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機械学習による評価：平均イベント持続時間により閉塞型無呼吸nCPAP治療の有益性に違い

Makisey

眠気無しの閉塞型無呼吸：OSAで、あくまでも急性冠症候群の進行における睡眠時無呼吸症候群の影響（ISAACC）であることに注意！

平均イベント持続時間閾値（19.5秒）が鍵

BaHammam, Ahmed S. 「Personalizing Obstructive Sleep Apnea Therapy Using Machine Learning: Insights from the ISAACC Trial」. Annals of the American Thoracic Society 21, no. 7 (2024年7月): 1005–6. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.202403-308ED.

閉塞性睡眠時無呼吸症（OSA）と心血管疾患（CVD）の関係、特に持続陽圧呼吸療法（CPAP）の有効性について、新たな知見を提供する研究について論じられています。従来のランダム化比較試験では、CPAPのCVD予防効果は一貫して示されていませんでしたが、この研究では、機械学習を用いたISAACC試験の事後解析により、OSA患者のサブグループによってCPAP治療の効果が異なることが明らかになりました。
具体的には、無呼吸イベントの平均時間が短い患者はCPAP治療の恩恵を受け、心血管イベントのリスクが低下する一方、イベント時間が長く高コレステロール血症を合併する患者では、CPAP治療によって心血管イベントのリスクが2倍以上に増加することが示されました。
この結果は、OSAの異質性と個別化治療の重要性を強調し、OSA管理における精密医療の可能性を示唆しています。ただし、この研究は事後解析であるため、その結果の解釈には注意が必要であり、今後の研究で検証する必要があります。CPAP治療の異質性効果を検証し、治療効果に影響を与える表現型のマーカーをさらに探索することが重要です。機械学習を臨床睡眠医療研究に統合することで、隠れたパターンと治療反応を明らかにし、より効果的で個別化された患者ケア戦略につながる可能性があります。

  • OSAとCVDの関連: 閉塞性睡眠時無呼吸症候群（OSA）は心血管疾患（CVD）の要因とされ、反復する低酸素症と再酸素化によって酸化ストレスと全身性炎症を引き起こし、冠動脈アテローム硬化を促進し急性心筋梗塞のリスクを高める。

  • CPAP治療の効果の一貫性: CPAP（持続的気道陽圧療法）はOSAの主な治療法であるが、CVDイベントの予防における効果はランダム化比較試験（RCT）で一貫して示されていない。この一貫性の欠如はOSAの異質性に起因する可能性がある。

  • 異質性の考慮不足: CPAP療法のCVDイベント減少効果の不明確さは、OSA患者の異質性、特に病気特有のフェノタイプやエンドタイプの違いを考慮していないことに部分的に起因する。

  • ISAACC試験と機械学習の活用: Cohenらの研究では、ISAACC試験のデータを用い、非眠気のOSA患者におけるCPAP療法の効果を後解析し、機械学習技術を用いて異なる反応を示すサブグループを特定した。

  • 重要な特徴とサブグループ: 平均OSAイベント持続時間と高コレステロール血症の状態がサブグループを定義する重要な特徴として特定された。特に、平均OSAイベント持続時間が短い（19.5秒以下）参加者は、CPAP療法によりCVDイベントの発生率が低下することが示された。

  • 高リスクグループの特定: イベント持続時間が長く高コレステロール血症を有する参加者は、CPAP療法によりCVDイベントのリスクが2倍以上増加することが発見された。

  • 仮説と臨床的意義: 長いイベント持続時間は高い低酸素負荷を示し、既存の心臓リスクを持つ患者においてCPAP療法が虚血前処置の保護効果を打ち消す可能性があると仮説付けられた。

参考文献:



Cohen, Oren, Manuel Sánchez-de-la-Torre, Zainab Al-Taie, Samira Khan, Vaishnavi Kundel, Jason C. Kovacic, Esther Gracia-Lavedan, ほか. 「Heterogeneous Effects of Continuous Positive Airway Pressure in Non-Sleepy Obstructive Sleep Apnea on Cardiovascular Disease Outcomes: Post Hoc Machine Learning Analysis of the ISAACC Trial (ECSACT Study)」. Annals of the American Thoracic Society 21, no. 7 (2024年7月): 1074–84. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.202309-799OC.

根拠: 閉塞性睡眠時無呼吸（OSA）患者に対する心血管疾患（CVD）予防のための持続的気道陽圧（CPAP）療法のランダム化比較試験は、主に中立的な結果を示しています。しかし、OSAは異質な疾患であるため、治療効果が異なる未特定のサブグループが存在する可能性があります。

目的: 本研究では、急性冠症候群の進行における睡眠時無呼吸症候群の影響（ISAACC）研究内で、CPAPがCVD転帰に及ぼす異質な効果を持つ非眠気のOSAサブグループを特定するために、新しいデータ駆動型アプローチを適用することを目指しました。

方法: 参加者はランダムに2つのデータセットに分割されました。一つは機械学習モデルのトレーニング（70％）用、もう一つは重要な発見の検証（30％）用です。モデルベースの再帰的分割を適用して、異質な治療効果を持つサブグループを特定しました。生存分析を行い、サブグループ内の治療（CPAP対通常ケア[UC]）の転帰を比較しました。

結果: 合計1,224人の非眠気OSA参加者が含まれました。モデルに入力された55の特徴のうち、最終モデルに残ったのは2つ（すなわち、平均OSAイベント持続時間と高コレステロール血症）だけでした。
モデルで導出された平均イベント持続時間閾値（19.5秒）以下の参加者では、CPAPはCVDイベントの合成に対して保護的でありました（トレーニングハザード比[HR]、0.46; P=0.002）。
イベント持続時間が長い（>19.5秒）参加者では、高コレステロール血症の状態による追加の分割が発生しました。
イベント持続時間が長く、高コレステロール血症を持つ参加者では、UCと比較してCPAPがより多くのCVDイベントを引き起こしました（トレーニングHR、2.24; P=0.011）。この有害な信号のポイント推定値は、テストデータセットでも再現されました（HR、1.83; P=0.118）。

結論: ISAACC研究内の非眠気OSA参加者のサブグループで、CPAPの異質な効果を発見しました。トレーニングデータセットでは、OSAイベント持続時間が長く、高コレステロール血症を持つ参加者は、UCと比較してCPAPによるCVDイベントがほぼ2.5倍多く、OSAイベント持続時間が短い参加者は、CPAPにランダム化された場合、CVDイベントの発生率が約半分でした。

キーワード: OSA; CPAP; 主要な有害心臓イベント; 機械学習

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