Serum BDNF and cognitive risk in maintenance hemodialysis: a machine learning study.

چکیده اصلی

Cognitive impairment is common in maintenance hemodialysis, but practical risk-assessment tools remain limited. We evaluated the association between baseline serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and 1-year screening-defined incident cognitive impairment and examined whether BDNF added predictive information beyond routine clinical, laboratory, and baseline cognitive variables. This single-center prospective cohort included 130 maintenance hemodialysis patients with baseline Montreal Cognitive Assessment (MoCA) scores ≥26. The primary outcome was screening-defined incident cognitive impairment, defined as follow-up MoCA <26. Serum BDNF was measured by enzyme-linked immunosorbent assay. Five models were assessed using repeated 5-fold cross-validation; repeated nested cross-validation was added as a sensitivity analysis. During follow-up, 70 patients (53.8%) met the screening-defined outcome. Each 1-SD higher BDNF level was associated with lower odds of the outcome [adjusted OR, 0.52 (95% CI, 0.34-0.80); p = 0.003]. In the primary analysis, random forest and extreme gradient boosting (XGBoost) had AUCs of 0.798 and 0.797, respectively. Adding BDNF to the XGBoost base model changed AUC from 0.770 to 0.797 (DeLong p = 0.236), PR-AUC from 0.746 to 0.779, and Brier score from 0.190 to 0.181. In nested validation, XGBoost AUC was 0.782 (SD 0.019), while paired Base and Base + BDNF AUCs were 0.761 and 0.782, respectively. Lower BDNF was associated with the screening-defined outcome, but its added predictive value was small and statistically uncertain. Serum BDNF may therefore have value as an adjunctive marker for refining risk estimates rather than as a stand-alone predictor; independent multicenter external validation is required before clinical use.

ترجمه فارسی چکیده

اختلال شناختی در همودیالیز نگهدارنده شایع است، اما ابزارهای عملی ارزیابی ریسک محدود باقی مانده‌اند. ما همبستگی بین سطح پایه سرم عامل رشد عصبی مشتق از مغز (BDNF) و اختلال شناختی حاد تعریف شده توسط غربالگری در یک سال را ارزیابی کردیم و بررسی کردیم که آیا BDNF اطلاعات پیش‌بینی بیشتری در کنار متغیرهای بالینی معمولی، آزمایشگاهی و شناختی پایه ارائه می‌دهد. این مطالعه کوهورت پروسپکتیو تک‌مرکزی شامل ۱۳۰ بیمار همودیالیز نگهدارنده با امتیازات سنجش شناختی مونترال (MoCA) ≥۲۶ بود. خروجی اصلی اختلال شناختی حاد تعریف شده توسط غربالگری بود که به عنوان MoCA <۲۶ در پیگیری تعریف شد. سطح BDNF سرم با استفاده از تست ایمنوآدسوربنت آنزیم‌اتصال‌شده اندازه‌گیری شد. پنج مدل با استفاده از تکرار ۵-تایی اعتبارسنجی متقاطع ارزیابی شدند. در طول پیگیری، ۷۰ بیمار (۵۳.۸٪) خروجی تعریف شده توسط غربالگری را برآورده کردند. هر ۱-SD بالاتر از سطح BDNF با کاهش شانس خروجی مرتبط بود [OR تعدیل‌شده، ۰.۵۲ (۹۵٪ CI، ۰.۳۴-۰.۸۰)]؛ p = ۰.۰۰۳. در تحلیل اصلی، جنگل تصادفی و افزایش گرادیان افراطی (XGBoost) به ترتیب AUCهای ۰.۷۹۸ و ۰.۷۹۷ داشتند. اضافه کردن BDNF به مدل پایه XGBoost AUC را از ۰.۷۷۰ به ۰.۷۹۷ (DeLong p = ۰.۲۳۶)، PR-AUC را از ۰.۷۴۶ به ۰.۷۷۹ و امتیاز Brier را از ۰.۱۹۰ به ۰.۱۸۱ تغییر داد. در اعتبارسنجی تو در تو، AUC XGBoost ۰.۷۸۲ (SD ۰.۰۱۹) بود، در حالی که AUCهای جفت Base و Base + BDNF به ترتیب ۰.۷۶۱ و ۰.۷۸۲ بودند. BDNF پایین‌تر با خروجی تعریف شده توسط غربالگری مرتبط بود، اما ارزش پیش‌بینی اضافی آن کوچک و به طور آماری نامشخص بود. بنابراین، BDNF سرم ممکن است ارزشی به عنوان یک نشانگر کمکی برای اصلاح برآوردهای ریسک به جای یک پیش‌بین مستقل داشته باشد؛ قبل از استفاده بالینی، اعتبارسنجی خارجی چندمرکزه مستقل مورد نیاز است.

متن کامل اصلی