研究背景
家族性高胆固醇血症(FH)是一种由基因突变引起的遗传性疾病,如LDLR基因的变异。患者自出生起便暴露于极高的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,导致早期动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)的风险显著增加。然而,仅依赖LDL-C水平来区分FH患者与普通高胆固醇血症(HC)个体却存在一定困难。此外,FH的临床诊断需依赖于遗传检测和荷兰脂质临床网络评分(DLCNS),但现今遗传检测的普及率较低,且DLCNS在部分患者(如LDL-C在190-220mg/dL的情况下)存在漏诊的风险。因此,迫切需要一种更为高效的辅助诊断生物标志物。
FH患者分为遗传确诊(genFH,n=114)和临床诊断(clinfH,n=22),数据来源于意大利、俄罗斯等国的脂质门诊。对照组包括健康人群(n=586)和普通高胆固醇血症患者(HC,n=55)。
Olink蛋白组学在标志物筛选中的关键作用
在264种蛋白中迅速锁定FGF-5,其NPX值在FH患者中呈现出超过2倍的差异(log2FC1,P<0.001),并且ROC曲线的AUC值达到了0.99。对机器学习模型的验证中,Olink数据被用于XGBoost算法的输入,确认FGF-5作为首要预测因子(重要性评分最高),并排除了其他蛋白的干扰(如BMP-6和CASP-8)。在意大利、俄罗斯和荷兰等独立队列中Olink检测的FGF-5表达趋势一致,为后续的ELISA验证奠定了基础。
亮点结果
在对比genFH组与对照组中,FGF-5在FH患者中的水平显著升高,genFH组的血浆FGF-5水平(NPX值)接近对照组的2倍(log2倍数变化1,P<0.001)。ROC曲线的下面积(AUC)高达0.999(95% CI: 0.989-1.000),特异性与敏感性几乎完美,而在独立验证队列(俄罗斯)的结果也显示一致(AUC=1.000)。此外,FGF-5在匹配LDL-C的genFH与HC比较中仍显著区分(AUC=0.969)。
机器学习模型还检测到了其他差异蛋白,如BMP-6、CASP-8和OPN,但FGF-5在所有队列中均表现出一致的显著性。
生物学意义与机制探讨
FGF-5在调控细胞增殖和分化方面发挥着重要作用,它与FGFR受体结合后可激活MAPK、Ras等信号通路,可能与FH患者的白细胞端粒缩短及心血管重塑密切相关。在临床应用上,该方法可以补充DLCNS的不足,FGF-5可用于识别LDL-C水平中等升高但DLCNS评分较低的FH患者。在资源有限的地区,FGF-5检测还可以作为遗传检测的替代方案,成为FH筛查的一线工具。
结论
本研究通过Olink血浆蛋白组学与机器学习方法,发现FGF-5是一种具有前景的FH诊断生物标志物。FGF-5能有效区分FH患者(包括基因证实及临床诊断的病例)与HC个体,为FH的早期诊断和管理提供了新的思路。未来需要进一步的研究来验证FGF-5的临床应用价值,包括开发多标志物联合评分(如FGF-5+炎症蛋白)以提升诊断效能;探索FGF-5在FH心血管并发症中的病理机制;推动FGF-5检测的临床转化,弥补遗传检测的不足。然而,本研究也存在一些局限性,例如样本量较小及研究人群主要集中在高加索人群,未来仍需在更大规模的队列中验证FGF-5的作用机制。
人生就是博-尊龙凯时将继续关注这一领域的最新进展,期望为家族性高胆固醇血症的患者带来更好的治疗与管理方案。