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复旦大学刘晓慧团队揭示预测动脉瘤破裂的血清蛋白标志物

复旦大学刘晓慧团队揭示预测动脉瘤破裂的血清蛋白标志物

  • 分类:华盈视角
  • 作者:小高
  • 来源:标志物研究俱乐部

【概要描述】“蛋白芯片”和“蛋白质谱”双平台技术服务体系将完美助力于血液蛋白标志物的发现,双管齐下,最大限度的不漏筛低丰度的血液蛋白,发现最具临床意义的标志物。

复旦大学刘晓慧团队揭示预测动脉瘤破裂的血清蛋白标志物

【概要描述】“蛋白芯片”和“蛋白质谱”双平台技术服务体系将完美助力于血液蛋白标志物的发现,双管齐下,最大限度的不漏筛低丰度的血液蛋白,发现最具临床意义的标志物。

  • 分类:华盈视角
  • 作者:小高
  • 来源:标志物研究俱乐部
  • 发布时间:2023-02-08 17:02
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颅内动脉瘤(Intracranial aneurysm,IA)发病率占到普通人群的2-3%,破裂出血率为1.9%。目前作为诊断颅内动脉瘤金标准的数字减影血管造影(DSA),由于其检查的有创性和形态学参数的宽泛性并不适合精准医学的要求,而针对具有破裂风险的颅内动脉瘤尚无可用的标志物。

2022年2月,复旦大学生物医学研究院刘晓慧团队在EMBO Molecular Medicine(IF=14.260)上发表题为“Circulating proteomic panels for risk stratification of intracranial aneurysm and its rupture”的文章,通过建立基于质谱的血清标志物筛选方法,揭示了用于预测颅内动脉瘤及其破裂的血清蛋白标志物。

 

|   01、构建候选血清蛋白标志物库

研究首先采用Label free蛋白质组学分析了5对病变组织和匹配的颞浅动脉正常组织,鉴定到5919种蛋白,其中差异蛋白724种。接着纳入健康对照(NC)、未破裂患者(UR)和破裂(R)患者各20例血清样本,采用TMT蛋白质组学鉴定到1557种血清蛋白,其中R vs UR差异蛋白103种,UR vs NC差异蛋白53种。血清和组织蛋白质组学结果共同确定了860种差异蛋白,进一步通过调研相关文献筛选了466种与颅内动脉瘤相关的蛋白,与血清和组织蛋白质组学结果确定的860种差异蛋白,合并后得到1241个蛋白,通过预测血清中可检测的蛋白质后,构建了一个含717种蛋白的全面的血清蛋白质标志物数据库(SPCBB)。为了验证上述数百个候选生物标志物,研究人员开发了DeepPRM算法,用于大规模候选蛋白质标志物验证,使用717种候选蛋白质和对应的1254种独特的肽段开展PRM,检测到100种蛋白质及其对应的113种肽段。

|   02、发现区分IA(UR & R)组和NC组的标志物

为了将颅内动脉瘤破裂或未破裂患者与健康对照者进行区分,首先研究基于PRM队列I(n=212)的血清蛋白质组学数据构建了一个潜在的生物标志物组合对颅内动脉瘤进行分类,确定了27种蛋白分别对应于32种肽段。随后,队列I被随机分为训练集和内部验证集(3:1),逻辑回归用于模型构建。对于颅内动脉瘤(R &UR)患者和健康对照的分类,研究确定了包含6种蛋白质的生物标志物组合,包括CTSG、PDLIM1、PRTN3、MPO、IGHM和IGKV3-20。ROC分析显示该模型的AUC达到0.894,内部验证集显示该模型AUC为0.904,区分不同IA组(R和UR)与健康对照具有高灵敏度和特异性。

|   03、发现区分UR 和R组的标志物

为了将IA破裂与未破裂患者进行分类,研究确定了包含8种蛋白质的组合,包括ITIH4、APOA4、FGG、FN1、LRG1、COMP、IGHM和IGKV3D-20。训练集中AUC为0.913,内部验证集中的AUC为0.874,外部验证集中AUC为0.905。

|   总结与讨论

开发出用于诊断和预后的特异性、敏感性和非侵入性生物标志物有利于患者的临床管理。该研究先通过组织和血清蛋白质组学结合调研的相关研究数据,构建一个广泛的候选生物标志物库,进一步通过PRM的方法进行确定了一些潜在生物标志物,进一步基于深度学习的方法,构建了两组生物标志物组合以准确区分疾病与健康对照以及对不同类型的疾病亚型进行区分,对我们开展其他疾病的血清蛋白标志物提供了很好地研究范本。

华盈生物--血液标志物完整解决方案构建者

1)“蛋白芯片”和“蛋白质谱”双平台技术服务体系将完美助力于血液蛋白标志物的发现,双管齐下,最大限度的不漏筛低丰度的血液蛋白,发现最具临床意义的标志物。

2)“外泌体研究体系”可全面筛选血液外泌体中的RNA、蛋白、脂类等,针对外泌体微量体系,后续验证阶段华盈生物可提供数字PCR、Simoa等超灵敏检测技术,最大限度减少在大队列验证过程中数据缺失值的问题。目前华盈已经实现了外泌体“分离—鉴定—标志物筛选 —验证—建模”一站式服务体系。

3)“20k人类蛋白组芯片”包含大约2万多种人类蛋白,可全面筛选血液自身抗体,发现肿瘤、自身免疫疾病等新的自身抗体诊断标志物。

4)“ISOP单细胞功能蛋白组”可实现对单个细胞亚群的32种功能分泌蛋白组的检测,发现关键的多功能性细胞,作为肿瘤免疫治疗、CAR-T细胞治疗的预测标志物。

多年来华盈生物服务客户已经覆盖国内各大著名的高校院所和多位院士课题组。华盈的专业和专注也已获得业界普遍认可,合作者的科研成果也先后在Cancer Cell、PNAS、 J Clin Invest、Nat Commun、J Hepatol、Sci Transl Med、Circulation等著名期刊上发表。

|   相关文献

Xiong Y, Zheng Y, Yan Y, et al. Circulating proteomic panels for risk stratification of intracranial aneurysm and its rupture. EMBO Mol Med. 2022 Feb 7;14(2):e14713.

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