Olink蛋白組學(xué)技術(shù)能夠以超高的靈敏度和特異性檢測大量蛋白質(zhì)的變化，而代謝組學(xué)技術(shù)則專注于分析生物體內(nèi)的代謝物；通過大量的臨床樣本研究實例印證了Olink蛋白組學(xué)技術(shù)與代謝組學(xué)技術(shù)結(jié)合所展現(xiàn)出的強大威力，能夠更準確地診斷疾病、發(fā)現(xiàn)潛在的生物標志物，為疾病的早期預(yù)警和精準治療提供關(guān)鍵依據(jù)。

案例一

煙酸代謝物增加血管炎癥及心血管疾病風(fēng)險

背景：前期研究發(fā)現(xiàn)煙酸對心血管健康的影響復(fù)雜存在 “煙酸悖論”。

研究內(nèi)容：

1. 研究者在接受選擇性診斷心臟評估的穩(wěn)定參與者的前瞻性發(fā)現(xiàn)隊列中，納入1162例受試者，對其空腹血漿樣本進行代謝組學(xué)檢測，發(fā)現(xiàn)煙酸代謝與心血管重大不良事件的發(fā)生相關(guān)，煙酸代謝的末端代謝物N1-甲基-2-吡啶酮-5-甲酰胺（2PY）和N1-甲基-4-吡啶酮-3-甲酰胺（4PY）在的血清中的水平，與3年重大不良心血管事件的風(fēng)險增加相關(guān)。在美國隊列（2331名）和歐洲隊列（832名）兩個獨立的臨床驗證隊列中驗證成立。

2. 使用全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）方法檢測了循環(huán)2PY和4PY的遺傳決定因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2PY和4PY水平與染色體2上的同一基因位點相關(guān)。這兩個位點分別為rs10496731和rs6430553，它們位于ACMSD基因內(nèi)，并且彼此之間存在高度的連鎖不平衡。通過美國隊列的LC-MS/MS分析，發(fā)現(xiàn)每個T等位基因拷貝都會顯著增加2PY和4PY的水平。

3. 通過在美國驗證隊列中的關(guān)聯(lián)結(jié)果與我們在英國生物銀行中olink蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)進行的關(guān)聯(lián)結(jié)果以及來自其他各種隊列的公開可用匯總統(tǒng)計數(shù)據(jù)（合并n=106,000）相結(jié)合，進一步證實了 rs10496731與循環(huán)sVCAM-1水平的顯著關(guān)聯(lián)（P=3.6×10−18），表明2PY和/或4PY可能通過這個已知的血管炎癥性心血管疾病生物標志物與主要不良心血管事件的風(fēng)險相關(guān)。

案例二

有助于新診斷個體的2型糖尿病病因和臨床異質(zhì)性四組分型

背景：從病因?qū)W研究糖尿病臨床診斷分組。

研究內(nèi)容：

1. 本研究應(yīng)用軟聚類（原型）方法根據(jù)32個臨床變量來表征新診斷的T2D。檢測個體的定量聚類評分，并研究與血糖惡化、遺傳風(fēng)險評分、循環(huán)多組學(xué)生物標志物（轉(zhuǎn)錄組、兩種代謝組和包括olink在內(nèi)的三種蛋白組）和36個月表型穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)。

2. 四種原型譜代表了T2D病因過程組合的功能障礙模式，并與多種循環(huán)生物標志物相關(guān)。與肥胖、胰島素抵抗、血脂異常和β細胞葡萄糖敏感性受損相關(guān)的一種原型對應(yīng)于最快的疾病進展和對抗糖尿病治療的最高需求。

案例三

新發(fā)小兒炎癥性腸病的粘膜和血漿代謝組：與疾病特征和血漿炎癥蛋白標志物的相關(guān)性

本研究比較了新發(fā)兒科IBD患者和有癥狀的非IBD對照組之間的粘膜和血漿代謝組，并將血漿炎癥標志物和疾病特征與改變的代謝物相關(guān)聯(lián)。

研究內(nèi)容：

1. 67例未接受過治療的克羅恩病Crohn’s disease患兒的結(jié)腸和回腸活檢和血漿配對 [CD; n=47]，潰瘍性結(jié)腸炎IBD [UC; n=9]和非IBD對照[n=11]使用超高效液相色譜-質(zhì)譜[UPLC-MS/MS]進行代謝組學(xué)分析。評估炎性血漿蛋白 [n=92]。利用Multiplex Inflammation 96 panel [OLINK Proteomics， Uppsala， Sweden] 測量血漿中的炎癥蛋白。

2. 在與CD相關(guān)的蛋白質(zhì)中，IL-24與血漿代謝物相關(guān)，包括乳糖基-N-棕櫚酰鞘氨醇 (d18:1/16:0) 和磷脂酰乙醇胺 (18:1/18:1)、血紅蛋白和糞鈣衛(wèi)蛋白。在UC中，IL-24、IL-17A和CCL-11與幾種血漿代謝物相關(guān)，包括N-乙酰色氨酸、色氨酸、甘油酸鹽和蘇糖酸鹽，以及與小兒潰瘍性結(jié)腸炎活動指數(shù)、C反應(yīng)蛋白和糞便鈣衛(wèi)蛋白相關(guān)。

案例四

創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙癥狀的代謝組學(xué)分析

背景：代謝組學(xué)有助于了解創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）的病理生理學(xué)變化。

研究內(nèi)容：

1. 通過使用來自124名世界貿(mào)易中心反應(yīng)者（56名PTSD，68名對照組）的血漿樣本中的全局代謝組學(xué)和復(fù)雜脂質(zhì)分析，差異代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)己糖基神經(jīng)酰胺HCER（26:1）與FDR<0.1時的PTSD相關(guān)。

2. 與未受影響的對照分類相比，PTSD的多代謝物綜合評分的AUC為0.839。獨立成分分析確定了三個與PTSD顯著相關(guān)的代謝組學(xué)模塊。這些模塊在膽汁酸代謝、脂肪酸代謝和孕烯醇酮類固醇中顯著富集，分別參與先天免疫、炎癥過程和神經(jīng)元興奮性。

3. 代謝組學(xué)和之前對96個響應(yīng)者的子樣本的Olink蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)集的綜合分析確定了七個與代謝模塊顯著相關(guān)的蛋白質(zhì)組學(xué)模塊。

參考文獻

1. A terminal metabolite of niacin promotes vascular inflammation and contributes to cardiovascular disease risk. Nature Medicine. 2024.

2. Four groups of type 2 diabetes contribute to the etiological and clinical heterogeneity in newly diagnosed individuals: An IMI DIRECT study. Cell Reports Medicine. 2022.

3. Mucosal and Plasma Metabolomes in New-onset Paediatric Inflammatory Bowel Disease: Correlations with Disease Characteristics and Plasma Inflammation ProteinMarkers. Journal of Crohn’s and Colitis. 2022.

4. Metabolomics analysis of post-traumatic stress disorder symptoms in World Trade Center responders. Translational Psychiatry. 2022.

END