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基于蛋白质组学开发并验证Stanford B型主动脉夹层的诊断模型

 

Authors Zhao Z, Chen T, Liu Q, Hu J, Ling T, Tong Y, Han Y, Zhu Z, Duan J, Jin Y, Fu D, Wang Y, Pan C, Keyoumu R, Sun L, Li W, Gao X, Shi Y, Dou H , Liu Z

Received 2 September 2024

Accepted for publication 6 January 2025

Published 10 January 2025 Volume 2025:18 Pages 533—547

DOI https://doi.org/10.2147/JIR.S494191

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Editor who approved publication: Professor Ning Quan

摘要

目的:Stanford B型主动脉夹层(TBAD)是一种严重的主动脉疾病,在过去十年中保持稳定的死亡率。然而,目前缺乏在常规体检中诊断TBAD的有效方法。本研究的重要目的是建立诊断模型以提升人群中该疾病的筛查效率。

方法:使用蛋白质组学结合机器学习的方法,从88例参与者的血样中筛选血清生物标志物。之后在另外80名参与者中使用ELISA验证结果。结合血清生物标志物和临床指标,在机器学习的帮助下构建TBAD诊断模型并评估其性能。

结果:在发现和推导队列中,使用蛋白质组学和机器学习方法鉴定出6个差异表达蛋白。其中5个(GDF-15IL6CD58LY9Siglec-7)在在验证队列中使用ELISA得到进一步验证。并且,10个血液相关的检查指标被选为临床指标。联合生物标志物和临床指标,机器学习模型在相对定量蛋白质组学数据中展示出了良好的TBAD诊断效果(生物标志物模型AUC = 0.865,临床指标模型AUC = 0.904,联合模型AUC = 0.909)。进一步地,机器学习模型的效果在绝对定量ELISA数据中得到了验证(生物标志物模型AUC = 0.866,临床指标模型AUC = 0.868,联合模型AUC = 0.886)。联合模型展示出了更佳的效果,好于单独的生物标志物模型或者临床指标模型。

结论:使用蛋白组学,我们鉴定出了血清GDF-15IL6CD58LY9Siglec-7作为TBAD的生物标志物。基于机器学习的诊断模型仅使用血液样本即可在体检人群中筛查TBAD,显示出了较大的应用潜力。