EASL2022丨华瑞教授团队：威尔逊病的无创诊断新方法——质谱蛋白质组学结合生物信息学分析

医学abeycd 2022-06-24 发布于湖北

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威尔逊病（WD）是一种罕见遗传病，其临床表现和诊断复杂，尚缺乏有效无创评估方法。第57届欧洲肝病研究学会年会（EASL2022）暨2022年国际肝脏大会™（ILC 2022）上，我国吉林大学第一医院华瑞教授团队介绍了一种基于蛋白质组学分析的诊断模型，该诊断模型具有较好的预测效能，为临床诊断提供了新的思路。《国际肝病》特此报道，内容如下。

（摘要编号：FRI261）

研究背景

威尔逊病（WD）是一种罕见的常染色体隐性遗传病，是由于常染色体ATP7B基因突变引起铜代谢障碍导致铜沉积于身体多个脏器引起相应的器官损害。表观遗传学、环境、年龄和性别相关因素对WD表型的影响使临床表现和诊断复杂化，容易漏诊和误诊，疾病可进行性加重，导致残疾或死亡。

目前的诊断依据尚有不足之处，铜蓝蛋白水平易受多种因素影响；肝铜检测为有创检查且易受穿刺部位影响；ATP7B基因检测相对昂贵而不能普及。因此，寻找新的生物标志物对WD的诊断和预后至关重要。该研究旨在揭示WD相关的蛋白质组学改变，从而开发出基于蛋白质的分子诊断模型。

研究方法

本研究应用LTQ-Orbitrap（LC-ESI-MS/MS）定量蛋白质组学分析揭示20名WD受试者（10名肝型和10名脑型）和10名健康对照之间的差异表达蛋白（DEPs）。然后，基于STRING数据库对基因本体（GO）和蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络进行功能富集分析以揭示失调蛋白质的生物学功能。接下来，使用XGboost构建可以区分WD患者与健康对照的最佳诊断模型。最后，收集42份独立的血清样本（16名WD受试者和26名健康对照），并通过ELISA检测以验证疾病相关的DEPs和诊断模型。

研究结果

本研究共鉴定出62个DEPs，其中18个蛋白差异表达上调，44个差异表达下调。GO富集分析显示，常见的DEPs主要参与炎症反应、凝血级联、蛋白质转运和激活等生物学过程。PPI网络分析显示，多个DEPs与和WD相关的DEPs相互作用，如肝素辅因子2（SERPIND1）、甲状腺素转运蛋白（TTR）和凝血因子IX（F9）等。

因此，我们构建了一个由两个下调蛋白［F9和C4b结合蛋白β链（C4BPB）］组成的诊断模型，准确度为100%。与26名健康对照相比，ELISA测试验证了F9和C4BPB在16名独立WD样本中差异表达下调。在独立样本中，诊断模型的ROC曲线下面积（AUC）为0.986，其灵敏度和特异性分别为93.8%和96.2%（见图1）。

图1：受试者工作特征（ROC）曲线显示了由2个差异表达下调蛋白（C4BPB和F9）组成的诊断模型用于诊断WD的灵敏度和特异性［ROC曲线下面积（AUC）=0.986，准确度=100%，灵敏度=93.8%，特异性=96.2%］。

研究结论

我们的研究首次证明质谱蛋白质组学结合生物信息学分析是识别与WD相关的候选标志物的潜在方法。需要进一步的研究来评估这些生物标志物及诊断模型在WD患者中的临床效用。

专家简介

华瑞

教授，吉林大学第一医院肝胆胰内科主任医师，医学博士，硕士生导师。中华医学会肝病学分会第七届终末期肝病学组委员。曾主持国自然青年基金一项、主持省科技厅级课题三项、并参与国家重大专项分中心课题以及多项国际国内多中心临床药物试验研究。以第一作者或通讯作者发表SCI科研文章十余篇；中文核心期刊文章近30篇；参编医学专著3部。相关肝豆状核变性的研究曾多次入选美国肝病学会议进行学术交流。