EndoTwin-W：源自多尺度计算数字孪生的糖孕激素结合蛋白A和CA-125作为子宫内膜容受性的无创生物标志物

目前，子宫内膜容受性的评估仍需依赖侵入性组织活检，然而近期的随机试验已对子宫内膜活检基础方法的临床效用提出质疑。本文提出 EndoTwin-W，这是一种四层机制性计算模型，可模拟人类子宫内膜从激素输入、受体结合、通路评分，到跨越 17 种细胞状态的连续时间马尔可夫链细胞状态转变的重塑过程。转变速率首先依据单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）和微阵列数据进行优化，随后在一个独立的整体 RNA 测序（bulk RNA-seq）队列上进行 5 折交叉验证（n=236 份活检样本）；结果显示，在 17 种细胞状态中有 16 种达到显著相关性（平均 Spearman r = 0.505），并且相较于 3 个零模型，在 17 种状态中的 13 种上表现出基准优势。 该模型识别出糖胎蛋白-A（glycodelin-A，PAEP）和 CA-125（MUC16）这两个具有机制学依据的候选循环生物标志物，能够表征子宫内膜容受性失败的两种主要模式：蜕膜化不足和炎症过度。基于 Hill 函数对血清糖胎蛋白-A 的预测显示出较强的秩序校准能力（Spearman rho = 0.833，p = 0.010）。针对 9 个独立数据集（244 个样本）开展的跨条件留出验证，在其中 9 个数据集中的 5 个上实现了显著一致性（中位 rho = 0.435）。在 18 个 GEO 数据集（21 组比较）上开展的跨数据集容受性指数分析显示，平均 AUC = 0.599，且在 76% 的分析中方向正确，其中包括显著的 RNA-seq 验证结果（AUC = 0.770，p = 0.003）。 预测值与实测生物标志物值之间的偏差定义了孕酮抵抗评分（Progesterone Resistance Score），用于量化蜕膜化缺陷和炎症负荷。EndoTwin-W 为容受性评估提供了一个机制性框架及候选血液生物标志物；但在临床应用之前，仍需开展前瞻性的血清—组织配对验证。

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EndoTwin-W：基于多尺度计算数字孪生导出的糖基化子宫内膜蛋白A和CA-125作为子宫内膜容受性的无创生物标志物

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doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.27.728028

Ravi Goyal 亚利桑那大学

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发布于 2026 年 5 月 30 日。

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Ravi Goyal

bioRxiv 2026.05.27.728028； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.27.728028

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EndoTwin-W：基于多尺度计算数字孪生导出的糖基化子宫内膜蛋白A和CA-125作为子宫内膜容受性的无创生物标志物

Ravi Goyal

bioRxiv 2026.05.27.728028； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.27.728028

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.27.728028v1?rss=1

🏷️ 子宫内膜容受性 无创生物标志物 数字孪生模型 单细胞转录组 PAEP MUC16