Science子刊：利用PERSEVERE测试方法预测败血症的死亡风险
来源：本站原创 2019-11-22 13:02
2019年11月22日讯/生物谷BIOON/---败血症（sepsis），俗称血液中毒（blood poisoning），是一种致命性的医学并发症。它导致病原体感染在体内激增，仍然是一种重大的公共健康问题。然而，几十年来，人们在检测和治疗败血症方面很少或没有取得进展。在一项新的研究中，来自美国辛辛那提儿童医院医学中心的研究人员终于在这方面取得了一些进展。他们开发并成功地测试了一种新的快速血液测定方
2019年11月22日讯/生物谷BIOON/---败血症（sepsis），俗称血液中毒（blood poisoning），是一种致命性的医学并发症。它导致病原体感染在体内激增，仍然是一种重大的公共健康问题。然而，几十年来，人们在检测和治疗败血症方面很少或没有取得进展。在一项新的研究中，来自美国辛辛那提儿童医院医学中心的研究人员终于在这方面取得了一些进展。他们开发并成功地测试了一种新的快速血液测定方法，该方法测量5种生物标志物，可以准确预测哪些患者因败血症而具有较低、中等或较高的死亡风险。相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“Prospective clinical testing and experimental validation of the Pediatric Sepsis Biomarker Risk Model”。
根据论文通讯作者、辛辛那提儿童医院医学中心重症监护医学系主任Hector Wong博士的说法，这种名为PERSEVERE的测试方法使得医生能够尽早发现败血症并进行分级。借助于这种测试方法的五种生物标志物血液检测套餐（blood panel），医生应当能够更早更准确地开始医学干预。
Wong说，不仅可以将患者分为低、中和高风险人群，而且这种生物标志物测试还可以让医生针对特定患者选择正确的干预措施，包括哪些药物和使用剂量。
Wong说：“PERSEVERE平台专注于分级和预后，而不是诊断。预后型富集（prognostic enrichment）是精准医疗的基本工具。它让我们能够预测个体的病程和疾病进展，并根据不同的患者群体和个人调整治疗方案。”
论文共同作者、之前是Wong实验室的一名主要研究员如今在范德比尔特大学医学中心任职的Christopher Lindsell博士指出，这种测试平台的另一个好处是，它还为科学家们提供了重要的线索，以研究败血症如何开始和逐渐失控的生物学机制以及如何通过新的治疗方法加以阻止。
Wong及其团队开发这种测试平台已有十多年的时间了。他们已能够逐步地将这种测试平台中的生物标志物数量从80种减少到5种。他们指出，这使得将计算机辅助生物学和信息学等先进技术与实验室实验相结合变得更加容易，从而可以更有效地寻找新疗法。
惨重的代价
败血症通常袭击在重症监护病房住院的脆弱的幼儿和老人。根据美国国家卫生研究院（NIH）发布的研究数据，这种并发症每年造成超过20万人死亡，并使得美国卫生保健系统损失数十亿美元。在当前的这项新的研究中，约有13％的患者无法幸存，但基于PERSEVERE的分级有效地将患者分为死亡率高低不同的三个风险类别。Wong说，他们的工作目标是显著提高高风险患者的生存曲线。
数十年来，让科研人员倍感沮丧的一个主要障碍是败血症以其巨大的临床和生物学异质性而闻名，但是它的病因和预后在不同患者之间差异很大。PERSEVERE旨在利用当今增强的遗传和生物分析技术使得这种可变性更易于管理。
获得新答案
尽管Wong及其同事们多年来对1000多名儿童进行了测试，但在这项的研究中，这些研究人员使用了PERSEVERE的最新版本来测试来自461名败血症儿童的血液以及来自忠实地模拟血液中毒的小鼠模型的血液。
在获得患者家属和参与机构的机构审查委员会的事先许可后，这些研究人员使用PERSEVERE测试了1至18岁的儿童，这些儿童因败血症在包括辛辛那提儿童医院在内的多家儿科医院接受重症监护和治疗。鉴于PERSEVERE尚未被批准用于临床，因此它未用于患者护理决策的制定上。它只是测试准确性和潜在的未来使用。
这些研究人员说，PERSEVERE中的五种生物标志物能够高度可靠、准确地预测哪些患者会或不会发生严重的败血症。当他们接下来在败血症小鼠模型中测试PERSEVERE时，这些相同的五种生物标志物能够准确预测哪些小鼠处于低风险或高风险。他们还报道重症败血症风险较高的小鼠血液中的细菌载量要比风险较低的小鼠中的高得多，而且较高剂量的抗生素可以帮助遏制血液感染。他们还提供了确凿的证据表明死于败血症风险较高的儿童在他们的血液中也具有更高的细菌载量。
Wong说，他们将继续测试和优化PERSEVERE，并研究它迄今为止发现的生物学线索，以查明败血症的发病分子基础并寻找新的治疗方法。在忠实地模拟病情并具有与人类相同的生物标志物的小鼠模型中研究败血症生物学的能力，应当会让这些研究人员取得重大的新进展。 Wong还说，该平台的开发可能在未来几年内加速并在临床中进行测试。
为此，这些研究人员通过辛辛那提儿童科技商业化组织Innovation Ventures为这种测试平台申请了专利。Wong和Lindsell被列为共同发明人。Wong说，PERSEVERE的成人版本也在开发中，而且这些研究人员计划同时测试这个平台，这是因为他们正在进行一项由NIH资助的使用皮质类固醇治疗败血症的临床试验。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Hector R. Wong el al. Prospective clinical testing and experimental validation of the Pediatric Sepsis Biomarker Risk Model. Science Translational Medicine, 2019, doi:10.1126/scitranslmed.aax9000.
2.After decades of little progress, researchers may be catching up to sepsis
https://medicalxpress.com/news/2019-11-decades-sepsis.html
图片来自emDOCs.net。
根据论文通讯作者、辛辛那提儿童医院医学中心重症监护医学系主任Hector Wong博士的说法，这种名为PERSEVERE的测试方法使得医生能够尽早发现败血症并进行分级。借助于这种测试方法的五种生物标志物血液检测套餐（blood panel），医生应当能够更早更准确地开始医学干预。
Wong说，不仅可以将患者分为低、中和高风险人群，而且这种生物标志物测试还可以让医生针对特定患者选择正确的干预措施，包括哪些药物和使用剂量。
Wong说：“PERSEVERE平台专注于分级和预后，而不是诊断。预后型富集（prognostic enrichment）是精准医疗的基本工具。它让我们能够预测个体的病程和疾病进展，并根据不同的患者群体和个人调整治疗方案。”
论文共同作者、之前是Wong实验室的一名主要研究员如今在范德比尔特大学医学中心任职的Christopher Lindsell博士指出，这种测试平台的另一个好处是，它还为科学家们提供了重要的线索，以研究败血症如何开始和逐渐失控的生物学机制以及如何通过新的治疗方法加以阻止。
Wong及其团队开发这种测试平台已有十多年的时间了。他们已能够逐步地将这种测试平台中的生物标志物数量从80种减少到5种。他们指出，这使得将计算机辅助生物学和信息学等先进技术与实验室实验相结合变得更加容易，从而可以更有效地寻找新疗法。
惨重的代价
败血症通常袭击在重症监护病房住院的脆弱的幼儿和老人。根据美国国家卫生研究院（NIH）发布的研究数据，这种并发症每年造成超过20万人死亡，并使得美国卫生保健系统损失数十亿美元。在当前的这项新的研究中，约有13％的患者无法幸存，但基于PERSEVERE的分级有效地将患者分为死亡率高低不同的三个风险类别。Wong说，他们的工作目标是显著提高高风险患者的生存曲线。
数十年来，让科研人员倍感沮丧的一个主要障碍是败血症以其巨大的临床和生物学异质性而闻名，但是它的病因和预后在不同患者之间差异很大。PERSEVERE旨在利用当今增强的遗传和生物分析技术使得这种可变性更易于管理。
获得新答案
尽管Wong及其同事们多年来对1000多名儿童进行了测试，但在这项的研究中，这些研究人员使用了PERSEVERE的最新版本来测试来自461名败血症儿童的血液以及来自忠实地模拟血液中毒的小鼠模型的血液。
在获得患者家属和参与机构的机构审查委员会的事先许可后，这些研究人员使用PERSEVERE测试了1至18岁的儿童，这些儿童因败血症在包括辛辛那提儿童医院在内的多家儿科医院接受重症监护和治疗。鉴于PERSEVERE尚未被批准用于临床，因此它未用于患者护理决策的制定上。它只是测试准确性和潜在的未来使用。
这些研究人员说，PERSEVERE中的五种生物标志物能够高度可靠、准确地预测哪些患者会或不会发生严重的败血症。当他们接下来在败血症小鼠模型中测试PERSEVERE时，这些相同的五种生物标志物能够准确预测哪些小鼠处于低风险或高风险。他们还报道重症败血症风险较高的小鼠血液中的细菌载量要比风险较低的小鼠中的高得多，而且较高剂量的抗生素可以帮助遏制血液感染。他们还提供了确凿的证据表明死于败血症风险较高的儿童在他们的血液中也具有更高的细菌载量。
Wong说，他们将继续测试和优化PERSEVERE，并研究它迄今为止发现的生物学线索，以查明败血症的发病分子基础并寻找新的治疗方法。在忠实地模拟病情并具有与人类相同的生物标志物的小鼠模型中研究败血症生物学的能力，应当会让这些研究人员取得重大的新进展。 Wong还说，该平台的开发可能在未来几年内加速并在临床中进行测试。
为此，这些研究人员通过辛辛那提儿童科技商业化组织Innovation Ventures为这种测试平台申请了专利。Wong和Lindsell被列为共同发明人。Wong说，PERSEVERE的成人版本也在开发中，而且这些研究人员计划同时测试这个平台，这是因为他们正在进行一项由NIH资助的使用皮质类固醇治疗败血症的临床试验。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Hector R. Wong el al. Prospective clinical testing and experimental validation of the Pediatric Sepsis Biomarker Risk Model. Science Translational Medicine, 2019, doi:10.1126/scitranslmed.aax9000.
2.After decades of little progress, researchers may be catching up to sepsis
https://medicalxpress.com/news/2019-11-decades-sepsis.html
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