蛋白质组学——专注于解析人类细胞和组织表达的全蛋白谱的科学——最近取得了突破性进展。这些进展为识别特定疾病和精神障碍的生物标记物提供了新机遇，这对于疾病的预防、诊断和治疗具有重要意义。
复旦大学的研究人员最近对阿尔茨海默病（AD）患者与非AD患者的脑脊液（CSF）中的蛋白质进行了深入研究。他们的分析成果发表在《自然人类行为》杂志上，发现了一些可能作为该疾病生物标志物的特定CSF蛋白。
这项研究的动机是出于对加强阿尔茨海默病早期诊断和预测的迫切需求。共同作者俞金泰和Yu Guo指出，研究的灵感来自于对阿尔茨海默病病理生理学复杂性和多面性的深刻认识，而现有的诊断方法尚未能全面捕捉这些病理生理学特征。
研究成果不仅为阿尔茨海默病的早期诊断提供了新的思路，而且凸显了深入理解疾病病理生理学对于开发更有效诊断和治疗方法的重要性。研究人员期望通过识别和验证CSF中的特定蛋白作为生物标志物，能够为阿尔茨海默病的临床管理带来创新。
研究概述
研究团队最近开展的研究主要致力于鉴定人脑脊液中的特定生物标记物，这些生物标记物对于阿尔茨海默病（AD）的准确检测和病程预测至关重要。为实现这一目标，研究团队对处于不同疾病阶段的AD患者的脑脊液样本进行了深入分析，并与认知功能正常个体的样本进行了比较。
研究中采用了多重蛋白质组学技术，这是一种能够同时测量样本中众多蛋白质的先进方法。运用了质谱分析，这项技术具有高灵敏度，能够探测到蛋白质水平的微小变化。
通过这种方法，研究人员不仅发现了与AD核心病理机制密切相关的蛋白质，还识别出了可能指示炎症、神经元损伤以及人体生理过程其他中断的蛋白质。通过对比AD患者与对照组个体的蛋白质组学图谱，研究揭示了一组潜在的新生物标志物，这些标志物可能有助于AD的诊断和病程评估。
这项研究的成果不仅增进了我们对AD病理生理学的理解，而且为开发新的诊断工具和治疗策略提供了重要线索。通过识别脑脊液中的特定生物标志物，科学家们希望能够提高AD的早期诊断率，并为监测病程提供更精确的方法。
研究者表示： “这项研究最值得注意的发现是发现了新的生物标志物CSF YWHAG。在 6,361 种蛋白质中，CSF YWHAG 在诊断生物学（AUC=0.969）和临床（AUC=0.857）定义的 AD 方面表现最佳。四种（YWHAG、SMOC1、PIGR 和 TMOD2）和五种（ACHE、YWHAG、PCSK1、MMP10 和 IRF1）蛋白质组分别将准确度大大提高到 0.987 和 0.975。”
脑脊液蛋白在阿尔茨海默病诊断中的表现以及在外部队列和尸检病理队列中的验证。
为了评估他们确定的生物标志物的有效性，研究人员对一组独立的外部患者进行了进一步的跟踪研究。这项研究的结果验证了生物标志物的强度。
此外，作者利用尸检数据表明，他们鉴定出的生物标志物有助于区分从患有 AD 的死者身上提取的样本和从从未被诊断出患有 AD 的其他人身上提取的样本，其表现优于现有的用于诊断该疾病的生物标志物。
研究者表示：“这些发现的生物标志物还能有效预测阿尔茨海默病痴呆的临床进展，并且与阿尔茨海默病核心生物标志物和认知能力下降密切相关。更好地了解阿尔茨海默病的不同分子亚型可能会带来更精细的治疗方法，针对个别患者的特定病理过程。”
研究人员利用先进的蛋白质组分析技术，揭示了与 AD 相关的分子变化，这被发现是一个非常有希望的诊断目标。未来，这项研究可以为开发用于准确诊断 AD 的高精度工具以及有针对性的早期治疗干预措施提供参考。
在接下来的研究中，研究团队计划在从更广泛的不同个体中提取的外部队列中重复他们的研究。此外，他们希望改进他们发现的生物标记，并开发可在临床环境中进行的针对这些标记的标准化诊断测试。
“在我们未来的研究中，我们还将探索已发现的蛋白质组学变化背后的生物学机制，以更好地了解这些生物标志物与疾病进展的关系，”研究者补充道。
“我们还将进行纵向研究，以确定这些生物标志物能够多早预测阿尔茨海默病以及它们与临床结果之间的关系。最终目标是将这些生物标志物整合到常规临床实践中，促进早期诊断和个性化治疗策略。”
文章来源：《Nature Human Behavior》
DOI: 10.1038/s41562-024-01924-6
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