英国生物银行宣布启动世界上最全面的蛋白质在我们体内循环的研究，这将改变疾病及其治疗的研究。
世界上最重要的蛋白质研究的启动将带来对医学的新认识
英国生物银行1月宣布启动世界上最全面的蛋白质在我们体内循环的研究，这将改变疾病及其治疗的研究。这个无与伦比的项目希望在60万份样本中测量多达5400种蛋白质，其中包括来自50万英国生物银行参与者的样本，以及15年后从这些志愿者身上采集的10万份第二份样本。这将使研究人员能够探索首个此类数据库，详细说明个人在中老年阶段蛋白质水平的变化如何影响疾病。这项研究将首先分析首批30万个样本，其中包括来自25万名英国生物银行志愿者的初始样本，以及在后续评估中采集的5万个样本。
测量血液中循环的数千种蛋白质的丰度，使研究人员能够研究它们在中老年发生的许多类型疾病中的潜在作用。这个新兴的研究领域——被称为群体蛋白质组学——在诊断和治疗方面显示出巨大的潜力。
2023年10月，一个试点项目发布了来自5.4万名英国生物银行参与者的近3000种循环蛋白质的数据。该试点项目已经是世界上同类研究中规模最大的，并导致研究确定了常见基因变异和蛋白质水平改变之间的14000多个联系，其中80%以上是以前未知的。
这项发表在《自然》杂志上的研究已经被引用了400多次，为科学家更好地理解疾病的发展方式和原因奠定了基础。到目前为止，利用这些数据进行的研究已经在疾病预测方面取得了进展，并开发了针对乳腺癌、心血管疾病、帕金森病和其他脑部疾病的未来靶向治疗方法。
这项新研究的目标是将这个独特的数据集增加十倍，由14家领先的生物制药公司组成的财团资助，称为英国生物银行制药蛋白质组学项目。
英国生物银行首席研究员兼首席执行官Rory Collins教授说：
“这是第一次在这种规模上，研究人员将能够通过比较一大群人中晚期蛋白质水平的变化来检测疾病的确切原因。蛋白质组学数据已经为更好地诊断癌症、自身免疫和痴呆症铺平了道路，这项真正令人兴奋的蛋白质研究将大大加快药物的发现，从而大大改善各地的公共卫生和护理。”
英国生物银行的蛋白质组学数据集将允许研究人员：
同时检查50万人的蛋白质组学和遗传数据。2023年11月，英国生物银行公布了其50万参与者的全基因组测序结果。添加蛋白质组学数据将使研究人员能够将这些庞大的数据集结合起来，为疾病进展中涉及的生物过程提供更详细的图像。这可能反过来推动个性化治疗的发展。
检查蛋白质水平随时间变化的方式和原因。50万参与者在加入英国生物银行时提供了血液样本，其中10万人在15年后提供了第二次样本。研究人员将能够看到蛋白质水平在中老年生活中是如何变化的，从而增强对健康个体年龄相关变化的理解，并揭示疾病是如何发展的。这将进一步加速对诊断和预后标志物的研究。
结合成像数据独特地使用蛋白质组学数据。近10万名英国生物银行参与者接受了大脑、心脏和身体的磁共振成像（MRI），为研究人员提供了详细的扫描结果。将这些不同的数据类型分层来调查人类健康，可以对疾病机制产生真正非凡的详细了解。
开放开发人工智能模型的途径。机器学习工具已经可以在诊断前多年预测未来的疾病，并有可能形成早期干预措施。英国生物银行持有的蛋白质组学数据的深度和广度可能使机器学习能够准确地划分疾病的亚型，这有可能告知在诊断时应该给予什么治疗。
英国生物银行首席科学家Naomi Allen教授说：
“蛋白质组学提供了一个非常详细的健康快照。这一新的科学前沿可以揭示遗传和外部因素（如饮食、运动和气候）如何相互作用，并将有助于查明疾病的关键原因和确定药物靶点。它已经带来了重要的科学发现，比如识别有助于诊断疾病（包括多发性硬化症）的蛋白质，以及在临床诊断前多年帮助识别患痴呆症和癌症风险较高的人。
世界各地超过19,000名研究人员正在使用英国生物银行的数据；将蛋白质组学数据添加到我们掌握的所有其他数据中，将使科学家能够快速发现，帮助诊断和治疗改变生命的疾病。”
大约需要一年的时间来测量30万个参与者样本中的蛋白质水平。蛋白质组学数据将从2026年开始分阶段提供给英国生物银行批准的研究人员，预计到2027年，完整的数据集将被添加到英国生物银行研究分析平台。在此期间，将寻求额外的资金来分析所有剩余的英国生物银行志愿者的样本（另外25万名参与者，包括另外5万名志愿者的第二份样本）。
强生创新医学数据科学与数字健康部神经科学总监、制药蛋白质组学项目负责人Chris Whelan博士表示：
“UK Biobank的蛋白质组学数据集有潜力实现更强大的生物标志物发现，更准确的疾病预测和更成功的药物开发。分析来自同一名志愿者的两个时间点的样本，将使我们能够以前所未有的大规模检查蛋白质水平在数百种健康和疾病状态下是如何随时间变化的。
这将是世界上最大的生物制药研究合作之一，强调蛋白质组学作为药物发现工具的重要性日益增加。我迫不及待地想知道科学界将如何探索这些数据，以查明疾病进展、疾病亚型和衰老的分子驱动因素。”
在数据提供给英国生物银行批准的研究人员之前，根据其访问政策，该行业联盟的成员将有短时间的独家访问权（9个月）。收集到的任何结果都将返回到UK Biobank，进一步增强了全球批准研究人员可访问的突破性健康数据集。
蛋白质检测和测序将由Regeneron Genetics Center完成，使用Thermo Fisher Scientific的OlinkExplore HT蛋白质组学平台和Ultima Genomics13的Ultima UG 100测序仪，这两种高通量技术都可以实现大规模应用。
参考文献
Plasma proteomic associations with genetics and health in the UK Biobank
