复发性酒精性胰腺炎的放射基因组学及其分子机制研究

The risk of recurrence of acute pancreatitis (AP) after an initial attack reaches 10~30% and alcoholic factor contributes to approximately half of the cases. There is no effective method to predict the relapse of acute alcoholic pancreatitis (AAP). Meanwhile, the molecular mechanism of relapse of AAP needs further investigation. Our group has indicated that radiomics can predict the relapse of AAP according to the preliminary experiment, but the mechanism and further clinical translation deserve thorough researches. In this project, we propose to a radiogenomics research to quantitatively predict the relapse of AAP. Combining the advantages of radiomics and genomics, we will perform a radiomics model to predict the relapse of AAP and exon sequencing will be adopted to depict the genetic background of AAP for elucidation of radiomics. Moreover, an animal model will be established to probe into the molecular mechanism of relapse of AAP for providing theoretical foundation of precise diagnosis and treatment for AAP patients.

急性胰腺炎首次发作以后，其复发风险高达10~30%，而其中复发性酒精性胰腺炎占比达一半左右。目前缺乏预测急性酒精性胰腺炎复发的有效手段，引起其复发的分子基础尚有待研究。在前期预实验研究中，本课题申请人发现影像组学可以预测急性酒精性胰腺炎复发，然而其预测机理及临床转化尚有待进一步研究。本课题拟进行复发性酒精性胰腺炎的放射基因组学研究，联合影像组学与基因组学各自的优势，通过影像组学建立针对急性酒精性胰腺炎复发的预测模型，通过全外显子测序构建急性酒精性胰腺炎复发的基因背景特征，解释影像组学的预测分子背景；进一步建立动物模型探究酒精性急性胰腺炎复发的分子机制，为酒精性急性胰腺炎复发患者实现精准诊疗提供理论依据。

急性胰腺炎首次发作后，其复发风险高达10~30%，其中复发性酒精性胰腺炎占比达一半左右。本项目从复发性酒精性胰腺炎的纵向放射基因组学研究，和复发性酒精性胰腺炎的分子机制研究两方面进行。在本项目中：1.建立了复发性酒精性胰腺炎复发前后纵向对比的放射组学模型，预测AAP复发的效能的AUC达到了0.929，显著高于临床模型AUC 0.671；2.全外显子测序绘制复发性酒精性胰腺炎复发前后纵向对比的易感基因图谱与蛋白定量分析，筛选出了与酒精性急性胰腺炎复发具有关联性的20种易感基因；3.横向进行了基于影像学分类的急性胰腺炎基因组学和蛋白组学研究，表明A2m, C8g, F12, CFH, C3, C4bpa, CFI, C9, C7, Serpinc1 基因位点发生碱基突变可能与胰腺在AP中发生坏死有关；4.研究了复发性酒精性胰腺炎的分子机制，发现酒精可能通过调控胰腺组织中CPT1A表达产生ROS，进一步影响线粒体的功能，包括线粒体的膜电位，线粒体产生ATP的能力，这导致胰腺组织对致病因素更加敏感，从而更容易复发急性胰腺炎。本项目中取得研究成果为酒精性胰腺炎复发的早期预测提供了可靠方案，为酒精性胰腺炎的药物开发提供了研究基础，为酒精性胰腺炎复发患者和坏死性急性胰腺炎患者的精准诊疗提供了理论依据。在项目资助期间，培养硕士研究生4名，共发表论文4篇，4篇SCI论文在投，申请国家发明专利一项，并获得授权（专利号：202110894225.6）。