EMPEROR临床大队列|Olink Explore蛋白组学升级揭秘恩格列净治疗心力衰竭新机制

文摘   2024-12-05 13:41   上海  

研究背景

SGLT2抑制剂类药物在糖尿病和心力衰竭治疗中,因其独特的作用机制和显著的临床效果而备受关注。勃林格殷格翰-礼来糖尿病联盟旗下的SGLT2抑制剂欧唐静(恩格列净片)已在中国获批,用于成人2型糖尿病和不同射血分数的心力衰竭患者。为了深入理解恩格列净对心脏-肾脏-代谢疾病的影响,该联盟开发了EMPOWER项目:该项目依托大规模临床试验,并利用蛋白质组学分析技术,旨在识别和验证与恩格列净治疗相关的生物标志物和潜在的疾病机制。

在基于EMPEROR项目的发现队列中,研究人员采用Olink Explore平台对1,134例恩格列净治疗心力衰竭患者的1,283种循环蛋白进行了检测和研究,发现超过30种蛋白在SGLT2抑制过程中发生了有意义的变化;其中,有14种蛋白对心脏有影响,这些蛋白主要集中在促进自噬流;9种蛋白已确定对肾脏有影响,作用涉及增强肾脏自噬、抑制肾脏炎症和纤维化等。研究成果于2022年8月在心脏领域国际知名杂志European Heart Journal上发表。

新文速递

贝勒大学医学中心联合勃林格殷格等多个团队进行了进一步研究,并在医学-心血管国际系统期刊American Journal of Cardiology(IF = 24)上发表了延续性研究成果:该研究新增了1,120例患者参与的验证队列,基于Olink Explore 3072平台,研究的蛋白数量扩充到2,155种;研究结果再次确认了心力衰竭患者SGLT2抑制机制的蛋白组学特征,强调了SGLT2抑制剂在促进自噬、恢复线粒体健康和ATP产生、促进铁动员和红细胞生成、影响肾小管离子重吸收等方面的作用,而这些作用可能与心力衰竭患者的心脏和肾脏结构和功能正常化有关。
实验设计
EMPEROR项目共分为EMPEROR-Reduced (n= 3,730)和EMPEROR-Preserved (n=5988)两个临床队列,共有9,718名患者参与。此前的发现队列纳入了其中的1,134例患者,本次验证队列则纳入了另外1,120例新增患者,包括随机选择的来自EMPEROR-Reduced队列的582例和EMPEROR-Preserved队列的538例。研究人员使用Olink Explore 3072对其治疗12周52周的循环蛋白进行测定。排除超过33%的样本检测<LOD的蛋白之外,验证队列中共分析了2,155种蛋白质。
研究结果

在第12周时,研究者发现有117个蛋白水平变化≥10%且FDRq< 1%(恩格列净vs安慰剂),而在发现队列研究中,相同条件下仅发现16个蛋白水平变化≥10%。重要的是,其中有12个蛋白在验证队列中得到了重复的结果。当蛋白水平变化阈值提高到15%时,在验证和发现队列中,有差异的蛋白数量分别为28和3个;发现队列的3个差异蛋白在验证队列中均得以重复验证,而验证队列发现的28个蛋白中有15个蛋白为发现队列中未得以进行检测的蛋白。

在52周时检测到的变化与12周时基本一致,但组间差异在一年后变小。在发现队列中仅kidney injury molecule 1,验证队列中仅2个蛋白,uromodulin(11% increase, FDRq = 0.08%) 和cadherin-related family member 2 (11% decrease, FDRq = 0.35%)满足蛋白差异标准(difference≥10% with FDRq <1%)。
为了阐明差异蛋白的生物学特征,研究者使用了发现队列研究项目中同样的方法。由于验证队列中差异蛋白数量较多,分析主要集中在12周时差异超过15%且FDRq < 1%、或在52周时差异超过10%且FDRq < 1%的30种蛋白。在这30种蛋白中,25种蛋白在心脏和肾脏中起作用;其中13种蛋白质促进自噬或其他细胞功能等;12种蛋白质直接或间接促进线粒体健康和ATP的产生;7种蛋白增强铁动员或红细胞生成;3种蛋白影响肾小管钠处理;9种蛋白减轻心脏或肾脏损伤并具有恢复作用。对差异超过10%但低于15%且FDRq < 1%的58种差异蛋白进行分析,呈现类似的特征,其中32种蛋白与心肾结构和功能的调节有关。

写在最后

这项针对心力衰竭患者的大规模蛋白组学随机双盲试验中,一共纳入了EMPEROR试验项目的2,200多名患者,评估了SGLT2抑制剂恩格列净对血液蛋白组的影响。发现队列采用了Olink Explore1536,对其中1,283种血浆蛋白进行了检测研究,而新纳入的1,120例患者组成的验证队列采用更新的Olink Explore 3072,极大的扩大了检测蛋白的数量,也发现了更多的差异蛋白。在发现队列中鉴定的差异富集蛋白的生物学特征,在验证队列中得到了重复验证和强化,进一步验证和确认了心力衰竭患者SGLT2抑制机制的蛋白组学特征,也显示出Olink血浆蛋白组学检测技术数据的稳定性和可靠性

EMPEROR项目的研究成果不仅为心力衰竭的药物治疗提供了新的科学依据,还强调了SGLT2抑制剂在心脏和肾脏保护中的潜在作用。通过大规模的蛋白质组学分析,研究者能够深入理解恩格列净对心脏和肾脏功能的影响,为未来的治疗策略提供了重要的指导。这些发现可能会改变心力衰竭患者的治疗模式,为患者带来更有效和更个性化的治疗方案。随着对SGLT2抑制剂作用机制的进一步研究,我们有望在未来看到更多针对心脏-肾脏-代谢疾病的创新治疗策略。
参考资料:

1. Packer M, et, al. Reaffirmation of Mechanistic Proteomic Signatures Accompanying SGLT2 Inhibition in Patients With Heart Failure: A Validation Cohort of the EMPEROR Program. J Am Coll Cardiol. 2024 Aug 20:S0735-1097(24)07897-5.


来源:Olink Proteomics


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