综述:常染色体显性多囊肾病高血压病理生理学与治疗的新见解

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:JVS-Vascular Science CS4.6

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  这篇综述创新性地运用计算病理学技术,通过深度学习模型量化肾小管亚结构(TE/TL/TBM/TN)的形态特征,揭示了FSGS和MCD患者小管间质损伤的连续谱系,建立了可预测疾病进展(eGFR下降≥40%或肾衰竭)和蛋白尿缓解(UPCR<0.3 g/g)的数字生物标志物。

  

Lay Summary
研究采用先进的计算工具量化了MCD和FSGS数字肾活检中小管的形态特征及其与邻近间质的关系。通过整合临床数据,发现了可预测疾病进展的数字生物标志物,为风险分层和个体化治疗提供了新思路。

Methods
研究基于NEPTUNE(254例)和CureGN(266例)队列的PAS染色全切片图像(WSI),结合密歇根大学13例肾切除标本作为参照。采用混合分割策略(人工+深度学习+传统图像处理)对小管上皮(TE)、管腔(TL)、基底膜(TBM)和细胞核(TN)进行亚结构分割,提取99个小管水平和5个活检水平的形态特征。通过最小冗余最大相关性(MRMR)筛选特征组,采用岭回归评估预后价值。

Study cohorts and sample collection
队列分析显示,NEPTUNE和CureGN患者中FSGS分别占53%和58%,基线eGFR中位数85.1 vs 88.5 ml/min/1.73 m2。通过HistoQC质控的520例WSI共分割589,192个小管结构,包括6,415,524个细胞核。参照组织显示非IFTA区域小管特征值与患者年龄显著相关(P<0.05)。

Tubular segmentation and feature extraction
关键发现包括:

  1. TBM面积与厚度从非IFTA→前IFTA→成熟IFTA区域呈渐进性增加(P<0.001)
  2. 细胞核与管腔边界距离在非IFTA区域(3.37μm)显著小于参照组织(4.12μm)
  3. TE/TUBULE面积比在成熟IFTA区域降低至0.68,反映上皮变薄

Identification of top tubular features
MRMR筛选出9个核心特征:

  • 预测疾病进展:TBM平均面积(HR=2.09)、TE/TUBULE面积比(HR=0.34)
  • 预测蛋白尿缓解:TBM厚度标准差(HR=0.86)、细胞核/TE面积比偏度(HR=0.76)

Prognostic value
在NEPTUNE队列中,加入3个小管特征使预后模型的iAUC从0.753提升至0.811。外部验证显示CureGN队列的iAUC增幅较小(0.761→0.769),可能与队列异质性有关。值得注意的是,细胞核管腔距离每增加1μm,蛋白尿缓解概率提升43%(95%CI 1.05-1.94)。

Feature comparison
与参照组织相比,非IFTA区域已出现显著改变:

  • 细胞核/TE面积比增加23%(P=0.002)
  • TBM最大厚度偏度达5.70,反映基底膜不规则增厚
  • 小管外缘平滑度(Ramer-Douglas-Peucker ε=10)呈现负偏态(-1.23)

Discussion
该研究突破了传统IFTA二分法的局限,首次通过计算病理学量化了小管损伤连续谱:

  1. 前IFTA区域呈现"中间表型":TBM增厚伴上皮简化
  2. 成熟IFTA区域特征为TBM面积>350μm2和TE/TUBULE比<0.7
  3. 空间转录组数据提示这些形态特征可能对应特定的细胞状态转变

局限性包括未区分近/远曲小管,且CureGN验证效果欠佳。未来将通过多中心队列和单细胞空间组学进一步优化模型。这项技术有望革新肾小球疾病的预后评估体系,为个体化治疗提供量化依据。

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