【Gut】Olink Proteomics助力克罗恩病早期发病蛋白标志物新发现

首页    应用案例    OLINK在疾病研究中的应用    【Gut】Olink Proteomics助力克罗恩病早期发病蛋白标志物新发现
 

研究背景

克罗恩病(Crohn’s disease, CD )是一种特定的慢性炎症肠道疾病(Inflammatory Bowel Disease, IBD,属于自体免疫性疾病其主要特点为机体慢性的消化系统炎症,是由遗传和环境因素之间复杂的相互作用、导致免疫反应的慢性激活所引起,但其具体的发病机制尚不清楚。如今IBD已经由少见病发展为了常见病,但目前并无任何药物治疗和手术能根治,其治疗的目的在于改善症状,使病情缓解以及预防复发。

图片来自healthlifemedia.com

随着多组学和血清蛋白组分析技术的发展,蛋白组学研究已经开始应用于IBD领域。一些血清蛋白组学研究显示,某些血清蛋白标志物与IBD表型及其复杂的疾病症状有关;还有研究显示健康个体的血清蛋白标志物与另一种炎症性肠道疾病-溃疡性结肠炎Ulcerative Colitis, UC)风险相关。但目前还没有明确的与CD疾病进展相关的血清蛋白标志物。

 

新文速递

胃肠病学国际知名期刊Gut杂志 (IF = 23.06)GEM研究中心与西奈山医院等研究机构的学者联合发表的最新研究成果中,基于CCC-GEM队列,对其招募时采集的血清样本进行基于Olink PEA技术的蛋白组检测,评估血清蛋白与CD未来疾病风险和进展的关联。

研究使用Olink 炎症、心血管代谢,心血管II、心血管 III和免疫应答等5个panel对446个血清蛋白标志物进行了检测,找到25种血清蛋白标志物与CD的未来疾病风险显著相关,其中15个蛋白标志物与CD疾病风险显著正相关,10个蛋白标志物显著负相关,其中CXCL9在不同的模型中均显示对CD发病的影响最大。

 

研究设计

GEM研究中心团队基于CCC-GEM队列,使用了其嵌套病例对照队列(nested case–control cohort)。截止2020年2月,每个已确诊患有CD疾病的FDR(n=71)与4名在同一观察期间保持健康的FDRs(n=284)匹配。所有受试者在CCC-GEM招募前都进行了筛查,排除了存在任何胃肠道症状、IBD症状、腹腔疾病或肠易激综合症状的受试者。

 

研究结果

Olink PEA panel检测血清蛋白的结果显示,共有25个蛋白标志物与CD未来疾病风险显著相关,其中一组单变量回归模型分析发现22个与CD疾病发展相关的蛋白,而多变量LASSO模型则发现12种相关蛋白,其中9个蛋白,包括CXCL9、OSM、 IL-17D、HO-1、 MMP-9、 CNTN1、PGLYRP1、ZBTB16 和TREM1,在两组模型中均与CD进展显著相关

 

对以上发现的25个蛋白与其他CD疾病风险或评估相关的生物标志物之间的关系进一步分析后,结果表明23个蛋白与FCP(粪便钙卫蛋白)相关,3个蛋白与尿液中的LMR(乳果糖/甘露醇的比)相关,15个蛋白与较高的AS(血清抗体总和)相关。其中,CXCL9不仅与高水平的FCP和LMR相关,也与高的血清抗体总和有关,是唯一一个与CD发病风险及所有其他风险生物标志物评估显著相关的生物标记物。

*FCP: 粪便钙卫蛋白,反应肠道炎症
*LMR: 乳果糖/甘露醇比值,评估受试者的肠道通透性
*AS: 血清抗微生物抗体总和,与肠道细菌抗原的免疫反应有关
此外,研究还试图对CD疾病发病的早期生物标志物进行一定的探索。对诊断前至少随访2年(本队列中诊断的中位时间)的受试者进行评估后发现,尽管这个亚组的患病人数较少(N=36后来罹患CD;N=144匹配健康对照),但有11种蛋白标志物显示出与未来CD疾病发病相关的趋势 (one-sided p<0.05)。

 

研究结论

基于Olink PEA蛋白组技术,该项针对CD患者健康FDR前瞻性研究中,对大量的血清蛋白进行检测和系统研究分析,找到了25CD疾病发病风险相关的蛋白,其中一些蛋白还与肠道炎症、对生物抗原的免疫反应肠道屏障功能相关。

 

CXCL9是唯一与未来CD发病风险增加以及所有其他风险生物标志物(即FCP、 LMR和 AS)独立相关的蛋白,这表明CXCL9在CD发病机制中起着关键作用。此外,IL-6细胞因子家族的OSM和参与组织损伤和重塑的蛋白酶MMP也与未来CD发病风险增加显著相关。有趣的是,在本研究中还发现了几种蛋白标志物与较低的CD发病风险相关,如对氧化和/或炎症刺激反应的细胞保护酶HO-1。

 

写在最后

多组学研究的兴起旨在揭示与克罗恩病有关的病理生理进程,在此过程中,基于Olink的血清蛋白组学技术,GEM研究团队发现了与未来克罗恩病疾病发病相关的血清蛋白标志物特征组,这些标志物可以作为未来治疗克罗恩病的药物开发或干预的潜在靶点;对血清蛋白与其他生物标记物的关联分析,有助于进一步研究其在疾病发病机制中的潜在作用。基于Olink的血浆蛋白组学技术,研究和揭示与克罗恩病发病风险有关的血清蛋白标志物,有助于揭示与克罗恩病有关的病理生理过程并进一步推动克罗恩疾病的精准诊疗进程

参考资料:
1.Immune response and barrier dysfunction-related proteomic signatures in preclinical phase of Crohn's disease highlight earliest events of pathogenesis. Gut. 2023 Aug;72(8):1462-1471.

如有需求Olink服务需求,欢迎咨询Olink认证服务商—中科普瑞

电话:021-58086128

邮箱:market@sinomics.com

电话:+86 21 5077 8771

邮箱:China@olink.com

地址:上海市浦东新区沪南路2157弄2号1011室

 

2023年9月12日 13:54
浏览量:0