【Nature Cardiovascular Resaerch】Olink助力肺动脉高压患者右心室衰竭标志物LTBP-2筛选

新文速递

结合蛋白质组学（Olink血浆蛋白质组图谱）与转录组学，研究者鉴定到一组与心脏纤维化相关的蛋白质，它们在右心室失代偿的肺动脉高压患者的右心室组织和血浆中也有上调。多组学分析得到的数据随后经过验证队列的验证，确定了LTBP-2（一种分泌型基质蛋白），可以作为右心室衰竭的新因子和生物标志物来预测肺动脉高压患者的预后。

对人类右心室衰竭进行转录组和蛋白质组的比较分析

采用主成分分析(PCA)分别对转录组(下图A)和蛋白质组(下图B)进行分析，每个点代表一个样本（绿色为对照、红色为cRV患者、蓝色为dRV PAH患者）。可以看出，在CTRL 与cRV 两个人群的组织中，转录组和蛋白质组的表达水平差异都比较小，而dRV 患者的表达水平与CTRL 与cRV 的差异均较大。

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对转录组和蛋白组数据进行整合分析(上图C) ，通过Circo Plot 和韦恩图（venn diagram）展示了dRV 和CTRL 之间重叠的差异表达编码基因(DEG)和蛋白质(DEP)，在检测到的基因-蛋白质匹配中，作者定义了作为具有相应的检测蛋白质的检测基因，总共 60个基因中有10个被检测到在转录和转录水平都受到调控翻译水平，其中58个(97%)显示一致的表达模式（33个上调，25个下调）。从结果可以看到几种与心肌壁完整性和心脏适应压力相关的蛋白，如SORBS2、MLIP 和DSG2 在mRNA 和蛋白质表达水平均下调，而多种ECM  相关蛋白，包括COL6A3，COL18A1， LTBP-2、VCAN和TNC 在mRNA 和蛋白质表达水平均上调。多组学的结合创建了研究右心室衰竭的潜在机制和潜在改善右心室功能的参考数据集。

对肺动脉高压患者进行Olink 血浆蛋白质组分析

发现队列：来自加拿大的28名健康对照和60名肺动脉高压患者（其中cRV=31例、dRV=29例），采集的样本均采用Olink Explore 384 Cardiometabolic Panel 进行大规模血浆蛋白质组分析。

2、与健康对照组相比，PAH 患者血浆中的NT-proBNP、NPPB 蛋白的NPX 表达水平显著升高。同时研究者们为了评估Olink 方法的性能，还研究了PEA 方法与临床测量血浆NT-proBNP方法（西门子的NT-proBNP 诊断试剂)的一致性，从上图b中可以看出这两个值的相关性非常高 (r= 0.9368，P < 0.0001)，表明 Olink 方法的准确性和灵敏度非常可靠。

3、与健康对照组相比，将dRV 的PAH 患者的转录组数据、右心室组织蛋白组数据和和Olink血浆蛋白中上调的循环蛋白用维恩图展现出来出来（上图c），三个数据集的交集显示了5个共同的蛋白（LTBP-2、COL6A3、COL18A1、 TNC和CA1），其主要与纤维化相关。在上图d中综合了对照组和PAH 患者（cRV 和dRV 两组）的这五种共有因子的血浆NPX 蛋白表达水平，差异非常显著，在PAH 内部的两个分组间差异均不显著。

在独立队列中验证选定的生物标志物

验证队列：来自英国谢菲尔德心肺研究中心收集的血浆样本，56名健康对照和61名PAH 患者，所有样本均采用Olink Explore 384 Cardiometabolic Panel 进行大规模血浆蛋白质组分析，分别探索了5种共有蛋白质（LTBP-2、COL6A3、COL18A1、 TNC 和CA1）以及NT-proBNP 各自的临床相关性。所有数据与在发现队列中得出的结论非常一致。

5种共有蛋白质（LTBP-2、COL6A3、COL18A1、 TNC和CA1）的NPX表达水平与预后的相关性见下图。

在总共205个体中，NT-proBNP、LTBP-2、COL6A3、 COL18A1、TNC 和CA1 在患者中显著上调，PAH 与对照组相比显著上调，其中dRV 患者相比cRV 患者也显著增加。ROC 分析显示LTBP-2、COL6A3、COL18A1 和TNC 与无移植的肺动脉高压患者存活率显著相关。在这些生物标志物中，LTBP-2 蛋白具有最高的AUC（下图）。

与发现群组和验证群组一致，单独来看，未经调整的Cox 比例风险分析显示 LTBP-2、COL6A3、COL18A1 和TNC 与PAH 患者的无移植存活率显著相关。 多变量分析表明，只有LTBP-2 仍然是一个独立的风险后的预后因素。