Olink蛋白质组学 | 血浆生物标志物变化预测轻度认知障碍患者认知下降预后的改善

2022-12-02 05:38:49, Yajun Wang 上海欧易生物医学科技有限公司



轻度认知障碍(MCI)是正常衰老过程中常见认知衰退与更严重衰退痴呆症之间的过渡阶段。MCI是一种非常有用的临床诊断架构,并具有预后意义。因为MCI患者进展为痴呆的可能性大于认知正常个体。然而,由于MCI是一种异质性疾病,因此很难准确预测MCI患者是否以及何时会发展为痴呆症。临床预测MCI进展的模型通常包括复杂的多领域神经心理学检测,脑脊液(CSF)生物标志物分析和/或神经影像学。所以当前迫切需要低成本、易获取和非侵入性的生物标志物。

基于血浆生物标记物由于其成本低、样本易获取和微创性等特点,在阿尔茨海默病的研究和临床实践中具有广阔的前景。特别是在认知能力下降的预后生物标志物可能有助于临床健康管理。虽然最近的研究已经证明了血浆生物标志物如pTau-181 和NF-L对阿尔茨海默病或神经退行性变预后的作用,但其他的血浆生物标志物是否能进一步改善对认知能力下降的预测尚不明确。

新文速递



哈佛医学院麻省总院的科学家近期在BRAIN COMMUNICATIONS 杂志上,进行了一项观察性队列研究,以确定血浆生物标志物在因阿尔茨海默病而出现轻度认知障碍的个体向痴呆进展中的预后效用。使用Olink PEA技术检测血浆样品中460种循环蛋白标志物的表达水平。这些标志物的选择反映与阿尔茨海默病相关的一系列病理-生理过程,主要是炎症、代谢、血管损伤和神经退行性变。研究对象主要针对60名患者的发现队列和42名患者的验证队列的数据集,以确定血浆生物标志物的预后作用。

研究解读


研究设计发现队列数包括60名轻度认知障碍患者,其中30名患者后续发生了进展和30名患者未发生进展,称之为稳定组;验证队列中有21名稳定者和21名进展者。作者开发了一个机器学习模型来区分进展者和稳定者,并使用了进展者和稳定者中所发现的44种血浆水平显著性差异表达蛋白质,以及年龄、性别、教育程度和基线认知作为候选特征。根据年龄、教育程度、APOE基因型、基线认知、血浆pTau-181和12个血浆Olink蛋白生物标志物水平建立的模型能够区分进展者和稳定者,准确率为86.7%(曲线下平均面积= 0.88)。在验证数据集中,模型的准确率为78.6%。模型选择的Olink蛋白包括与血管损伤神经炎症相关的蛋白(如IL-8、IL-17A、TIMP-4、MMP7)。


为将这些预后性生物标志物与在阿尔茨海默病或其他类型的痴呆症中发生改变的标志物与对照组进行比较,作者分析了20名阿尔茨海默病患者、30名非阿尔茨海默病患者和34名认知功能正常的患者的样本。与认知正常个体相比,NF-LPTP-1B在阿尔茨海默症和非阿尔茨海默症患者中均显著增高。有趣的是,轻度认知障碍阶段下降的预后标志与痴呆症和对照组之间的差异并不重叠。


写在最后


通过血浆蛋白组学生物标志物分析方法,研究团队最终发现炎症/趋化性、细胞外基质重建和血管损伤作为阿尔茨海默症早期病理生理学特征,可用于阿尔茨海默症轻度认知障碍(MCI)进展为痴呆的预测。这些血浆生物标志物组合可在临床实践中提供非常有价值的预后信息,并为拓展Aβ和tau定向疗法的个性化医疗策略提供新的机会。

鹿明生物,Olink蛋白质组学研究正在火热进行中...Olink是近年来较受重视超微量多重靶向蛋白质生物标志物发现平台,示意图如下,其核心检测技术是邻位延伸技术(Proximity Extension Assay,PEA),针对同一靶蛋白设计一对连接上特异核酸链的抗体,通过该对抗体与含靶标蛋白的体液共同孵化,最后通过对核酸进行实时定量,实现蛋白信息向分子传递,达到多种蛋白精准定量的目的。

该技术检测范围广,特异性好,灵敏度高,实验耗时短,且通量较高,在绝对靶向定量蛋白质方面是质谱技术另一维度的补充,能较好覆盖低丰度蛋白检测区间,可在疾病生物标志物、药物靶标等众多生命科学研究中发挥重要作用。


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参考资料:
1. Plasma biomarkers for prognosis of cognitive decline in patients with mild cognitive impairment. Brain Commun. 2022 Jun 14;4(4):fcac155.



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