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第45卷第12期
·1836 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2025年12月
素。还有多项研究使用深度卷积神经网络(convolu⁃
1 影像学ML多模态数据赋能诊疗RA
tional neural network,CNN)对十几万张胸部有异常
ML 结合影像学检测对 RA 的早期诊断有极高 的患者X线片进行分析,建立了名为DLAD⁃10(Deep⁃
价值。未分化关节炎(undifferentiated arthritis,UA) Learning Algorithm Detecting 10 Common Abnormal⁃
有进展为 RA 的可能,预测其进展仍是临床难题。 ities)和 CheXNeXt(Chest X⁃ray NeXt)的 DL 模型,可
基于此,Hu等 [12] 对432例UA患者进行为期1年的随 及时有效地辅助医生判断患者胸部的异常表现,同
访,其中152例(35.2%)进展为RA,RF模型集成18个 样有诊断RA⁃ILD的潜能 [17-18] 。
关节超声评分系统(ultrasound 18,US18)与临床基
2 分子生物学ML多模态数据赋能诊疗RA
线数据,对该结果展现出极高的预测灵敏度和准确
度,在此基础上,利用沙普利加性解释(Shapley ML 结合基因检测结果有效提高 RA 的诊断
additive explanations,SHAP)分析还找出关键变量, 率。循环抗瓜氨酸肽抗体(anti⁃cyclic citrullinated
证实 US18 中 2 级关节计数、US18 总分和肿胀关节 peptide antibody,ACPA)是 RA 诊断的特异性指标,
计数对早期RA的检测至关重要。另一研究团队通 但很多患者早期的ACPA呈现阴性,这就使得RA诊
过风湿病门诊招募符合入组条件的143例RA患者, 断常出现延迟 [19] 。有研究收集 173 例 RA 患者外周
将其随机分为训练集和验证集,放射科医生将训练集 血CD4 T细胞行基因芯片检测,以发病初期明确为
+
患者的临床数据、静态和动态超声影像结果依据欧洲 RA 的 111 份样本作为训练集构建出 12 基因诊断模
抗风湿病联盟⁃风湿病评估量表(European Alliance of 型,该模型对于验证集ACPA阴性的RA患者的诊断
Associations for Rheumatology ⁃ Outcome Measures in 灵敏度为0.85,特异度为0.75,提示基因测序数据的
[20]
Rheumatology,EULAR⁃OMERACT)、滑膜内血流情 多基因特征模型有利于早期诊断RA 。类似地,一
况(0~3分)和滑膜增生肥大(0~3分)进行赋分,用以 些研究利用基因表达公开数据集(gene expression
构建卷积神经网络评分模型(ResNet50)进而评估验 omnibus,GEO)或收集样本的 RA 测序数据,使用加
证集 RA 的活动度,最终模型评估结果与医生诊断 权基因相关网络分析(weighted gene co⁃expression
保持一致,提示该模型有辅助放射科医生进行 RA network analysis,WGCNA)与 LASSO、支持向量机递
诊断的潜能 。 归特征消除(support vector machine recursive feature
[13]
ML 结合影像学检测也可监测 RA 并发症。骨 elimination,SVM⁃RFE)和 RF 算法等识别出滑膜中
质疏松症是 RA 患者最常见的关节并发症,为了找 RRM2、DLGAP5、KIF11、AKR1C3、MCEE、POLE4 和
[14]
寻更快捷的评估工具,Saito等 尝试使用手部 X线 PFKM,CD8 T 细 胞 中 的 GDF15、IGLC1、IGHM、
+
片计算第二掌皮质指数(second metacarpal cortical CD8A、GZMA 和 PRF1,血 小 板 细 胞 关 联 密 切 的
index,2MCI)预 测 骨 密 度(bone mineral density, MAPK3、ACTB、ACTG1、VAV2、PTPN6和ACTN1 [21-25] ,
BMD),最终成功结合临床指标构建出了具有高性能 滑膜趋化因子CXCL4与CXCL7均可作为RA早期发
[26]
与高泛化能力预测RA患者骨质疏松的ML模型。间 生的标志 。也有研究使用单细胞测序结果结合极
质性肺病(interstitial lung disease,ILD)是RA的关节 端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)算法
以外并发症,McDermott 等 [15] 使用定量计算机断层 识别出 RA 中 MIER1、PPP1CB、ICOS、GADD45A 和
扫描(quantitative computed tomography,QCT)对 RA CD3D 这 5 个上调基因与 SLFN5、PIP4K2A 和 IL6ST
患者及健康对照肺部数据利用多变量线性回归分 这3个下调基因可以联合进行RA诊断 [27] 。一研究
析,发现 RA 与肺部较高的间质变化相关,且合并 团队选取 72 例 RA、8 例 UA 和 13 例健康志愿者的
肺气肿的 RA 患者病死率远高于单纯 RA 患者。 外 周 血 单 个 核 细 胞(peripheral blood mononuclear
DAS⁃28评分是临床评价风湿活动性的传统指标 [16] , cell,PBMC)DNA样本进行甲基化测序,使用SVM算
Zhou 等 [17] 通过对 RA 患者 28 个关节评分(Disease 法构建UA向RA分化的DNA甲基化特征谱,进而监
Activity Score based on 28⁃joint count,DAS28)结合实 测 UA 进展 [28] ,而 Geng 等 [29] 则通过合并 GEO数据库
验室检测指标等,构建的列线图模型则可用于 RA RA 滑膜组织的基因测序结果,共有 233 例 RA 和
患者并发 ILD 风险的预测,其中高龄、吸烟、DAS28 126 例对照,通过构建LASSO模型找出了IGF2BP3和
评分升高、影像学关节分期较高(Ⅱ 期和 Ⅲ 期)和 YTHDC2两个m6A甲基化调节因子,相比健康者,RA
甲氨蝶呤治疗等被确定为 RA⁃ILD 的独立危险因 患者的IGF2BP3和YTHDC2显著升高。另一研究利

