Breath Signatures of Antiseizure Medication Response and Tolerability in Adults With Epilepsy.

چکیده اصلی

PURPOSE: Achieving seizure control without intolerable adverse effects remains a major challenge in adult epilepsy, and serum concentrations of antiseizure medications correlate poorly with clinical outcomes. Metabolic processes influencing treatment response are not captured by blood monitoring. This study evaluates whether exhaled breath metabolomic profiles reflect treatment response and adverse effects in adults receiving antiseizure therapy, using epilepsy as a model for pharmacodynamic phenotyping. MATERIALS AND METHODS: A single-center observational cohort of 117 adults provided 127 breath samples during stable antiseizure treatment. Exhaled breath samples were analyzed using secondary electrospray ionization high-resolution mass spectrometry. Machine-learning models with nested cross-validation were used to classify treatment response and adverse effects, and pathway-level analyses were performed to provide biological context. Findings were compared with an independent, predominantly pediatric cohort analyzed using the same workflow. RESULTS: Breath metabolomic profiles distinguished responders from nonresponders and individuals with and without adverse effects, whereas serum drug concentrations showed no meaningful association. Classification models achieved areas under the curve of 0.84 for treatment response and 0.88 for adverse effects, with good calibration. Pathway-level alterations were directionally consistent across cohorts. CONCLUSION: Breath metabolomics supports a non-invasive approach to pharmacodynamic phenotyping that captures treatment-related metabolic states not reflected by serum drug concentrations.

ترجمه فارسی چکیده

هدف: دستیابی به کنترل تشنج بدون عوارض نامتحمل، چالش اصلی در صرع بزرگسالان است و غلظت‌های سرم داروهای ضد تشنج با نتایج بالینی همبستگی ضعیفی دارند. این مطالعه بررسی می‌کند که آیا پروفایل متابولومیک دم انسان، پاسخ درمانی و عوارض را در بزرگسالان در حال دریافت درمان ضد تشنج منعکس می‌کند. روش‌ها: یک مطالعه مشاهده‌ای یک‌مرکزی از ۱۱۷ بزرگسال، ۱۲۷ نمونه دم در طول درمان ضد تشنج پایدار ارائه داد. نمونه‌های دم با استفاده از اسپری یونی‌زاسیون ثانویه و اسپکترومتری جرم با رزولوشن بالا تحلیل شدند. مدل‌های یادگیری ماشین با اعتبارسنجی متقاطع تو در تو برای طبقه‌بندی پاسخ درمانی و عوارض استفاده شدند. یافته‌ها با یک کوهورت مستقل، عمدتاً کودکانه، تحلیل شده با همان جریان کار مقایسه شدند. نتایج: پروفایل‌های متابولومیک دم، پاسخ‌دهندگان را از غیرپاسخ‌دهندگان و افراد دارای و بدون عوارض متمایز کرد، در حالی که غلظت‌های دارو سرم هیچ همبستگی معناداری نشان ندادند. مدل‌های طبقه‌بندی مساحت زیر منحنی (AUC) ۰.۸۴ برای پاسخ درمانی و ۰.۸۸ برای عوارض را به دست آوردند. نتیجه‌گیری: متابولومیک دم، رویکردی غیرتهاجمی برای فنوتایپ‌گذاری فارماکودینامیک را پشتیبانی می‌کند که حالت‌های متابولیکی مرتبط با درمان را که توسط غلظت‌های دارو سرم منعکس نمی‌شوند، ثبت می‌کند.

متن کامل اصلی