《Multiple Sclerosis and Related Disorders》:Machine Learning Model Predicts Prognosis in SARS-CoV-2-Infected Autoimmune Encephalitis Patients
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本研究前瞻性多中心队列评估了308例自身免疫性脑炎(AE)患者新冠病毒感染后神经预后,发现预感染mRS≥1、免疫治疗、嗜睡及胃肠道症状是预后差风险因素,ranger模型预测准确率达0.96。
李行杰|孔雪英|李爱青|龚雪|郭昆甸|刘旭|刘月|张天宇|邓小琳|李金梅|周东|洪珍
中华人民共和国四川省成都市四川大学华西医院神经内科
摘要
目的
评估自身免疫性脑炎(AE)患者在严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)感染后的神经系统预后,并构建预后不良的风险预测模型。
方法
这是一项前瞻性、多中心、观察性队列研究。无论是否感染SARS-CoV-2,患者每3个月进行一次随访。使用多变量逻辑回归分析确定影响神经系统预后的因素。利用九种机器学习方法构建预测模型。
结果
在308名患者中,有241人感染了SARS-CoV-2。多变量逻辑回归显示,灭活疫苗联合重组或腺病毒载体疫苗可预防SARS-CoV-2感染(比值比[OR] 0.05,95%置信区间[CI] 0.01–0.52,
p = 0.01)。感染后3个月,12.4%的AE患者预后较差,6.2%的患者未能恢复工作能力。感染前的改良Rankin量表(mRS)评分=1(OR 4.06,95% CI 1.11–14.91,
p = 0.04)和mRS评分>1(OR 13.4,95% CI 3.31–54.02,
p < 0.01)、感染期间的免疫治疗(OR 5.1,95% CI 1.65–15.79,
p = 0.01)、SARS-CoV-2相关的嗜睡(OR 19.5,95% CI 5.42–70.34,
p < 0.01)以及胃肠道症状(OR 4.4,95% CI 1.58–11.96,
p < 0.01)被确定为预后不良的风险因素。使用这四个参数的预测模型(
https://xingjieli1999.shinyapps.io/clinical_prediction_app/)的鉴别准确率为0.96(95% CI 0.94–0.99)。
结论
SARS-CoV-2感染后,AE患者的神经系统症状可能会加重。机器学习算法显示出基于临床信息预测AE患者预后的可行性。
引言
截至2024年3月,全球约有7.7亿人感染了严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2),超过700万人死于2019冠状病毒病(COVID-19)(
https://covid19.who.int/)。COVID-19感染可导致持续的肺部和神经系统症状(Sudre, Murray等人,2021)。COVID-19还与神经系统并发症(Ellul, Benjamin等人,2020)和长期健康影响(Davis, McCorkell等人,2023)相关。
自身免疫性脑炎(AE)是一种罕见但严重的中枢神经系统自身免疫炎症性疾病(Dubey, Pittock等人,2018;Esposito, Principi等人,2019)。大多数患者会出现类似病毒的前驱症状,如发热和头痛,随后出现严重的癫痫发作、精神症状、运动障碍和记忆丧失(Dalmau, Tüzün等人,2007;Tüzün, Zhou等人,2009)。许多研究表明,单纯疱疹病毒(Armangue, Leypoldt等人,2014;Dalmau, Armangué等人,2019)或SARS-CoV-2(Patone, Handunnetthi等人,2021;Valencia Sanchez, Theel等人,2021;Gelibter, Bellavia等人,2022)感染可诱发AE。
关于AE患者感染SARS-CoV-2风险的具体数据有限。目前尚不清楚SARS-CoV-2感染是否会加重AE症状,或者AE患者的异常免疫系统是否会影响SARS-CoV-2的严重程度。本研究旨在评估AE患者在SARS-CoV-2感染后的神经系统预后,识别风险因素,并开发一个实用的临床预测模型。次要目标是评估感染后三个月AE患者的生活状况。
研究设计和队列
“中国自身免疫性脑炎研究结果”(CHASE)(原名“西部中国自身免疫性脑炎研究结果[ONE-WC”(Gong, Chen等人,2021))是一项针对AE患者的前瞻性、观察性、多中心队列研究。作为CHASE研究的一部分,这些患者于2011年10月至2023年3月期间从中国西部的三个大型综合性神经科中心招募。
人群统计学特征
本研究共纳入647名AE患者,其中308名患者符合纳入标准(图1)。中位随访时间为68(8–132)个月。241名患者(78.2%,n = 241/308)被检测出SARS-Cov-2阳性。根据SARS-CoV-2暴露情况将患者分为两组(表S2,表S3)。大多数(54.0%)参与者为女性。患者的中位年龄为33岁(四分位数范围:25–50岁)。两组在基础合并症和人口统计学特征(如年龄、性别、教育程度、BMI和婚姻状况)方面相似(P
讨论
据我们所知,这是首次关于AE患者感染SARS-CoV-2风险的研究。此外,本研究填补了相关流行病学数据的空白,并推进了AE患者中SARS-CoV-2的研究;确定了影响AE患者预后的关键风险因素,并基于临床风险因素构建了性能良好且具有临床价值的预测模型,有助于快速识别高风险AE患者。
贡献
李行杰和孔雪英参与了研究的构思与设计、患者随访、数据分析和可视化、初稿撰写以及修订(审阅和编辑)。李爱青、郭昆甸、刘旭、龚雪、刘月、张天宇和邓小琳参与了患者随访、结果讨论和手稿修订。李金梅和周东参与了结果讨论。洪珍参与了研究的构思与设计。
研究资助
本研究得到了中国国家重点研发计划(项目编号2022YFC2503800)和四川大学华西医院临床研究孵化项目的支持(22HXFH022)。
伦理批准
所有涉及人类参与者的程序均符合机构和/或国家研究委员会的伦理标准,以及1964年《赫尔辛基宣言》及其后续修订版或相应的伦理标准。本研究已在全球卫生组织国际临床试验注册数据库(ChicTR1800019762)中注册。
数据获取
本研究的数据可在文章中找到,更多数据见补充材料。
资金来源的作用
本研究得到了中国国家重点研发计划(项目编号2022YFC2503800)和四川大学华西医院临床研究孵化项目(22HXFH022)的支持。
资金来源未参与研究设计、数据收集、数据分析、报告撰写或文章发表的决定。
作者贡献声明
李行杰:数据可视化、方法学、正式分析、撰写(初稿审阅与编辑)、软件应用、调查、概念构思、撰写(初稿)。孔雪英:数据验证、概念构思、方法学、数据管理、撰写(初稿)、正式分析。李爱青:数据验证、方法学。龚雪:方法学。郭昆甸:方法学、数据验证。刘旭:方法学、数据验证。刘月:方法学、数据验证。张天宇:方法学。
利益冲突声明
所有作者均无需要披露的利益冲突。资金来源未参与研究设计、数据收集、数据分析、报告撰写或文章发表的决定。
致谢
我们感谢所有患者及其家属对这项研究的贡献,也感谢三家合作医院对数据库系统的支持。