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． 2010年8月,3(4):147 - 57。
doi: 10.1111 / j.1752-8062.2010.00204.x。

使用支气管肺泡灌洗液来源的细胞因子预测哮喘的中间表型

Allan R Brasier1， Sundar维克多， Hyunsu居， 威廉·W·布斯， 道格拉斯Curran-Everett， 尤金·布利， 马里奥•卡斯特罗， 简范忠， 本杰明·加斯顿， 艾略特以色列， 莎莉·温泽尔， Serpil C Erzurum， Nizar N Jarjour， 威廉·J·卡尔霍恩
从属关系
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使用支气管肺泡灌洗液来源的细胞因子预测哮喘的中间表型

Allan R Brasieret al。 临床翻译科学． 2010年8月．
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摘要

实现个性化医疗的一个重要问题是开发利用定量蛋白质组学识别疾病亚型的方法。最近我们发现支气管肺泡灌洗(BAL)细胞因子模式包含动态肺反应的信息。在这项研究中，我们检查了1048名参加美国严重哮喘研究计划(SARP)的受试者的生理数据，以确定四种主要可分离的定量中间表型。研究人群的上极值被确定为嗜酸性粒细胞或中性粒细胞为主的炎症，沙丁胺醇治疗后支气管扩张，或甲胆碱敏感性。我们评估了四种不同的统计(“机器”)学习方法，使用BAL a细胞因子测量76个受试者子集来预测每种中间表型。使用ROC曲线下面积和总体分类精度对这些模型进行比较表明，逻辑回归和多变量自适应回归样条是预测中间哮喘表型最准确的方法。这些稳健的分类方法将有助于未来针对特定中间表型的哮喘转化研究。

数据

图1
图1
研究概述。如图所示是本研究中确定最可靠的统计学习方法(“分类器”)的示意图，该方法绘制了哮喘中BAL细胞因子与中间表型群体极端之间的关系。
图2
图2
类分布和定义。所示为选择用于建模的中间表型的种群直方图。（一个研究人群中BAL嗜酸性粒细胞总数的频率(以百万计)。指出了“高嗜酸性粒细胞”的种群截断值。（B)中性粒细胞计数频率(百万)。（C支气管扩张剂对b -受体激动剂的反应。绘制在x-轴为变化FEV百分比1因为吸入沙丁胺醇。（D)甲胆碱超反应者。X‐轴为PC20.醋甲胆碱。显示了用于定义富嗜酸性粒细胞、富中性粒细胞、支气管扩张剂反应和甲胆碱超敏感类别的截断值。
图3
图3
哮喘表型与SARP分级的相互关系。临床哮喘组表型的维恩图分析。所示为不同组的交集。（一个高BAL嗜酸性粒细胞(嗜酸性粒细胞);（B高BAL中性粒细胞(中性粒细胞);（C4次沙丁胺醇(支气管扩张剂)引起支气管扩张;（D)甲胆碱“超反应”类。
图4
图4
哮喘表型的相互关系。所示为所有类的成员关系的维恩图。
图5
图5
表型分类者的接受者操作曲线。（一个)四种统计学习方法的高嗜酸性粒细胞模型的ROC。在这些情节中，x-轴为1 -特异性和y‐轴为灵敏度。（B)高中性粒细胞模型的ROC。（C)支气管扩张剂模型的ROC。（D)甲胆碱超反应模型ROC。各曲线对应的auc见表3。
图6
图6
BAL细胞因子和中间表型。所示为BAL细胞因子、指示疾病过程的中间表型和哮喘综合征之间关系的示意图。我们的研究揭示了利用LR和MARS将细胞因子定位到不同的中间表型的最佳方法。随着中间表型谱的定义及其与严重哮喘的关系得到更好的理解，这项工作可能用于临床研究设计、治疗反应预测，并最终用于个性化治疗。
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