上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院的研究團隊通過檢測尿液蛋白質(zhì)組(吉凱助力),發(fā)現(xiàn)了成人斯蒂爾病的新型生物標(biāo)志物,并進一步分析了這些蛋白標(biāo)志物與AOSD臨床表現(xiàn)的相關(guān)性。文章以“Urinary Proteomics Identifying Novel Biomarkers for the Diagnosis of Adult-Onset Still’s Disease” 為標(biāo)題,發(fā)表在Frontiers in Immunology (影響因子:7.561)上。本研究為成人斯蒂爾病的無創(chuàng)診斷提供了新的機會。
1. 前期小樣本探索
AOSD組(實驗組):3個(15個患者,每5個患者的尿液混為1個樣本)
HC組(健康對照組):3個(15個健康個體,每5個健康個體的尿液混為1個樣本)
特別提示:對于這種發(fā)病原因不明的全身性疾病,體液樣本(如血清、血漿、尿液等)是良好的研究用樣本。
2. ELISA驗證及生物標(biāo)志物有效性分析
(1)驗證蛋白:LRG1、ORM1、ORM2(在尿液蛋白質(zhì)組結(jié)果中前三上調(diào)的蛋白)
(2)驗證隊列仍采用尿液,分組信息:
AOSD組:70個患者
HC組:50個健康人
其他組:24個類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)患者、27個腫瘤(neoplasm)患者和14個有感染的(infection)患者。
3. 分析上調(diào)前三的尿液蛋白與疾病的相關(guān)性
(1)尿液蛋白LRG1、ORM1、ORM2和病理參數(shù)的相關(guān)性
(2)尿液蛋白LRG1、ORM1、ORM2和臨床表現(xiàn)的相關(guān)性
(3)尿液蛋白LRG1、ORM1、ORM2和血清細(xì)胞因子的相關(guān)性
研究結(jié)果
1. 尿液蛋白質(zhì)組學(xué)揭示了能區(qū)分AOSD患者和HC組的特征蛋白
AOSD組和健康對照組(HC)的尿液蛋白質(zhì)組比較共分析得到92個差異蛋白(fc>2,p<0.05),其中上調(diào)蛋白71個,下調(diào)蛋白21個。這些差異蛋白又分為59個功能性蛋白和33個未知功能蛋白。59個功能蛋白富集在固有免疫系統(tǒng)和中性粒細(xì)胞脫顆粒通路,此外還富集在血小板脫顆粒通路。GO分析發(fā)現(xiàn)差異蛋白中有26個蛋白是分泌蛋白。此外,蛋白-蛋白相互作用分析顯示上調(diào)前三的蛋白LRG1、ORM1和ORM2有強相互作用關(guān)系。

2. ELISA驗證及生物標(biāo)志物有效性分析
對尿液蛋白質(zhì)組上調(diào)前三的蛋白LRG1、ORM1、ORM2在更大規(guī)模的尿液樣本中進行ELISA驗證。結(jié)果顯示,AOSD患者尿液LRG1水平高于風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者、腫瘤和健康個體。AOSD患者尿液ORM1和ORM2蛋白水平明顯高于風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者、腫瘤、感染和健康個體。此外,作者分析了這幾個蛋白作為疾病診斷標(biāo)志物的有效性。LRG1、ORM1和ORM2的AUC分別為0.700、0.837和0.736,三個蛋白構(gòu)成的標(biāo)志物組合的AUC為0.838。這三種尿液蛋白,特別是ORM1,可作為AOSD的診斷標(biāo)志物。
3. 上調(diào)前三的蛋白與疾病的相關(guān)性
(1)尿液蛋白LRG1、ORM1、ORM2和病理參數(shù)的相關(guān)性
結(jié)果表明,LRG1、ORM1和ORM2的水平與疾病的系統(tǒng)性評分呈正相關(guān)。此外,LRG1、ORM1和ORM2的水平與紅細(xì)胞沉降率(ESR)相關(guān)。LRG1與天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶水平以及ORM2與丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶水平均呈正相關(guān)。
(2)尿液蛋白LRG1、ORM1、ORM2和臨床表現(xiàn)的相關(guān)性
結(jié)果表明,淋巴結(jié)病、肺炎、胸膜炎患者的尿液LRG1水平升高,心包炎和肺炎患者的尿液ORM1水平升高。
(3)尿液蛋白LRG1、ORM1、ORM2和血清細(xì)胞因子的相關(guān)性
細(xì)胞因子風(fēng)暴是AOSD的標(biāo)志,因此作者分析了AOSD患者尿液LRG1、ORM1、ORM2水平和血清細(xì)胞因子(包括IL-1β,IL-6、IL-18和TNF-α)之間的相關(guān)性。結(jié)果表明,尿液LRG1水平與IL-1β、IL-6和IL-18呈正相關(guān);尿液中ORM1水平與IL-1β水平呈正相關(guān)。該結(jié)果意味著,AOSD患者尿液中的LRG1和ORM1水平與AOSD的炎癥條件相關(guān)。

研究總結(jié)
本研究通過比較成人斯蒂爾病患者(AOSD)和健康對照個體的尿液蛋白質(zhì)組學(xué)發(fā)現(xiàn),異常表達(dá)蛋白主要富集在固有免疫系統(tǒng)和中性粒細(xì)胞脫顆粒途徑。蛋白組學(xué)分析表明LRG1、ORM和ORM2蛋白在AOSD患者尿液中高表達(dá),并進一步通過ELISA在大樣本規(guī)模中得到驗證。生物標(biāo)志物分析表明,ORM1的生物標(biāo)志物潛質(zhì)更高。此外,作者發(fā)現(xiàn)尿液中LRG1、ORM1和ORM2水平與疾病系統(tǒng)性評分及紅細(xì)胞沉降率呈正相關(guān);尿液中LRG1水平與IL-1β、IL-6和IL-18水平呈正相關(guān),而尿液中ORM1水平月IL-1β呈正相關(guān)。總體,作者的研究確定了新的無創(chuàng)和簡單的用于篩查成人斯蒂爾病的尿液標(biāo)志物。
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