《Signal Transduction and Targeted Therapy》:Development and validation of dynamic clinical subphenotypes in acute pancreatitis patients using vital sign trajectories in intensive care units: a multinational cohort study

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy

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  为解决急性胰腺炎(AP)患者异质性高、治疗响应差异大的临床难题,研究人员通过多中心回顾性队列研究,利用前12小时生命体征轨迹识别出4种AP亚型(高炎症型、高血压型、低血压型、低炎症型),发现不同亚型在30天死亡率(HR=3.38 vs 1.87)和液体复苏响应(如高炎症型首日最佳补液量4100-4300mL)存在显著差异,为精准治疗提供新依据。

急性胰腺炎(AP)作为全球住院率最高的消化道急症,每年发病率高达33.7例/10万人,其中20%会发展为重症AP,死亡率达20-40%。尽管针对钙信号通路(CM4620)、TNF-α(英夫利昔单抗)、NLRP3炎症小体和HMGB1等靶点的疗法不断涌现,但患者间显著的生物学异质性严重制约了治疗效果。临床上面临的核心矛盾是:传统"一刀切"的治疗策略无法匹配个体化病理机制,尤其液体复苏这种基础干预缺乏精准指导标准。

四川大学华西医院团队联合中美多中心数据库(ICU-HAI、MIMIC-IV、eICU-CRD),创新性地采用生命体征轨迹机器学习建模,对3080例ICU收治的AP患者开展研究。通过12小时动态监测血压、心率等指标,结合组基多轨迹模型(GBMTM)聚类分析,首次建立了可早期(9小时预测准确率91.21%)识别的四亚型体系:

1)高炎症型(14.1%):特征为高热(体温)、心动过速、呼吸急促,伴随CRP、PCT显著升高,30天死亡风险最高(HR=3.38);
2)高血压型(17.6%):基线血压最高,对次日补液量敏感(>4000mL显著增加死亡风险);
3)低血压型(27.0%):血压及血红蛋白最低,早期乳酸林格液(抑制NLRP3)可降低48%死亡风险;
4)低炎症型(41.2%):老年为主,炎症标志物最低,需警惕补液过量(次日1400-2600mL为安全范围)。

关键技术包括:①基于三大ICU数据库的跨国队列构建;②多变量时间序列的GBMTM建模;③随机森林(RF)死亡率预测模型;④交互式偏依赖图(PDP)量化治疗窗。

研究结果方面:
【基线特征】高炎症型呈现"双高"特点——炎症指标(CRP 28mg/dL)和器官损伤指标(肌酐2.1mg/dL)均显著超标;低炎症型则相反,具有最佳氧合和最低WBC(6.2×109
/L)。

【预后差异】KM曲线显示,相比高血压型,高炎症型和低血压型30天生存率分别降低67%和42%(p<0.05),而低炎症型无显著差异。慢阻肺使高血压型死亡风险增加2.1倍,肾病则使低血压型风险提升1.8倍。

【液体复苏响应】PDP算法揭示:高炎症型需激进补液(首日4100-4300mL),而低炎症型次日超过2600mL即出现"J型"风险曲线。机制上,乳酸林格液对低血压型的保护效应可能与TLR4/NLRP3通路抑制有关。

这项研究开创性地将ICU常规监测数据转化为精准分型工具,其临床价值体现在三方面:首先,12小时动态分型比传统APACHE-II评分更早识别高危患者;其次,首次建立亚型特异性液体复苏方案,如高炎症型需维持较高晶体液输入;最后,为靶向治疗(如NLRP3抑制剂)的精准应用提供表型筛选依据。未来需通过前瞻性试验验证该分型体系的稳定性,并探索其与多组学分子特征的关联。论文发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》(IF=38.1),为AP个体化治疗树立了新范式。

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