科研人員在甲亢突眼疾病早期診斷上獲突破性進展

2021-01-11 生物谷

 

11月5日,國際知名期刊 Clinical and Translational Medicine 在線發表了西安交大一附院施秉銀教授團隊在甲狀腺疾病領域的研究成果——「Predicting the early risk of ophthalmopathy in Graves』 disease patients using TCR repertoire」。這是該課題組繼2018年獲得《免疫組庫統計量構建軟體》著作權證和2020年獲批《T細胞數據處理方法及裝置》國家發明專利兩項成果之後取得的又一重要原創性成果。

該研究在國際上首次證實了在甲亢初發病人群體中使用患者外周血中T細胞抗原受體(TCR)信號特徵能夠預測到疾病進展為甲亢突眼的發生。該團隊研究者創新性地設計了一個表徵TCR生物學特徵的指數,並通過生物信息學方法成功實現了對甲亢進展為甲亢突眼的預測,這一成果使得突眼的臨床早期診斷取得了突破性進展。

本研究由西安交通大學第一附屬醫院內分泌科施秉銀教授團隊和西安交通大學電信學部葉凱教授團隊合作完成。西安交通大學第一附屬醫院為該論文第一作者單位。一附院內分泌科王悅為第一作者,一附院生物樣本信息資源中心劉宇峰為文章共同第一作者。施秉銀教授為通訊作者,葉凱教授為該論文共同通信作者。

甲亢是器官特異性自身免疫疾病在,人群中的發病率為0.2‰~0.5‰。其中約有3%~5%的患者會進展為甲亢突眼,臨床表現為眼球突出、疼痛和視力障礙,嚴重影響患者生活質量。目前主要的臨床診斷手段主要是血清學甲狀腺激素檢測、臨床表現和CT檢測,在臨床確定診斷時往往已存在造成不可逆的損傷。因此對該病的早期診斷和早期幹預是本領域面臨的重要挑戰。

本研究通過對135患者免疫組庫測序和全面的生物信息學分析,證明甲亢患者外周血標本保留了甲狀腺組織中的TCR信息,預示著突眼患者眼周病灶區域的TCR信息在其外周血中也會有表達。

雖然外周血中TCR存在著病灶區域的線索,但如何從海量的外周血數據中找到能夠表徵突眼進展的TCR仍然是一個極大的挑戰。經過大量的分析模擬及回歸評估,終於將問題焦點鎖定到TCR VJ家族的克隆擴增和其中胺基酸序列的同源性和相似度上面。在抗原持續刺激下,能夠對抗原響應的TCR會朝著頻率增大和序列同源性上升兩個方面變化,這種現象在VJ家族層面表現的更為突出。研究者通過大量的數據模擬重現了這個現象,並在此基礎上從甲亢和突眼的兩個群體TCR數據中,找到了能夠表徵突眼病程的VJ家族數據集據,並據此通過經典的統計學方法構建了疾病進展預測模型。

在隨後長達一年時間的隨訪中,在17名預測為突眼的陽性患者中,有12名患者在隨訪期內出現眼瞼腫脹和眼球突出等症狀,經眼周CT檢查後被診斷為突眼。最早發病者為初患甲亢後4個月,最晚發病者為10個月,平均發病時間為6.5個月。這意味著通過此項TCR檢測技術在突眼的診斷上能夠比目前臨床上基於影像學的診斷平均提前6.5個月。這對甲亢突眼的早期幹預和改善預後具有重要的意義。(生物谷Bioon.com)

 

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