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2018年11月5日——在一项最新发表于《科学报告》(Scientific Reports)杂志的研究中,北卡罗来纳州立大学研究人员识别出一种对于肌萎缩侧索硬化(ALS)诊断和更准确评估疾病预后都可能有用的蛋白质。 % ^" q$ n: a' x. K& ^* W: ~
ALS经常被称为卢伽雷氏症,是一种影响大脑和脊髓中运动神经元的进行性神经退行性疾病。该病目前缺乏有效的治疗和治愈方法。
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“目前ALS患者从出现症状到获得诊断的平均时间是1到1.5年,” 论文第一作者、北卡罗来纳州立大学生物科学助理教授、人类健康和环境中心(CHHE)蛋白质组学核心领导者Michael Bereman说,“在这个过程中,患者需要花费大量的时间和金钱。而对于获得诊断的患者,我们目前用于监测疾病进展的工具是非常主观的。”
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Bereman于2015年被诊断出患有ALS,亲身感受到目前诊断和预后方法的不足。因此,他和北卡罗来纳州立大学的同事们决定在ALS患者中寻找能够潜在加快诊断并使医生能够更准确了解病情进展的生物标志物。
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该研究团队获得了来自33名ALS患者和30名健康人的脑脊液(CSF)和血浆样本。“我们在寻找蛋白质丰度方面的差异,” Bereman说,“本质上,如果ALS患者体液中某一特定蛋白质的水平较高或较低,那么它将吸引我们的兴趣。”
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通过质谱分析法,他们在这些体液中识别出超过1000种不同的蛋白质,然后使用先进的机器学习技术来开发由多种蛋白质组成的模型。“蛋白质的组合,真正提高了任意单一蛋白质的诊断和预后价值,” Bereman说道。从脑脊液中发现的蛋白质建立的模型被证明比血浆中的更有用。不过,Bereman指出,通过血浆进行检测的潜力确实存在,而且它的侵入性较小。
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Bereman选择了两种在诊断和预后方面看起来都很有前景的蛋白质,然后进行了进一步分析以验证它们作为生物标志物的有用性。这两种蛋白质,壳多糖酶3样蛋白1(chitinase-3 like1)和α-1-抗胰蛋白酶1(alpha-1-antichymotrypsin),与大脑中的免疫系统激活有关,因此也可以作为一种客观方法用于测量当前调和该通路疗法的有效性。耐人寻味的是,免疫系统激活已知还在其他神经退行性疾病中扮演着重要角色,比如帕金森病和阿尔茨海默氏病,表明该方法也可能用于这些疾病。
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“我们的目标是创建一组蛋白质靶点,给予医生更快诊断ALS患者的路径,同时作为一种客观方法来测量病情进展,或测试新药物的有效性,”Bereman说,“接下来我们将观察这些从ALS患者纵向采集的体液中的蛋白质及其信号通路随时间的改变。”
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