КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-25-20034
НазваниеРазработка комплексного персонализированного малоинвазивного метода ранней диагностики хронического эндометрита у женщин с репродуктивными потерями
Руководитель Иевлева Ксения Дмитриевна, Кандидат медицинских наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека" , Иркутская обл
Конкурс №100 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-102 - Патологическая анатомия, патологическая физиология
Ключевые слова невынашивание беременности, хронический эндометрит, сывороточные маркеры, персонализированная медицина, диагностика
Код ГРНТИ76.03.53, 76.29.48
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
По результатам проведенного исследования:
1. Будет установлена ассоциация между уровнем экспрессии генов провоспалительных цитокинов (ИЛ-1 и ФНОα) в эндометрии и наличием хронического эндометрита (ХЭ) у женщин репродуктивного возраста с нормальной массой тела или избыточной массой тела/ожирением;
2. Будут выявлены взаимосвязи между экспрессией генов провоспалительных цитокинов в эндометрии и концентрацией их белков (ИЛ-1 и ИЛ-1/ФНОα) в сыворотке крови у женщин с ХЭ или без ХЭ на фоне нормальной массы тела или избыточной массы тела/ожирения;
3. Будут построены модели машинного обучения по предсказанию наличия ХЭ на основе данных анамнеза (длительные менструальные кровотечения, самопроизвольные выкидыши, обструкция фалопиевых труб, кесарево сечение), наличия патологии матки (полипы эндометрия, миома матки) и сывороточных уровней цитокинов у пациенток репродуктивного возраста с нормальной массой тела или с избыточной массой тела и ожирением.
4. Будет проведена оценка вклада наличия или отсутствия системного воспаления (повышенный уровень C-реактивного белка) в качество модели машинного обучения по предсказанию наличия ХЭ у женщин с нормальной массой тела или избыточной массой тела и ожирением.
5. На основе полученных данных будет разработано веб-приложение для персонализированной малоинвазивной диагностики ХЭ у женщин репродуктивного возраста.
6. Эффективность и достоверность разработанного метода диагностики будет протестирована на вновь рекрутированных женщинах с подозрением на ХЭ.
Разработанный персонализированный алгоритм диагностики ХЭ у женщин репродуктивного возраста позволит увеличить выявляемость заболевания на ранних стадиях или в случаях невыраженной клинической картины, что позволит своевременно назначать таким пациенткам терапию ХЭ и предотвращать развитие его осложнений в виде невынашивания беременности и бесплодия, что также снизит финансовую нагрузки на систему здравоохранения.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
По результатам первого года исследования были построены, описаны и сравнены между собой 5 моделей предсказания наличия хронического эндометрита (ХЭ) у женщин репродуктивного возраста с применением методом машинного обучения (МО). Для построения моделей использованы данные ранее проведенного эпидемиологического исследования по распространенности синдрома поликистозных яичников в неселективной популяции женщин Восточной Сибири, в котором в том числе, изучали наличие у женщин с СПЯ нарушений функции эндометрия. Согласно критериям включения и исключения были отобрали данные 137 женщин с или без ХЭ. Первично в сформированную базу данных вошли результаты пациенток с ожирением. Однако, при построении моделей предсказания было обнаружено их недостаточное качество из-за гетерогенности данных. В связи с этим в итоговую базу данных, использованную для построения моделей предсказания ХЭ, вошли данные 108 женщин с или без ХЭ на фоне нормальной или избыточной массы тела.
По результатам предварительного сравнения пациенток с или без ХЭ было обнаружено, что пациентки в группах сопоставимы по возрасту и индексу массы тела. При этом, на фоне наличия ХЭ наблюдались более низкие сывороточные концентрации тестостерона, фактора некроза опухоли α (TNFα) и отношения лептин/адипонектин, а также более высокие значения сывороточного уровня интерлейкина (IL) 1 и отношения IL-1/ TNFα по сравнению с результатами у женщин без ХЭ.
При первичном построении моделей предсказания наличия ХЭ у женщин репродуктивного возраста были получены модели низкого качества (площадь под кривой [AUC] < 0,6) в связи с наличием в моделях параметров с низкой частотой случаев (данные гинекологического анамнеза). В связи с этим данные гинекологического анализа были исключены. В итоге нами построены 5 моделей предсказания наличия ХЭ у женщин репродуктивного возраста.
В модели 1 с повышенным риском наличия ХЭ были ассоциированы более низкие уровни TNFα, С-реактивного белка (СРБ) и тестостерона, а также повышенные уровни адипонектина, IL-1 и интерферона γ (IFNγ) и увеличенное количество дней обильных менструальных кровотечений. Поскольку ранее было обнаружено, что отношение сывороточных уровней IL-1/TNFα в большей степени ассоциировано с наличием ХЭ, чем сывороточная концентрация IL-1, в базе данных параметры IL-1 и TNFα были заменены на их отношение. Таким образом, в Модели 2 с повышенным риском ХЭ были ассоциированы более высокие значения сывороточных адипонектина, 17-ОН-прогестерона (17-OH), эстрадиола и процента висцеральной жировой ткани, а также более низкие концентрации тестостерона, IL-8 и СРБ. При этом, соотношение IL-1/TNFα не оказывало доастаточного влияния на прогнозирование ХЭ.
На следующем этапе в базе данных показатели лептина и адипонектина были заменены на их отношение, на основании на результатов исследований других авторов о возможности использования данного относительного показателя не только в качестве маркера метаболических нарушений и системного воспаления, но и рецептивности эндометрия. Так в Модели 3 с повышенным риском ХЭ были ассоциированы более высокие значения сывороточных концентраций 17-OH, IL-1, IL-6, графической шкалы оценки менструального кровотечения (PBAC) и количества дней с обильными менструальными кровотечениями, а также более низкие значения TNFα, тестостерона и СРБ.
Для исследования вклада обеих относительных характеристик (IL-1/TNFα и лептин/адипонектин) была построена Модель 4. В этой модели с повышенным риском ХЭ были ассоциированы более низкие концентрации ФСГ, СРБ и отношения лептин/адипонектин.
Поскольку целью исследования выступало использование для прогнозирования наличия ХЭ не только лабораторных, но и клинических и инструментальных исследований (УЗИ), применен метод ручного подбора параметров для построения модели 5. Последняя модель включила 5 параметров: более высокие значения глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ) и более низкие значения ФСГ, СРБ, лептин/адипонектин и толщины эндометрия. Все построенных модели прогнозирования наличия ХЭ имели умеренное качество согласно значению ROC-AUC > 0,6.
При сравнении моделей предсказания ХЭ у женщин репродуктивного возраста с использованием статистических методов, а а также по результатам оценки приемлимости для клинического применения (небольшое количество параметров, большая часть их которых являются рутиными), мы выделили Модели 2 и 5, как наиболее перспективные для использования в качестве алгоритма диагностики ХЭ. Эффективность данных моделей мы планируем установить на данных вновь набранных пациенток с подозрением на ХЭ.
Результаты проделанной работы опубликованы в Журнале Diagnostics (Белый список, WoS, Scopus, Q2) : : Ievleva, K.D., Atalyan, A.V., Baintuev, T.G., Nadeliaeva, I.G., Lazareva, L.M., Sharifulin, E.M. et al. Personalized Low-Invasive Approach to Chronic Endometritis Evaluation in Premenopausal Women: Machine Learning-Based Modeling. Diagnostics 2025, 15, 2929. https://doi.org/10.3390/diagnostics15222929
База данных, на которой проводилось построение моделей, опубликована в репозитории IEEE DataPort: https:// dx.doi.org/10.21227/7vd8-8f9
Код, использованный для предварительной обработки данных, построения и оценки моделей опубликован в репозитории GitHub по ссылке: https://doi.org/10.5281/ zenodo.17347044
Также в течение первого отчетного года в связи с техническими сложностями выделения мРНК из имеющихся образцов эндометрия, были частично проведены работы, запланированные на следующий год выполнения проекта. Для дальнейшей оценки качества, чувствительности и специфичности построенных моделей предсказания, нами были рекрутированы 10 женщин репродуктивного возраста с подозрением на ХЭ. У 8 из них по данным иммуногистохимического исследования подтвердилось наличие ХЭ, у 2 – не подтвердилось.
Публикации
1.
Иевлева К.Д., Аталян А.В., Баинтуев Т.Г., Наделяева Я.Г., Лазарева Л.М., Шарифулин Э.М., Ахмедзянова М.Р., Шолохов Л.Ф., Данусевич И.Н., Сутурина Л.В.
Personalized Low-Invasive Approach to Chronic Endometritis Evaluation in Premenopausal Women: Machine Learning-Based Modeling
Diagnostics, Diagnostics 2025, 15, 2929. https://doi.org/10.3390/diagnostics15222929
(год публикации - 2025)
10.3390/diagnostics15222929