运动转化医学:从分子生物力学管窥主动健康

运动在促进健康和预防疾病中一直发挥着积极的作用,大量研究已从多个维度提供了运动有益健康的科学证据,然而人们对其分子和细胞机制却知之甚少。不断深化运动的分子和细胞机制研究,破译特定类型的运动与人体特定组织之间的联系,并将相关知识转化到医学和健康实践中来,仍是目前生命科学面临的巨大挑战。在这方面,新兴的系统生物学从信号网络系统层面提供了新的视角,为建立个性化的生活方式和干预方案奠定了基础。而一些全新的分子生物学概念及生物技术(如力敏感蛋白PIEZOs、自噬和微生物组学等)正在全面改变人类对运动(力信号刺激)影响人体系统的认知。研究分析了当前运动研究领域所面临的机遇与挑战,建议从生物力学以及运动科学跨维度交互作用的视角重新认知运动,研究健康敏感指标与运动即刻响应和适应性的相互关系与可信度,促进运动转化医学的发展。

转化医学医疗器械开发平台建设实践

针对医疗器械开发研制的痛点和市场需求,基于转化医学大设施建设基础,确定转化医学医疗器械开发平台功能与定位。围绕转化医学大设施建设目标与交大科研基础,确立平台硬软件建设方案,探索特色的适用于平台的高效运行管理与开放共享机制,保证平台可持续、高效率地运转,最终达到服务科研、助力创新的目的。

转化医学国家重大科技基础设施(上海)项目档案管理的探索

一、转化医学(上海)项目档案管理研究的重要意义转化医学(上海)项目作为“十二五”期间国家重点规划的16项重大科技基础设施项目之一,项目法人单位为上海交通大学,共建单位为上海交通大学医学院附属瑞金医院。10年来,项目严格按照既定建设规划,建成覆盖转化医学全链条的六大平台,形成了大型设备规模化、核心功能集成化和技术能力系统化的转化医学研究平台,是生命医学领域的第一个国之重器。转化医学(上海)项目作为国之重器,是科技创新、形成“独创独有”创新能力的重要支撑,是汇聚和培养高水平创新人才的开放平台,也是具有国际影响力的生命医学科研高地。

应用中文版REDCap构建慢病随访数据采集系统的实例研究

目的 通过介绍基于中文版REDCap构建的甲状旁腺切除术后患者交互式随访数据采集系统,为今后开展慢病随访研究提供技术方法的参考。方法 采用中文版REDCap设计患者友好型交互式在线随访数据采集系统,并对其应用情况进行评价。结果 自2022年4月投入使用,共完成92例患者的评估,完整应答率为91.30%。每位患者共采集304个变量,包括患者自我报告238个变量,患者的平均响应时间为(19.47±9.37)min。结论 基于中文版REDCap构建在线的随访数据采集系统,具有简单、易上手、部署快捷、患者界面友好、应答率高、数据质量可控、处理高效、后续追踪管理及维护方便等优势,可满足术后随访需要。

癌-睾丸抗原SPANXB在肝癌中的表达及其影响肝癌进展的机制研究

目的·分析癌-睾丸抗原(cancer-testis antigen,CTA)家族成员SPANXB(sperm protein associated with the nucleus on the X chromosome B)在肝癌中的表达及其与肝癌患者预后之间的相关性,并探究SPANXB对肝癌细胞增殖的影响及其潜在机制。方法·利用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中的肝癌样本数据,分析SPANXB在肝癌组织中的表达及其与患者生存期的相关性。构建稳定敲低SPANXB与稳定过表达SPANXB的肝癌细胞系,利用活细胞成像实验、EdU细胞增殖实验和平板克隆形成实验评估SPANXB对肝癌细胞增殖的影响。通过RNA测序(RNA-sequence,RNA-seq)探究SPANXB调控肝癌细胞增殖的相关通路,并利用细胞周期实验验证SPANXB对肝癌细胞周期的影响。采用免疫沉淀-质谱联用技术(immunoprecipitation-mass spectrometry,IP-MS)探索与SPANXB相互作用的蛋白,并使用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,Co-IP)进行验证。结果·SPANXB mRNA在肝癌组织中的表达高于正常组织(P=0.003),且与肝癌患者的生存期呈负相关。稳定敲低SPANXB可降低肝癌细胞的增殖能力、克隆形成能力,而稳定过表达SPANXB则可促进这些过程。RNA-seq的结果显示,SPANXB的敲低可下调DNA复制与G1/S细胞周期转换相关通路,细胞周期实验的结果显示SPANXB的敲低可导致肝癌细胞周期发生改变。IP-MS和Co-IP结果显示,SPAXNB与有丝分裂停滞缺陷2样蛋白1(mitotic arrest deficient 2-like protein 1,MAD2L1)、WD重复域蛋白5(WD repeat domain 5,WDR5)等细胞周期相关蛋白存在相互作用。结论·SPANXB的高表达与肝癌的预后呈负相关,其可能通过与MAD2L1、WDR5相互作用调控细胞周期并增强肝癌细胞的增殖活性。

高校重大科技基础设施运行评价体系设计——以转化医学国家重大科技基础设施(上海)为例

本文分析教育部不同运行主体在国家重大科技基础设施建设和运行过程中的特点和现状,参考中国科学院与俄罗斯、德国、美国、英国等国外同类型设施考核评价体系,结合转化医学国家重大科技基础设施(上海)在开放运行中所设立的量化评价与质性评价相结合的科学性评价体系,设计以高等学校为运行主体的国家重大科技基础设施运行评价体系。

精准医学3D打印脊柱侧弯矫形器治疗脊柱侧弯的效果评价

目的分析脊柱侧弯患者采用精准医学3D打印脊柱侧弯矫形器的治疗效果。方法选取2022年1月—2023年4月中山陈星海中西医结合医院治疗的50例脊柱侧弯患儿为研究对象,以随机数表法分为两组,对照组(n=25)采用传统脊柱侧弯矫形器,观察组(n=25)采用精准医学3D打印脊柱侧弯矫形器,对比两组矫正效果。结果观察组总有效率为96.00%,高于对照组,差异有统计学意义(χ^(2)=4.153,P<0.05)。治疗3、6、9、12个月后,观察组患儿Cobb角小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论精准医学3D打印脊柱侧弯矫形器可有效改善患儿脊柱侧弯症状并减小Cobb角,应用价值高于传统脊柱侧弯矫形器。

退行性颈椎病矢状位曲度参数与颈肩部肌肉痛阈的相关性

背景:退行性颈椎病患者一般存在颈椎曲度改变、颈肩部肌肉力量的不平衡及力量下降。目的:探讨退行性颈椎病矢状位曲度参数与颈肩部肌肉痛阈的相关性。方法:将2022年1月至2023年3月在上海交通大学医学院附属第九人民医院3D打印门诊中心收治的50例退行性颈椎病患者纳入研究,剔除颈椎X射线侧位片不符合测量条件的10例,拍摄颈椎侧位X射线片,测量Borden值、C_(2-7)Cobb角,并测量双侧上束斜方肌中点和C5-6棘突间旁1 cm处的疼痛阈值;分析退行性颈椎病矢状位曲度参数与颈肩部肌肉痛阈的相关性。结果与结论:①颈椎病矢状位曲度Borden值与左侧斜方肌上束痛阈、右侧斜方肌上束痛阈、C5-6棘突间旁左侧1 cm痛阈呈中等正相关关系(r=0.498,P<0.01;r=0.448,P<0.05;r=0.405,P<0.05),与C5-6棘突间旁右侧1 cm痛阈呈弱正相关关系(r=0.322,P<0.05);②C_(2-7)Cobb角与左侧斜方肌痛阈呈弱正相关关系(r=0.355,P<0.05),与右侧斜方肌痛阈、C5-6棘突间旁两侧1 cm痛阈不存在相关性;③颈肩部肌肉痛阈内部之间存在相关性,左右侧肌肉之间的痛阈及左右侧肌肉之内的痛阈皆存在高度相关性,提示颈肩部肌肉具有一致性,可能与颈肩部动作协同相关。

Lenke5型青少年特发性脊柱侧凸腰椎与骨盆参数的相关性

背景:目前对于Lenke5型主腰弯脊柱侧凸患者腰椎与骨盆的研究仅局限于冠状面及矢状面,尚未明确侧弯与骨盆间的三维关系。目的:分析Lenke5型主腰弯脊柱侧凸患者腰椎侧弯对骨盆的影响,研究腰椎与骨盆三维空间位置的相关性。方法:回顾性分析上海交通大学医学院附属第九人民医院3D打印接诊中心2019年1月至2023年9月收治的60例Lenke5型主腰弯脊柱侧凸患者的影像学数据,包括Cobb角、冠状骨盆倾斜、腰椎前凸角、左右骨盆髋骨宽度比值、脊柱旋转角度、骨盆倾斜、骶骨斜率、骨盆入射角、冠状畸形角比率、矢状畸形角比率、C7铅垂线与骶骨中垂线的距离、椎体顶点平移、冠状骶骨倾角,将信息汇总为数据库,运用SPSS 22.0软件采用Spearman相关性分析和线性回归分析Lenke5型主腰弯青少年特发性脊柱侧凸患者腰椎与骨盆的相关数据。结果与结论:①Cobb角与冠状畸形角比率、椎体顶点平移距离、脊柱旋转角度呈高度正相关关系(r=0.91,r=0.841,r=0.736);②冠状畸形角比率与椎体顶点平移距离呈高度正相关关系(r=0.737),与C7铅垂线到骶骨中垂线的距离呈中度正相关关系(r=0.514),与矢状畸形角比率呈中度负相关关系(r=-0.595);③腰椎前凸角与矢状畸形角比率呈高度正相关关系(r=0.942),与冠状畸形角比率呈中度负相关关系(r=-0.554);④Cobb角与冠状骨盆倾斜角、冠状骶骨倾角呈中度正相关关系(r=0.522,r=0.534),C7铅垂线到骶骨中垂线的距离与冠状骨盆倾斜角呈中度正相关关系(r=0.507);椎体顶点平移距离与冠状骨盆倾斜角、冠状骶骨倾角呈中度正相关关系(r=0.507,r=0.506),腰椎前凸角与骶骨斜率、骨盆入射角呈中度正相关关系(r=0.512,r=0.538);矢状畸形角比率与骶骨斜率、骨盆入射角呈中度正相关关系(r=0.614,r=0.621);⑤结果发现腰椎与骨盆相对位置在水平面、矢状面、冠状面上息息相关,当腰椎出现侧凸、旋转时,骨盆的相对位置也会变化进行代偿,这表明矫正脊柱侧凸的同时,也不能忽略骨盆的矫正。

3D打印脊柱侧弯矫形器治疗青少年脊柱侧弯的多准则决策模型评价

背景:传统脊柱侧弯矫形器存在制作工艺流程复杂、加工周期长、贴合性差等缺点,3D打印脊柱侧弯矫形器具有制造精度高、个性化等优势。目的:基于多准则决策模型评价3D打印脊柱侧弯矫形器治疗脊柱侧弯的疗效。方法:回顾性收集2019年1月至2022年10月收治于中山陈星海中西医结合医院的72例脊柱侧弯患者的临床资料,根据治疗矫形器的不同分为2组,研究组23例采用3D打印脊柱侧弯矫形器治疗,传统组49例采用传统的聚丙烯脊模塑柱矫形器治疗。比较两组患者临床疗效以及并发症发生状况;建立3D打印脊柱侧弯矫形器治疗脊柱侧弯的多准则决策模型,并对两组效益值、风险值及决策模型的稳定性进行评价。结果与结论:①研究组患者治疗6个月后,顶椎偏移距离、Cobb角、顶椎旋转度、功能性运动评分、目测类比评分以及总有效率与传统组相比均显著改善,差异有显著性意义(P<0.05);②效益指标中对患者病情影响最大的是Cobb角,风险指标影响较大的是呼吸困难;③研究组和传统组治疗脊柱侧弯效益值分别为79和64,风险值分别为74和57,综合效益和风险值发现研究组治疗方法的效益-风险值比传统组高出16;④在0-100%风险相对权重范围内,研究组的效益-风险总值总是高于传统组,证明多准则决策模型的稳定性较好;⑤提示3D打印脊柱矫形器能够更好地恢复脊柱侧弯青少年的脊柱生理弯曲,提高治疗有效率。

3D打印个性化颈椎矫形支具可缓解和治疗早期颈椎病

背景:短时间的颈托佩戴结合肩颈肌肉锻炼可以显著改善早期颈椎病的症状,但是在停止佩戴颈托后患者症状容易再发,原因可能是颈托缺少颈椎曲度矫正功能。目的:分析3D打印个性化颈椎矫形支具调整颈椎曲度治疗早期颈椎病的疗效。方法:选择2021年1月至2023年1月复旦大学附属上海市第五人民医院收治的早期颈椎病患者30例,男11例,女19例,平均年龄(31.7±6.6)岁,所有患者定制和佩戴3D打印个性化颈椎矫形支具,每天佩戴3 h,持续治疗12周。记录治疗前及治疗4,8周后30例患者的颈椎曲度Borden值、肩颈部肌肉痛阈、颈椎功能障碍指数、目测类比评分。结果与结论:①与治疗前相比,30例患者治疗4周后的颈椎曲度Borden值、右斜方肌压痛阈值与颈椎功能障碍指数无明显变化(P>0.05),目测类比评分、左斜方肌压痛阈值、左及右C_(5)C_(6)压痛阈值明显改善(P<0.05);②与治疗前相比,30例患者治疗12周后的颈椎曲度Borden值、左及右斜方肌压痛阈值、目测类比评分、左及右C_(5)C_(6)压痛阈值与颈椎功能障碍指数均明显改善(P<0.05);③与治疗4周后相比,30例患者治疗12周后的颈椎曲度Borden值、右斜方肌压痛阈值、目测类比评分、左及右C_(5)C_(6)压痛阈值与颈椎功能障碍指数均明显改善(P<0.05);④结果表明,短期内佩戴3D打印个性化颈椎矫形支具可以改善早期颈椎病患者的疼痛情况,长期佩戴可一定程度地恢复颈椎曲度。

胰十二指肠切除术后急性胰腺炎的临床诊疗现状及展望

对于大多数壶腹部、胰头及十二指肠肿瘤患者而言,胰十二指肠切除术(pancreatoduodenectomy,PD)是根治性手术的唯一选择。自从Whipple在1935年首次报道PD以来,PD就以其高难度著称:一方面,胰腺位于中上腹部和季肋区,作为一个腹膜后器官,它处于胃和腹膜后面,位置较深,不利于手术操作;另一方面,PD需要切除的范围相当大,除了胰头以外,还要将部分胃、十二指肠、部分空肠、胆总管、胆囊等一并切除;最后,胰腺手术需涉及到很多重要的腹部大血管,若肿瘤累及重要血管,甚至需行血管切除重建术,这使得术中术后并发症的风险大大增加。

手术机器人关键技术综述与优化探讨

手术机器人是国家战略诊疗设备研究重点,得到多所科研院所、高校及企业的广泛关注,设计研发了多款手术机器人,并进行了注册申报。该文深入探讨了手术机器人的关键技术及其性能优化要点,包括运动学的定位误差、位姿误差、反馈模型误差、图像识别定位误差、路径规划和安全性方面等。不仅为未来手术机器人标准化研究提供了科学依据,也为医疗机器人行业的研发、制造及注册流程提供了重要的理论与实践参考。

胰腺癌新辅助治疗的优势和进展

胰腺癌由于起病隐匿、早期诊断难、恶性程度高的特点,诊断时仅有少数病人有根治性手术切除的机会。近年来,以化疗为主的术前新辅助治疗越来越多地应用于不伴远处转移的胰腺癌,帮助实现肿瘤降期、提高R0切除率并改善生存。大量临床试验证明了其优势,但仍有诸多问题需进一步研究并达成共识。

多中心结直肠癌临床研究生物样本库信息系统的建设与管理

近年来,我国结直肠癌的发病率显著升高。随着对结直肠癌复发、转移机制的深入探索,可提供全面生物医学信息的生物样本库信息系统显得尤为重要。本文阐述了采用微服务架构构建包含临床电子数据采集系统、生物样本管理系统和生物信息数据平台三个子系统的多中心结直肠癌临床研究生物样本库信息系统,同时介绍各子系统在多中心临床研究中的管理模式和特色功能;并通过统一化编码规则、结构化临床信息、标准化样本流转信息和规范化数据存储等数据标准化管理方案,保障数据质量和互联互通,从而为推进转化医学研究和精准医疗发展提供全方位生物医学信息。

局部进展期胰腺癌综合治疗的研究进展

胰腺癌恶性程度极高。最新美国Cancer Statistics杂志数据显示,胰腺癌5年生存率仅9%,转移性胰腺癌病人5年生存率3%,是美国死亡率第4位的恶性肿瘤。近年来,我国胰腺癌快速上升至恶性肿瘤死亡率第6位。胰腺癌起病隐匿,早期缺乏临床症状,疾病进展极为迅速。目前胰腺癌病人确诊时,仅10%的病人肿瘤病灶局限于胰腺内,约30%有局部进展,约60%有明确的远处转移性病灶。目前外科手术仍是唯一有机会彻底根治胰腺癌的方法,然而仅20%的病人在确诊时有手术切除指征。30%~40%虽无远处转移病灶,但因肿瘤侵犯周围主要血管而失去手术机会[1]。对因肿瘤局部进展而无法进行手术切除的胰腺癌病人,本文就其综合治疗策略进行综述。

CD13、CD33在BCR-ABL^(+)急性淋巴细胞白血病患者骨髓中的表达及其与临床特征和预后的相关性

目的:探讨髓系抗原CD13、CD33在BCR-ABL^(+)急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia, ALL)患者骨髓中的表达及其与临床特征和预后的相关性。方法:应用实时荧光定量聚合酶链反应(real time quantitative-polymerase chain reaction, RQ-PCR)检测119例初诊ALL患者骨髓BCR-ABL表达水平。用流式细胞学检查检测ALL的抗原表达水平。对照分析单纯BCR-ABL^(+)患者中CD13^(+)和CD13-以及CD33^(+)和CD33-患者在初次诱导缓解率(initial-induction remission rate, CR1)和总生存率(overall survival rate, OS)的区别。结果:在BCR-ABL^(+)的ALL患者中,初诊时CD13^(+)患者较CD13-患者具有较低的首次诱导缓解率,差异具统计学意义(P<0.05),但CD33^(+)患者较CD33-患者首次诱导缓解率无统计学差异。CD13^(+)组及CD33^(+)的OS显著低于CD13-组及CD33-组(P<0.05)。结论:BCR-ABL^(+)ALL患者中CD13^(+)及CD33^(+)提示预后不良。

3D打印矫形鞋垫在扁平足中应用的系统综述

目的了解矫形鞋垫的分类,3D打印矫形鞋垫常用技术、常用材料及其在扁平足中的应用。方法检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库2012年至2022年发表的相关文献,总结相关内容。结果最终纳入文献10篇,来自5个国家,涉及290例参与者,发表时间主要集中于2019年至2022年。矫形鞋垫可分为预制型、半定制型和定制型,其中定制型可分为传统定制型和3D打印定制型。3D打印制作矫形鞋垫时常选择的打印技术为选择性激光烧结、熔融沉积成型(FDM)和PolyJet打印,材料包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯。3D打印矫形鞋垫应用于扁平足,改善足底压力,缓解足部疼痛,联合使用鞋垫张贴能有效控制后足外翻。结论3D打印定制鞋垫的制作效率和精确度优于传统定制鞋垫;常选择的打印技术和材料主要为FDM和EVA。3D打印矫形鞋垫可对扁平足足底压力、舒适度和足部运动功能产生积极影响。

聚乙二醇化聚癸二酸甘油酯/β-磷酸三钙涂层改性镁合金膜的体外生物学评价

目的:通过在镁锌钆合金(MZG)膜表面形成乙二醇化聚癸二酸甘油酯/β-磷酸三钙(PEGS/β-TCP)涂层,制备PEGS/β-TCP改性镁合金(PEGS/β-TCP/MZG)膜,使用材料浸提液对PEGS/β-TCP/MZG复合膜的成骨诱导活性和免疫调节性能进行评价。方法:采用溶胶凝胶法在MZG膜表面制备PEGS/β-TCP涂层,制备PEGS/β-TCP/MZG复合膜,并与PEGS/β-TCP和MZG膜进行对比,检测其形貌、成分和亲水性。检测材料浸提3天后的镁离子释放量和pH值。体外细胞实验观察成骨细胞MC3T3-E1细胞在浸提液中的增殖活性、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和矿化结节形成情况,以及RAW264.7巨噬细胞在浸提液中的增殖活性、极化和细胞内相关因子的表达。采用GraphPad Prism 9.0软件包对数据进行统计学分析。结果:制备出PEGS/β-TCP涂层与MZG膜紧密嵌合的PEGS/β-TCP/MZG复合膜,具有良好亲水性,可缓慢降解。细胞实验结果显示,PEGS/β-TCP/MZG复合膜浸提液对MC3T3-E1和巨噬细胞的增殖活性无明显影响。PEGS/β-TCP/MZG组显著增强MC3T3-E1的ALP表达和矿化结节形成,PEGS/β-TCP组和PEGS/β-TCP/MZG组在巨噬细胞极化模式上虽无明显差异,但PEGS/β-TCP/MZG膜在PEGS/β-TCP涂层的免疫调节基础上,可进一步降低炎症相关肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表达,提高成骨相关转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)表达。结论:PEGS/β-TCP复合膜改性的MZG可为骨组织工程的发展提供新的材料选择。

国产多孔机器人手术系统在胰体尾切除术中应用的前瞻性、单中心、单臂探索性研究

目的探索国产图迈多孔机器人手术系统在胰腺肿瘤患者胰体尾切除术中应用的安全性和有效性。方法本研究为一项前瞻性、单中心、单臂研究。前瞻性连续纳入2023年3月至11月于上海交通大学医学院附属瑞金医院治疗的20例胰腺肿瘤患者,其中男性13例,女性7例,年龄(57.9±11.2)岁。所有患者均使用图迈多孔手术机器人,行机器人辅助胰体尾切除术,分析并发症情况(依据Clavien-Dindo系统分级)、术中出血量、手术时间、术后引流管留置时间、术后病理等。结果20例患者均顺利完成手术,仅有1例(5.0%)诊断为胰腺神经内分泌肿瘤(G1期),其余为胰腺良性肿瘤,包括浆液性囊腺瘤、黏液性囊腺瘤等。未发生与器械相关的器官或血管损伤,无术中并发症发生,有7例(35.0%)患者发生了术后并发症,其中3例为感染、3例为腹腔积液、1例低钾血症。根据Clavien-Dindo分级系统,除1例腹腔积液为Ⅱ级外,其余均为Ⅰ级,未发生Ⅲ级及以上严重并发症。20例患者术中出血量为100(20,200)ml,手术时间为(125.7±76.9)min,术后引流管留置时间为(7.9±3.4)d。结论国产图迈多孔手术机器人系统在胰体尾切除临床应用中具有可接受的安全性和有效性。