《Infectious Diseases of Poverty》:Real-world analysis of depression-related adverse events associated with the adsorbed anthrax vaccine: integrating pharmacovigilance signals, machine learning risk prediction, and transcriptomic mechanisms
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背景:炭疽在资源有限地区仍是致命人畜共患病。吸附炭疽疫苗(AVA,BioThrax)是美国唯一获批用于高风险炭疽杆菌暴露前预防的疫苗。尽管AVA安全性已有描述,抑郁症相关不良事件(AEs)仍表征不足。本研究评估了AVA及炭疽相关抗菌药相关的真实世界抑郁症安全信
背景:炭疽在资源有限地区仍是致命人畜共患病。吸附炭疽疫苗(AVA,BioThrax)是美国唯一获批用于高风险炭疽杆菌暴露前预防的疫苗。尽管AVA安全性已有描述,抑郁症相关不良事件(AEs)仍表征不足。本研究评估了AVA及炭疽相关抗菌药相关的真实世界抑郁症安全信号。方法:从疫苗不良事件报告系统(VAERS)提取AVA相关AE报告,从FDA不良事件报告系统(FAERS)检索7种炭疽相关抗菌药的抑郁症相关AE报告。采用监管活动医学词典(MedDRA)编码AE,使用四种标准信号检测方法行不成比例分析,并以排除合并接种的敏感性分析佐证。七种互补机器学习算法(涵盖回归、树基、提升、核、实例与概率方法)探索预测因子,并以Shapley加性解释(SHAP)解读;同时评估至发作时间(TTO)、临床优先级与探索性转录组特征。结果:VAERS中9446份AVA相关AE报告含180例抑郁症相关病例(总抑郁人群n=180,ROR 5.02,95% CI 4.33–5.81)。男性(78.2%)与31–45岁者(49.1%)占比最高,中位TTO为10天,44.1%为严重事件。46–65岁(n=35,ROR 10.31,95% CI 7.37–14.42)与男性(n=142,ROR 6.11,95% CI 5.16–7.24)信号更强。机器学习突出严重AE与年龄为关键预测因子;转录组提示免疫炎症通路重叠(中性粒细胞活化、耶尔森菌感染)。FAERS中左氧氟沙星(n=634,ROR 1.37,95% CI 1.27–1.49)与多西环素(n=332,ROR 1.53,95% CI 1.38–1.71)呈阳性抑郁报告信号,“Depression suicidal”临床优先级中等。结论:AVA与潜在抑郁药物警戒信号相关,尤以男性与成人、接种后早期为著。结果支持AVA后靶向精神健康监测、炭疽预防项目中更清晰的安全沟通,以及左氧氟沙星或多西环素用于炭疽治疗时保持警惕。自发报告不能确立因果或发生率,需受控流行病学研究。
研究背景方面,炭疽由炭疽杆菌(Bacillus anthracis)引起,在资源有限地区仍是高威胁人畜共患病,2001年美国生物恐怖袭击进一步凸显其作为生物武器的潜力。吸附炭疽疫苗(AVA,BioThrax)是美国唯一获批用于18–65岁高风险成人暴露前预防的疫苗,既往研究多关注注射部位反应与发热等全身症状,精神健康相关不良事件(AEs)表征不足。虽有BCG疫苗接种诱导抑郁样表型的临床前证据,但AVA后抑郁症相关AE的真实世界证据有限且不一致。在精神卫生服务稀缺地区,未被识别的抑郁AE可能影响疫苗信心与接种依从性,因此研究人员开展本项整合药物警戒、机器学习与转录组学的真实世界研究,论文发表于《Infectious Diseases of Poverty》。
关键技术方法上,研究人员使用1993–2025年VAERS中美国来源AVA报告与FAERS中青霉素、左氧氟沙星、多西环素、莫西沙星、米诺环素、头孢曲松、美罗培南7种抗菌药主疑似(PS)报告;AE以MedDRA v27.0首选术语(PT)编码;信号检测采用报告比值比(ROR)、比例报告比(PRR)、贝叶斯置信传播神经网络(BCPNN)与多项Gamma泊松收缩(MGPS)四法并行并以排除合并接种行敏感性分析;机器学习以EasyR构建LASSO回归、k近邻(KNN)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、朴素贝叶斯(NB)、极端梯度提升(XGBoost)与决策树七模型,70%训练/30%测试,SHAP解释;生存分析以Cox回归量化至发作时间(TTO)风险;转录组复用GEO的GSE34407(炭疽致死毒素LeTx处理外周血单个核细胞PBMC)与GSE38206(首发周重性抑郁障碍MDD患者PBMC),limma差异分析后DAVID行GO/KEGG富集。
研究结果部分,首先“Temporal and geographic patterns of AVA-related AE reports”通过对VAERS中9446份AVA报告的描述,显示Emergent BioSolutions占69.2%,1998–2003年报告量出现双峰,波多黎各在抑郁特异性AE中占44.7%,揭示报告的时间聚集与地域偏倚。“Age and sex distribution of AVA-associated depression AEs”表明180例抑郁AE中男性78.2%、31–45岁占49.1%,44.1%为严重,残疾与危及生命为常见结局。“AVA was associated with positive depression-related reporting signals”中,总抑郁人群ROR 5.02(4.33–5.81),PT“Depression”n=169(ROR 6.96)、“Major Depression”n=4(ROR 4.55)呈阳性,“Depressed Mood”无信号;TTO中位10天,Weibull形状参数β=0.51提示早期失效模式;男性ROR 6.11、46–65岁ROR 10.31为亚组峰值;排除合并接种后119例仍ROR 4.97,信号稳健。“Machine learning predictors of AVA-associated depression AEs”显示RF测试AUC 0.89、XGBoost平衡准确率0.624最优;SHAP与LASSO一致将严重AE(mean SHAP 0.601)、TTO(0.561)、过敏史与年龄列为关键预测,Cox回归中严重AE的HR=3.829(P<0.0001)、年龄HR=1.031(P=0.0004)。“Depression-related signals for anthrax-related antibacterial agents”在FAERS 1763例中,左氧氟沙星ROR 1.37、多西环素ROR 1.53呈阳性,莫西沙星等余5药阴性;“Depression suicidal”n=32获中等临床优先级。“Shared immune-related transcriptomic features”中LeTx-PBMC与MDD-PBMC上调基因交集37个,GO一致富集中性粒细胞活化参与免疫应答、中性粒细胞脱颗粒,KEGG共享耶尔森菌感染通路,提示免疫炎症收敛机制。
讨论部分指出,既往CDC的AVP观察性与安慰剂对照试验依赖SF-36v2一般心理维度且结论非确定性,本研究首次以抑郁专属AE整合三模态证据填补空白。严重AE作为首位预测因子契合神经免疫稳态破坏框架:全身炎症介质透过血脑屏障扰动单胺与可塑性;转录组neutrophil activation与Yersinia infection通路重叠为“疫苗免疫扰动—抑郁转录表型”提供分子桥接。抗菌药信号差异归因于左氧氟沙星抑制GABA能、多西环素经菌群-色氨酸-IDO轴降低血清素,与抑郁病理相交。局限性在于VAERS/FAERS自发报告存在漏报、刺激报告与无真分母,不能推发生率或因果。
结论翻译:AVA与潜在抑郁症相关药物警戒信号相关,尤以男性与成人、接种后早期发作为著。这些发现支持AVA后靶向精神健康监测、炭疽预防项目中更清晰的安全沟通,以及在左氧氟沙星或多西环素用于炭疽治疗时保持警惕。由于自发报告不能确立因果或发生率,需开展受控流行病学研究。