研究人员确定诊断，预后使用的有前途的蛋白质

即时发布

Tracey Peake. tracey_peake@ncsu.du. 919-515-6142

来自北卡罗来纳州立大学的研究人员已经确定了蛋白质，其在早期诊断肌萎缩侧硬化（ALS）和更准确的疾病预后。

ALS通常被称为Lou Gehrig的疾病，是一种影响脑和脊髓的进步性神经退行性疾病。目前，没有有效的治疗或治愈。

“The current average time from symptom onset to diagnosis for ALS patients is 1 to 1 ½ years,” says Michael Bereman, assistant professor in biological sciences at NC State, leader of the proteomics core at NC State’s Center for Human Health and the Environment (CHHE) and lead author of a paper describing the work. “A lot of time and money gets spent by patients during that time period. And once a patient has a diagnosis, the tools we currently have to monitor disease progression are very subjective.”

Bereman，谁在2015年被诊断出患有ALS，首先知道目前诊断和预后方法的缺点。因此，他和他的国家统计局的同事决定寻找ALS患者的生物标志物，可能会潜在速度诊断，并给予医生更准确地了解疾病进展。

该团队从33岁的患者和30名健康个体获得脑脊髓液（CSF）和血浆样品。“我们正在寻找蛋白质丰富的差异，”Bereman说。“基本上，如果Als流体中的特定蛋白质水平较高或更低，则被认为是感兴趣的蛋白质。”

使用质谱法，它们在流体中鉴定了超过1,000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。“蛋白质的结合真正改善了任何单一蛋白质的诊断和预后价值，”Bereman说。从CSF中发现的蛋白质开发的模型被证明比血浆中的蛋白质更有用。然而，Bereman注意到血浆中的测定显然存在的可能性，这将是较少的侵袭性。

Bereman选择了两种蛋白质，对诊断和预后应用看起来很有希望，然后进行进一步的分析，以验证其作为生物标志物的有用性。蛋白质，几丁质酶-3像素1和α-1- antichymotfsin与大脑中的免疫系统活化相关，因此也可以用作测量指导在该途径的电流疗法的有效性的客观方式。有趣的是，也已知免疫系统激活在其他神经变性疾病中发挥作用，例如帕金森和阿尔茨海默，表明可以在这些疾病中使用这些疾病。

“我们的目标是创建一个蛋白质目标，可以让医生能够更快地诊断ALS患者的诊断，以及测量疾病进展的客观方式，或者测试新药的疗效，”Bereman说。“我们的下一步将是在从ALS患者纵向收集的流体中查看这些蛋白质和它们的信号通路的变化。”

工作出现在科学报告。CSF和血浆样品由东北ALS联盟生物宿舍提供。NC州立研究生约书亚·伯利，Chhe和NC州的分子教育，技术和研究创新中心（公制）和Chhe研究科学家Tara Nash的研究科学家杰夫·伯利，也为工作作出了贡献。

-peack-

编辑的注释：纸上的摘要跟随

“机器学习揭示了CSF中的蛋白质签名和ALS的临床价值的血浆液体”

DOI：10.1038 / s41598-018-34642-x

作者：Michael Bereman，Joshua Beri，Jeff Enders，Tara Nash，北卡罗来纳州立大学
发布：科学报告

抽象的：
我们使用霰弹枪蛋白质组学来鉴定被诊断患有肌营养的侧面硬化症的个体诊断和预后价值的生物标志物。对匹配的脑脊液和等离子体液体进行丰富的蛋白质耗尽，并通过纳米流动液相色谱法分析高分辨率串联质谱法。标签自由定量用于鉴定在两个流体中用Als（n = 33）和健康对照（n = 30）之间的个体之间的差异蛋白质。在CSF，118（p值<0.05）和27个蛋白质（Q值<0.05）中被鉴定为ALS和对照之间的显着改变。在血浆中，鉴定在ALS和对照之间显着改变20（p值<0.05）和0（q值<0.05）蛋白质。参与补体激活的蛋白质，急性相响应和类视网膜标记途径从ALS患者的CSF中显着富集。随后使用重复的蒙特卡罗交叉验证方法评估各种机器学习方法进行疾病分类。线性判别分析模型在接收器下的中位区域，操作特性曲线为0.94，间条形为0.88-1.0。三种蛋白质组成了预后模型（P = 5E-4），其解释了ALS-FRS评分的49％的变化。最后，我们研究了来自我们发现数据集的两种有前途蛋白质的特异性，Chitinase-3如1蛋白和α-1- antichynymotsin，在衍生自诊断患有Als（n = 11）和 other neurological diseases (n = 15). These results demonstrate the potential of a panel of targeted proteins for objective measurements of clinical value in ALS.