生物标记物的发现工作通常集中于单个生物分子,但在临床上的接受率很低。基于MS的蛋白质组学使临床样品中存在的数百至数千种蛋白质的鉴定和定量具有特异性,使其原则上适合于疾病机制的研究和生物标志物的鉴定,将重点转移到生物标志物组,而不是单个蛋白质。
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队列设计
研究人群由三个队列的参与者组成:
(1)GALA–ALD模型开发队列(ALDderivationcohort):n=459,有随访数据的前瞻性队列;其中79例患者提供肝活检组织;
(2)GALA–HP:与GALA–ALD相匹配的健康对照组的横断面队列,n=137;
(3)ALD验证队列:n=63。
实验技术
DIA蛋白质组学技术
实验流程
实验结果
1.肝脏病变对肝脏和血浆蛋白质组的影响
(1)肝脏
(2)血浆
225种蛋白质在纤维化(206种蛋白质)、炎症活性(163种蛋白质)和脂肪变性(48种蛋白质)显著变化。其中,随着纤维化阶段的增加,134种蛋白上调,91种蛋白下调。在那些被标注为肝脏特异性或分泌性的失调蛋白中,分别有83%和64%被发现下调。
2.整合肝脏和血浆蛋白质组学
总共有420种蛋白质在肝脏和血浆中被定量,其中46种共调节蛋白质在肝脏和血浆蛋白质组中变化显著。它们可能是由于免疫细胞浸润和全身炎症增加、ECM重塑和肝纤维化中瘢痕组织形成以及组织渗漏所致。从纤维化阶段F0到F4,肝脏和血浆中的大多数共调节蛋白都大量增加,包括PIGR、LGALS3BP、TGFBI和C7,这些都是以前报道过的肝脏疾病的有潜力的标记物。少数蛋白在组织和血浆中表达不一致,推测可能是因为血浆水平是反映组织渗漏和肝脏合成受损的综合结果。
3.模型开发队列筛选ALD早期病理学的生物标志物
三组生物标志物组合的22种独特蛋白质中,八种在血浆和肝脏中共调节,包括C7、LGALS3BP、TGFBI、ALDOB、CLEC3B、FBLN1、ATRN和SERPINF1。炎症组的共调节蛋白比例最高,达到67%(纤维化组和脂肪变性组分别为33%和42%)。mRMR算法还检测到ALDOB、AFM和LGALS3BP,这是研究团队之前确定为NAFLD候选标记物的六种蛋白质中的三种。当与15项公认的临床试验进行比较时,所有蛋白质组学模型都具有最高的F1分数和平衡的准确度。
4.独立队列中验证模型性能
在独立ALD验证队列(n=63)中,F2和I2蛋白质组学模型产生的ROC–AUC值高于其他模型,ROC–AUC分别为0.87和0.81。仅脂肪变性,CAP表现优于我们的S1模型,ROC–AUC为0.88。
研究结论
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