Analysis of biological risk factors for perioperative complications and development of an early warning system using machine learning

围手术期并发症的生物危险因素分析和利用机器学习开发预警系统

• 批准号: 21K16549
• 负责人: 鈴木 康之
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Saiseikai Research Institute of Health Care and Welfare
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16549/
• 关键词: 周術期アナフィラキシー; 薬剤アレルギー; 骨セメント注入症候群; RNA-seq; 周術期合併症; 機械学習; アナフィラキシー; シバリング

＃１　周術期合併症の早期警戒システムの開発手術室で用いる生体情報モニターと、電子麻酔記録システムの間にあるシリアル通信を、bluetoothモジュールを用いて、バイパスして脈拍・血圧などの情報をテキスト形式で得る方法を得た。得られた情報はSSH鍵認証を用いたセキュアな転送方法で解析用PCに送ることができた。既存の電子麻酔記録システムの運用を阻害すること無く、研究目的に生体情報を入手する方法を確立しつつある。得られたデータを元に周術期合併症を予測するためには、データのトレンドの変化を検出する方法が有用であると考えている。#2　MRGPRX2を中心とした周術期anaphylaxisの検討Mas関連G蛋白質共役型受容体X2　（MRGPRX2）は、肥満細胞に発現し、筋弛緩薬などの特定の薬物で刺激されると、特異的IgE抗体を介さずに、ヒスタミンを遊離する働きを有する。我々はこれまでに、周術期anaphylaxisを起こした患者の血球を用いてbulk-RNAseqを行った。IgE抗体受容体を刺激すると、好塩基球にMRGPRX2が発現するという報告がある。我々のRNA-seqの結果からもIgE受容体の発現変動が確認されているため、何らの関与があると考えて論文発表準備中である。また、別の研究テーマとして骨セメントの成分であるモノメチルメタクリレートがMRGPRX2を介してヒスタミンを遊離するデータを得た。骨セメント注入症候群による血圧低下に関与している可能性があり、日本麻酔科学会の優秀演題に採択され発表予定である。＃3周術期アナフィラキシーの症例集積全国の済生会病院にアンケート調査を行い、既往症例の情報を集めた。発生率はほぼ変わらないことや、原因検索のための検査が行われていない問題が浮き彫りとなった。現在、プレプリントで公開をし論文投稿を行っている。

#1围手术期并发症预警系统的开发利用蓝牙模块，可以绕过手术室生物信息监护仪与电子麻醉记录系统之间的串行通信，传输脉搏、血压等信息。我找到了一种以文本格式获取它的方法。获得的信息可以使用 SSH 密钥认证的安全传输方法发送到分析 PC。我们正在建立一种方法来获取用于研究目的的生物信息，而不干扰现有电子麻醉记录系统的操作。为了根据获得的数据预测围手术期并发症，我们认为检测数据趋势变化的方法是有用的。 #2 以MRGPRX2 Mas相关G蛋白偶联受体为中心的围手术期过敏反应检查 具有不使用抗体释放组胺的功能。我们之前曾使用围手术期过敏反应患者的血细胞进行过批量 RNA 测序。据报道，当IgE抗体受体受到刺激时，MRGPRX2在嗜碱性粒细胞中表达。由于我们的RNA-seq结果也证实了IgE受体表达的变化，我们相信有一定的参与，并准备发表论文。此外，作为另一个研究课题，我们获得了骨水泥成分甲基丙烯酸甲酯通过MRGPRX2释放组胺的数据。该研究可能涉及骨水泥注射综合征引起的血压下降，已被日本麻醉学会选为优秀论文并预定发表。 #3 围手术期过敏反应病例收集 我们在全国的济生会医院进行了问卷调查，收集过去病例的信息。研究结果强调了这样一个事实：发病率几乎保持不变，并且没有进行测试来找出原因。目前，该论文正在以预印本形式出版，并正在提交论文。

项目成果

Incidence of perioperative anaphylaxis in 2021 in Japan: Survey of 34 hospitals of Social Welfare Organization Saiseikai Imperial Gift Foundation, Inc

2021年日本围手术期过敏反应发生率：对社会福利组织济生会帝国礼品基金会旗下34家医院的调查

• DOI: 10.1101/2022.11.08.22282102
• 发表时间: 2022
• 期刊: medrxiv
• 作者: Suzuki Yasuyuki;Liu Shuang;Yamashita Natsumi;Yamaguchi Naohito;Takasaki Yasushi;Yorozuya Toshihiro;Mogi Masaki
• 通讯作者: Mogi Masaki

Mast cells promote viral entry of SARS-CoV-2 via formation of chymase/spike protein complex.

• DOI: 10.1016/j.ejphar.2022.175169
• 发表时间: 2022-09-05
• 期刊: EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY
• 影响因子: 5
• 作者: Liu, Shuang;Suzuki, Yasuyuki;Takemasa, Erika;Watanabe, Ryusuke;Mogi, Masaki
• 通讯作者: Mogi, Masaki

Machine-learning-based analytics for risk forecasting of anaphylaxis during general anesthesia

基于机器学习的分析用于全身麻醉期间过敏反应的风险预测

• DOI: 10.1016/j.immuno.2022.100018
• 发表时间: 2022
• 期刊: ImmunoInformatics
• 作者: Liu Shuang;Suzuki Yasuyuki;Yorozuya Toshihiro;Mogi Masaki
• 通讯作者: Mogi Masaki

骨セメント注入症候群とMas関連G蛋白質共役型受容体X2の関連性

骨水泥注射综合征与Mas相关G蛋白偶联受体X2的关系

• 发表时间: 2023
• 作者: 鈴木 康之;西田 賀津子;高崎 康史;萬家 俊博
• 通讯作者: 萬家 俊博