2025-01-16
在医学科技日新月异的当下，精准医疗已成为全球医疗领域的核心追求。它依据个体独特的基因、环境及生活方式等因素，定制专属医疗方案，大幅提升治疗的精准性与安全性。而血浆蛋白质组学，作为精准医疗领域的璀璨明星，正逐步揭开疾病与健康的神秘面纱，为临床研究开辟全新路径。
2024 年 11 月 22 日，复旦大学附属华山医院郁金泰、毛颖团队与类脑智能科学与技术研究院程炜、冯建峰团队在顶尖期刊Cell发表的研究成果，宛如一颗重磅炸弹，在医学研究领域掀起波澜，并登上《细胞》（Cell）杂志2025年开年封面。他们精心挑选了 53,026 名成年人作为研究对象，从其血浆样本中成功鉴定出 2,920 种蛋白质，纳入了1706种人类疾病与表型，绘制了一张全面的蛋白质组图谱，借助机器学习模型，挖掘出潜在疾病预测诊断标志物和治疗靶点 。这一过程就像在浩渺的生物宇宙中，精准定位了数千颗“生命星辰”。
Graphical abstract
为了探究这些蛋白质与疾病和健康特征的关系，研究团队采用了多种统计模型。针对 406 种常见疾病，运用逻辑回归模型进行横断面分析；对于 660 种新发疾病，则借助 Cox 回归模型开展纵向研究。在研究蛋白质与 986 种健康相关特征的关联时，依据特征的数据类型，分别使用线性回归、逻辑回归和比例优势逻辑回归模型。通过这些复杂且严谨的分析，构建出了一张庞大而精细的蛋白质与疾病、健康特征的关联网络。不仅如此，团队还通过敏感性分析确保结果的可靠性，运用生物信息学方法进行通路富集分析，挖掘蛋白质背后的生物学意义，并利用 LightGBM 算法构建预测模型，为后续研究筑牢根基。同时，采用孟德尔随机化分析，结合蛋白质定量性状位点（pQTL）数据，深入探索蛋白质与疾病之间的因果关系。
这项研究收获了一系列令人瞩目的关键成果，在疾病预测与诊断方面表现卓越。血浆中的特定蛋白质成为了疾病的“信号灯”，其表达水平与疾病发生风险紧密相连。例如 GDF15，与心脏疾病、代谢性疾病等多种病症的发生风险密切相关。通过监测这些蛋白质在早期的微妙变化，医生仿佛拥有了“未卜先知”的能力，能够提前预测个体患病的可能性，实现疾病的早期精准干预，大大提升治疗的成功率。而且，基于蛋白质表达模式的诊断方法犹如一台高精度的“扫描仪”，比传统手段更灵敏、更特异，能够精准区分不同疾病以及同一疾病的不同亚型，发现传统诊断难以捕捉的早期信号，为患者争取宝贵的治疗时间。
在探索疾病的潜在致病蛋白方面，研究团队借助孟德尔随机化分析和 pQTL 数据，成功确定了 474 个可能的因果蛋白。这些蛋白不仅与疾病存在关联，更可能是疾病发展的“幕后操纵者”。以 GDF15 为例，它或许在多种疾病的进程中起着核心推动作用，这一发现为疾病的生物学研究和治疗干预开拓了全新的方向，为开发更有效的治疗方法提供了全新的靶点。
在治疗靶点的探索上，研究团队通过深入剖析血浆蛋白质与疾病的关联，精准识别出在疾病发生发展中起关键作用的蛋白质，为药物重定位和新药开发带来了新的曙光。一些已有的药物可能通过重新定位，实现“跨界”治疗其他相关疾病。而对于尚无有效疗法的疾病，新发现的蛋白质靶点则为新药研发指明了方向。同时，基于个体蛋白质表达模式制定个性化治疗方案，能够显著提高治疗效果，减少副作用，真正实现精准医疗的目标。
Analytical workflow
近年来，血浆蛋白质组学在临床研究中备受关注，特别是在血液磁珠低丰度富集技术的广泛应用及高端质谱设备 Astral 的推出，显著提高了血液蛋白组学的鉴定深度。作为多组学科研服务的专家，上海派森诺生物在蛋白质组学领域布局全面，依托先进技术和专业团队，可提供血浆/血清Astral-DIA蛋白组学研究全流程服务。我们已成功助力多个项目突破性进展，期待与您携手合作，共同挖掘血液蛋白质组学的巨大潜力，为精准医疗贡献力量。欢迎随时咨询合作！
