2022年6月2日

蛋白质组学在肝脏疾病早期诊断中的新方法

每天喝两到三杯酒会使你的肝脏处于危险之中。利用蛋白质组学和机器学习，研究人员现在提出了一种革命性的工具，可以预测个体是否患有酒精相关的肝病，以及个体患者是否有疾病恶化的风险。与目前最先进的临床测试相比，该工具是无创的，而且同样准确，如果不是更好的话。这项研究发表在自然医学这是德国生物化学马克斯普朗克研究所(MPI)与哥本哈根大学和南丹麦大学诺和诺德基金会(NNF)蛋白质研究中心(CPR)的合作成果。

世界上有高达25%的人口患有脂肪肝，这是一种由肝脏中储存的多余脂肪引起的疾病。事实上，两到三个酒精饮料一天就能把你的肝脏置于危险之中。虽然这并不一定会影响你的健康，但脂肪肝确实会让你有患上严重肝病的风险，如随着时间的推移，肝硬化。

即使在今天，医生必须在专门的诊所进行肝脏活检，以确定个人的风险。这种活组织检查是用针穿过皮肤进入肝脏，从肝脏中取出组织样本。这是必要的，但有侵入性，并伴有并发症，如出血。现在，由生物化学MPI和NNF-CPR的Matthias Mann教授领导的研究团队开发了一种新的诊断工具，可以预测一个人是否患有糖尿病脂肪肝如果病人有进一步恶化的风险。

第一作者、CPR博士后Lili Niu解释说:“检测不同类型的肝损伤很重要，因为它改善了患者的疾病管理。由于肝脏疾病的进展通常是无声的，因此迫切需要在高危人群中实施容易获得的筛查项目，以便进行早期诊断。”

肝脏疾病的早期发现

在这项研究中，研究人员能够从患者的每个血液样本中识别出数百种蛋白质。血液样本用a质谱计这是一种非常先进的称量秤，可以极其精确地测量分子。在识别和测量蛋白质组(样本中蛋白质的总数)后，他们使用机器学习来寻找与不同形式的肝损伤存在相关的蛋白质。

Lili Niu说:“我们确定了三组生物标志物，可以检测明显的纤维化、轻微的炎症活动和任何脂肪变性，所有这些都是疾病在组织中表现出来的不同方式。”简而言之，这些生物标记就是研究人员在血液样本中寻找的东西，因为它们可以检测到上述任何一种肝损伤，并帮助预测患者是否有疾病恶化的风险。

“最后，我们只花了两周的测量时间来分析来自596个主要队列个体和另外63个验证队列个体的样本，这种吞吐量与蛋白质组深度的结合是前所未有的，”牛总结道。

通过使用一个简单的血液样本，研究人员能够预测患者患酒精相关肝病的风险，这种疾病影响了总人口的6%——“性能优于或可与现有最先进的临床测试相媲美，”牛补充说。

“质谱分析更好”

通讯作者Matthias Mann领导着生物化学MPI的蛋白质组学和信号转导小组和NNF-CPR的临床蛋白质组学小组，他说:“我们很有兴趣把它作为一个检测工具适用于一般人群或高危人群，如酗酒者，用于早期发现肝脏疾病。我们将继续利用基于质谱分析的生物标志物开发，因为其特异性和系统性等方面的优势。此外，我们还希望开发其他疾病的检测方法。”