模型进行分层分析(按年龄、性别、种族分层)

### 核心发现
1. **预测效能对比**:
- 对全因死亡的HR提升(Q4 vs Q1)达1.72(95%CI:1.40-2.13)
- 心血管死亡的HR提升更显著(Q4 vs Q1 HR:2.14)
- 模型拟合优度(AIC)显著优于Fried表型(全因死亡模型AIC降低293.7)

2. **生物标志物机制解析**:
- 抑郁与Fried表型的"过度"相关(r=0.39),提示心理因素在衰老中的独特作用
- 血清半胱氨酸C(r=-0.18)可能反映肌肉代谢紊乱而非单纯肾功能指标
- FEV1与握力呈负相关(r=-0.35),揭示肺功能与肌肉衰减的关联
- 教育程度与脆弱性反向关联(β=-0.058),但需警惕社会决定因素混杂

### 临床应用价值
1. **精准分层管理**:
- 对超预期衰老(如年轻人群出现Q4分数)提供早期预警
- 在65岁以上群体中,Q4分数患者5年全因死亡率达38.7%(对照组19.2%)
- 可辅助制定个体化干预方案(如针对Q4患者加强认知训练)

2. **干预靶点识别**:
- 抑郁(β=0.046)和糖尿病(β=-0.279)的入选提示心理社会因素和代谢调控的重要性
- 收入(β=-0.058)和教育程度(β=-0.039)的负向关联提示社会支持系统的作用
- 需关注FEV1异常(如<65%预测值)与肌肉功能衰退的协同效应

### 方法学突破
1. **动态权重分配**:
- 通过因子分析(factor analysis)确定Fried表型各维度权重(未具体披露但影响模型结构)
- 采用分阶段纳入变量(临床→生化→影像)提升模型可解释性

2. **交叉验证优化**:
- 25%独立验证队列确保结果稳健性(全因死亡HR:1.45 vs 1.72原始计算)
- 使用逻辑回归(logistic regression)和Cox回归的混合方法处理生死终点

### 局限性分析
1. **数据局限性**:
- 缺失数据通过组间中位数填补,可能引入偏差(如不同队列基线差异)
- 样本以白人为主(83.5%),非裔样本量较小(16%)

2. **生物学机制待明确**:
- 超声指标未纳入最终模型(AIC差值11.1,p=0.35)
- 可能存在测量误差(如教育程度量化为连续变量)

3. **时效性挑战**:
- 样本采集于1989-1995年间,需验证在2020年代仍适用
- 未包含新兴生物标志物(如肠道菌群、表观遗传时钟)

### 未来研究方向
1. **多模态验证**:
- 结合影像组学(影像特征深度学习分析)提升预测精度
- 验证在非CHS人群(如亚洲/拉丁裔)中的适用性

2. **动态监测系统**:
- 开发基于移动健康设备的实时监测模块(如智能手环采集步态速度)
- 建立年龄-脆弱性联合预测模型(如Aging-Frailty Composite Index)

3. **转化医学路径**:
- 开展TAME(靶向衰老)试验的预筛选(如使用AGELESS评分选择干预候选者)
- 验证特定干预措施(如二甲双胍)对AGELESS评分分层的改善效果

该研究为脆弱性评估提供了新范式,其核心价值在于通过临床可及性指标构建的预测模型,既保持了传统表型的临床验证基础,又实现了年龄因素的精准剥离。后续研究需重点关注模型在不同医疗场景中的成本效益分析,以及作为预后指标在临床指南中的转化路径。
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