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验证结果

研究队列

MyoScore 在来自四个独立队列的 1,722 个人类骨骼肌 RNA-seq 转录组中进行了验证:

队列n来源组成
GTEx v8803基因型-组织表达计划尸检骨骼肌;四阶段消耗谱系
GEO668NCBI GEO(15 项研究)多种肌病研究(FSHD、DM1、CDM、DMD、癌症恶病质)
Helsinki Myofin154赫尔辛基大学Titinopathy、IBM、对照
华山队列97复旦大学附属华山医院DM1、LGMD、对照

疾病区分能力

ROC 分析表明四个队列均有一致的区分能力:

队列AUC95% CI
GTEx0.8250.793–0.855
GEO0.7860.749–0.822
Helsinki Myofin0.7510.588–0.886
华山队列0.8730.786–0.948

连续肌肉健康谱系

对全部 1,722 个样本的 UMAP 降维显示,从健康到严重疾病的肌肉呈连续梯度。扩散分量 1 与 MyoScore 强相关(r = 0.417,P = 1.37 × 10⁻⁷³),证实评分系统捕获了肌肉健康变异的主要生物学轴。

阶段描述MyoScore(均值,95% CI)n
I健康(意外/非预期死亡)51.4 (50.9–51.8)234
II轻度疾病(中间型死亡、超重、睡眠限制)49.3 (48.7–49.8)173
III中度消耗(呼吸机/缓慢死亡、癌症恶病质)46.8 (46.5–47.2)595
IV重度肌肉疾病(sIBM、TMD、FSHD、LGMD、DM1、CDM、DMD)44.6267

临床相关性

DM1(n = 27)

  • CTG 重复数:r = −0.41,P = 0.034
  • 10 米步行时间:r = −0.42,P = 0.029
  • 握力:r = 0.37,P = 0.058

CDM(n = 29)

  • CTG 重复数:r = −0.35,P = 0.060

FSHD(n = 32)

  • 组织学炎症评分:r = −0.45,P = 0.024

LGMD R12(n = 41)

  • Mercuri MRI 评分:r = −0.57,P < 0.001
  • 选择性肌肉受累:半膜肌受累最重(P = 0.009),股外侧肌中等(P = 0.037),股直肌保留(P = 0.567)

组织病理学验证

使用 MyoPath 对 H&E 染色全切片图像进行自动定量(与 RNA-seq 来自同一活检标本):

GTEx 队列(n = 399 张切片)

  • LeanMuscle vs 脂肪浸润:r = −0.12,P = 0.019
  • LeanMuscle vs 纤维化:r = −0.20,P < 0.001
  • LeanMuscle vs 纤维变异性:r = −0.24,P < 0.001

华山疾病队列(n = 74 张切片)

  • LeanMuscle vs 脂肪浸润:r = −0.50,P < 0.001
  • LeanMuscle vs 纤维化:r = −0.44,P < 0.001
  • LeanMuscle vs 纤维变异性:r = −0.57,P < 0.001
  • Resilience vs 核中心化:r = −0.25,P = 0.032

MRI 验证

个体内转录组 MyoScore 与定量大腿 MRI 的对比:

华山队列(n = 46)

  • LeanMuscle vs 脂肪分数:r = −0.35,P = 0.018
  • Mass vs 肌肉体积:r = 0.31,P = 0.037

Helsinki Myofin(n = 13)

  • LeanMuscle vs 脂肪分数:r = −0.62,P = 0.023
  • Mass vs 肌肉体积:r = 0.49,P = 0.087

新型基因验证

iPSC 向肌管分化

5 个新型 MyoScore 基因在 4 名健康供体、6 个时间点中追踪:

基因方向倍数变化 (D20/D0)P 值一致
TMEM52正向1.733.6 × 10⁻⁴
CEP250负向0.202.3 × 10⁻⁷
YWHAB负向0.517.8 × 10⁻⁷
SNRPC负向0.337.4 × 10⁻⁷
RSRC2负向0.800.60是(趋势)

孟德尔随机化

28/36 基因-结局对(78%)MR 效应方向与 MyoScore 预测一致。组织匹配的骨骼肌 cis-eQTL 是必需的——血液 eQTL 对 ACSS2 和 GGT7 给出相反结果。

单细胞验证

在两个独立的肌肉衰老图谱 475,584 个细胞中(HLMA 292,423 个细胞;Sanger 183,161 个细胞):

  • 合并伪批量与年龄的相关性:ρ = −0.39,P = 0.014(n = 40 名供体)
  • II 型肌纤维核显示最大的年龄相关下降(Cohen's d = 0.19)
  • Youth 维度在检查的所有 13 种细胞类型中均下降

稳定性

MyoScore 在超重个体 16 周生活方式干预后无显著变化(n = 54,P = 0.567),与其作为由生殖系变异驱动的遗传调控表达度量的设计一致。

局限性

  • GWAS 数据主要来自欧洲血统人群
  • 主要为横断面验证;需要纵向研究
  • 因 bulk RNA-seq 检测限,仅捕获 1,116 个已鉴定基因中的 417 个
  • 血液生物标志物替代可能不直接反映组织特异性基因表达
  • iPSC 验证样本有限(n = 4 名供体)
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