2025年11月9日，由钟南山院士/张清玲教授牵头的C-BIOPRD队列研究取得新的重要成果，在MedComm杂志（IF: 10.7, 中科院一区）上发表了题为 “Quantitative Computed Tomographic Clusters in C-BIOPRED Asthma Cohort: Association with Sputum Proteomics”的研究论文。

该研究基于C-BIOPRED队列，运用定量计算机断层扫描（qCT）技术，结合痰液蛋白质组学分析，揭示了重度哮喘患者的独特影像学表型及其潜在分子机制，为哮喘的精准分型和个体化治疗提供了崭新的科学视角 。十年磨一剑，钟南山/张清玲教授团队领衔C-BIOPRED系列研究成果速递

项目背景

C-BIOPRED是国内首个成人重度哮喘多中心队列研究，团队前期系统总结了中国成人重度哮喘的疾病特征、临床表型及炎症内型特征，并结合痰液蛋白质组深入探索了潜在生物标志物及分子机制，相关成果发表于Allergy、Clin Transl Med、Ecotox Environ Safe等高水平期刊，为我国哮喘的精准防治提供了关键科学依据。

研究概要

本研究旨在通过分析C-BIOPRED队列中哮喘患者的qCT指标（包括气道尺寸、肺容积和密度），识别哮喘的影像学表型，并借助痰液液蛋白质组学进一步阐明潜在的分子途径。研究纳入了239名哮喘患者（重度和轻/中度）和68名健康对照者。基于qCT数据进行无监督聚类分析，形成了四种具有鲜明特征的哮喘影像学表型：聚类1以管腔扩张、严重气体潴留及肺密度降低为特征；聚类2表现为气道壁增厚及管腔狭窄，但无气体潴留及肺密度降低；聚类3显示轻度管腔扩张、无气体潴留及肺密度降低；聚类4则呈现气道壁增厚、管腔狭窄、严重气体潴留及肺密度降低。聚类1和4中痰液嗜酸性粒细胞计数显著升高。蛋白质组学分析进一步显示，聚类1中细胞凋亡执行和角质化包膜形成通路显著上调，而聚类2和4则表现出补体激活、纤维蛋白形成、血浆脂蛋白组装及胰岛素样生长因子（IGF）转运调控的增强。本研究明确了基于qCT的哮喘表型分类，并揭示了重度哮喘中气道重塑与气流阻塞的相关内在机制。

研究图形摘要

主要研究结果

研究以8个qCT参数进行主成分与聚类分析，成功划分出四个鲜明聚类。图1展示了四个聚类中具有代表性的CT图像，清晰呈现了气道重塑、气管支气管三维重建以及肺气肿/气体潴留区域的差异特征。

图1. HRCT成像及气道形态、肺气肿与气体潴留特征

此外，研究采用qCT数据进行条件决策树建模，发现仅需3个关键指标即可有效辨别这4个表型（图2），这为临床实践中简便分辨qCT定义的哮喘表型提供了实用工具。

图2. 基于 qCT 变量的聚类分类决策树

研究进一步通过基因集变异分析（GSVA）鉴定出11条各聚类间显著富集通路：

聚类1以凋亡执行和角化形成通路显著上调为特征，提示可能涉及更强烈的细胞死亡和上皮屏障变化。

聚类2和聚类4均涉及补体激活、纤维蛋白形成、血浆脂蛋白组装及IGF转运调控通路的增强，强调了炎症、凝血和生长因子调控在这些重度表型中的核心作用 。

聚类3则表现为碳水化合物代谢通路的上调，暗示代谢重编程的作用。

这些发现不仅勾勒出表型间的分子异质性，更为靶向干预提供了潜在的生物标志物。

图3. qCT聚类与痰液蛋白质组联合分析

研究意义

本研究基于中国C-BIOPRED队列，通过qCT聚类识别出4种具有特征的哮喘影像学表型，并联合痰蛋白质组学分析，系统揭示了不同哮喘表型背后的分子通路差异 ，为我国重度哮喘的精准诊断和靶向治疗提供了新的理论依据。同时，研究验证了qCT作为一种无创、可操作的工具，在区分哮喘严重程度和炎症表型方面的有一定的潜力。研究将影像学技术与分子组学深度结合，极大地丰富了哮喘表型分类体系，为临床精准评估和个体化治疗提供了创新性的工具与靶点。

作者信息

通讯作者：

钟南山（广州医科大学附属第一医院）

Kian Fan Chung（伦敦帝国理工大学）

金美玲（复旦大学附属中山医院）

张清玲（广州医科大学附属第一医院）

第一作者：

邓振安（广州医科大学附属第一医院）

夏亭亭（广州医科大学附属第一医院）

卢晨阳（广州医科大学附属第一医院）

蔡旭亮（广州医科大学附属第一医院）

刘宇婧（阿斯利康）