EUR HEART J 亮点 | 基于蛋白质组学构建心源性休克患者分类系统

景杰学术/解读

心源性休克（Cardiogenic Shock，CS），是指由于心脏功能极度减退，导致心输出量显著减少并引起严重的急性周围循环衰竭的一组综合征。CS与高短期死亡率相关，精确的CS风险分层可指导干预以改善患者预后。目前主要的两个风险评分系统CardShock和IABP-SHOCK II主要依赖于乳酸和葡萄糖，蛋白质作为生理功能的执行者，基于蛋白质生物标记物开发更准确的风险分层策略，对指导早期的保守治疗或侵入性治疗对临床治疗与预后具有重要意义。

2019年6月17日，国际专业学术期刊European Heart Journal发表了基于蛋白质谱指导心源性休克患者分类的最新进展。来自德国普拉霍尔大学医院的研究人员利用nLC-MS/MS检测CS患者的血浆蛋白质组，发现了4种可用于构建CS患者分类系统的标志物蛋白L-FABP、B2MG、ALDOB和IC1。并基于这4种蛋白开发了一种新CS患者分类系统CS4P，CS4P结合当代风险评分改进了预测指标，用于短期死亡风险分层，可以指导临床医生选择患者进行晚期治疗。

 

研究速读

研究者首先以巴塞罗那的CS样本队列为研究对象，采用基于质谱的高通量蛋白质组学技术检测CS患者的蛋白组数据，初步筛选蛋白质标志物。随后在CardShock队列中交叉验证，筛选符合条件的蛋白质构建分类系统，并结合现有的分类系统探讨其临床分类性能。最后再利用ELISA技术验证质谱得到的结果，证实基于蛋白质的CS分类模型的临床适用性，实验流程如图1。

图1.实验流程图

1、蛋白质组学筛选蛋白质生物标志物

研究者利用质谱技术对巴塞罗那的CS患者（n=48）进行血浆蛋白质组检测，共鉴定出2654种蛋白质，其中488种蛋白存在于超过30%的病例中。最终选取51种蛋白用于在后续CardShock队列中的进一步验证和筛选标志物蛋白，如图2。

图2. 靶向蛋白质组结果

2、针对循环生物标志物候选物的靶向蛋白质组学交叉验证

进一步地，研究者使用PRM靶向蛋白质组学定量技术，在CardShock队列中进一步评估51种选定蛋白质的CS患者中短期死亡率的预测能力。通过预测因子选择和交叉验证鉴定了4中蛋白质组合（CS4P）：L-FABP、B2MG、ALDOB及IC1。该组合具有最高分类效能（ACU=0.83)，可作为鉴定短期CS死亡风险的最佳蛋白质分类系统，如图3。

图3.CS4P、CardShock模型及其组合模型性能参数

另外，研究分别评估了CS4P模型与CardShock风险评分及IABP-SHOCK II模型混合模型的分类性能，表面联合模型具有更好的性能（表1）。

表1. 预测心源性休克患者90天死亡率的模型表现比较

 

3、ELISA试验验证CS4P模型的临床适用性

最后，为了试验CS4P模型的临床适用性，研究者采用ELISA测试CS患者血浆中CS4P模型中的包含的4种蛋白。结果显示通过ELISA获得的CS4P的蛋白质浓度结合CardShock风险评分提供的AUC为0.82，与靶向蛋白质组学获得的结果无显著差异（图4）。

图4. ELISA验证CS4P模型中的蛋白质水平

本文利用nLC-MS/MS蛋白质谱技术，成功的利用血浆蛋白质构建了性能优秀的CS患者分类系统CS4P，证明了蛋白质组学技术可以有效地挖掘蛋白标志物，应用于今后临床诊疗当中。本研究进一步丰富了蛋白质作为疾病临床诊疗标志物的研究，更加全面和深入地利用蛋白质组学技术将有效地推进今后疾病的基础和临床研究。 

参考文献

[1]. Ferran Rueda, et al., 2019, Protein-based cardiogenic shock patient classifier. European Heart Journal.