「青莲聚焦」深度血浆蛋白质组学表征白塞病蛋白质组学图谱
白塞病（BD）是一种多系统慢性血管炎，具有高度异质性，有多器官受累，包括口腔溃疡、生殖器溃疡、葡萄膜炎和皮肤病变，可因动脉瘤破裂或严重的神经并发症而致命。与不同器官相关的BD的分子特征尚不清楚。临床诊断和后续治疗主要取决于临床症状。目前还没有可用于分化不同器官分辨BD的生物标志物。
2022年9月19日，中国医学科学院北京协和医学院李永哲、郑文洁及国家蛋白质科学研究中心于晓波共同通讯在Arthritis & Rheumatology （IF=15.483）在线发表题为“Proteomics Landscape Mapping of Organ-Resolved Behçet’s Disease Using In-Depth Plasma Proteomics for Identifying Hyaluronic Binding Protein 2 Expression Associated With Vascular Involvement”的研究论文，本研究旨在通过深入的蛋白质组学方法阐明BD的发病机制和异质性，利用深入的蛋白质组学方法确定临床评估和治疗BD患者的生物标志物。
研究思路
研究人员选择98例BD患者和31名健康对照者血浆样本，使用深度蛋白质组平台集成数据独立采集质谱（DIA-MS）和可定制抗体微阵列对BD进行了全面的血浆蛋白质组分析，并进一步在108例BD患者和29名健康对照者血浆样本中进行酶联免疫吸附试验（ELISA）验证。
研究结果
1 与BD相关的差异表达血浆蛋白分析
该研究中，研究人员通过DIA-MS和可定制抗体微阵列，首次对BD进行了全面的血浆蛋白质组分析。一共鉴定了759种蛋白，其中有220个差异表达的蛋白，其中鉴定了215个与BD相关的新蛋白，包括SERPINA3、GPLD1和ATRN（图2C）。对差异蛋白进行聚类分析，发现可区分88.6%的患者和95.5%的健康对照组（图2D）。生物信息学分析揭示了与BD发病相关的不同生物学过程，包括补体激活、伤口愈合、血管生成、白细胞介导免疫等。
为了研究治疗对血浆蛋白的影响，研究人员根据糖皮质激素（GCs）和免疫抑制剂的治疗对BD患者进行了分组，分析表明接受GCs和免疫抑制剂治疗的BD患者与未接受GCs和免疫抑制剂治疗的BD患者相比，大多数生物过程的改变与免疫反应的调节有关。
2 基于蛋白质组学数据对BD患者进行分型
为了进一步研究BD患者之间的异质性，研究人员通过对差异蛋白进行了无监督一致性聚类以及主成分分析显示I亚型和II亚型与III亚型有明显的分离。其中I亚型特异性蛋白主要参与凝血和补体激活；II亚型特异性蛋白主要参与葡萄糖、蛋白-脂代谢；III亚型特异性蛋白主要参与炎症应答。主成分分析的结果发现I亚型和II亚型相似（图3B），且BD患者I亚型和II亚型具有较高的严重程度。
研究人员基于临床数据（性别、年龄、严重程度评分和临床表现）对BD队列进行了两步聚类分析将BD患者分为2类（Cluster1和Cluster2），结果表明，蛋白质组学I型和II型分类和临床Cluster1患者具有相似的临床特征，患者表现为多器官（胃肠道、血管和神经系统）受累和较高的疾病严重程度。蛋白质组学亚型III分类和临床Cluster2患者表现出相似的临床特征（图3E-F）。这些结果表明蛋白质组学分型在表明BD患者的异质性和严重程度方面的具有潜在用途。
3 器官分辨BD的蛋白质组学图谱构建
研究人员还构建了器官分解BD蛋白质图谱并确定了与不同器官和蛋白质靶点相关的BD蛋白质组学特征，鉴定出58种不同器官表型的BD 患者中特异性表达的蛋白质，其中有26个在DrugBank database检索到，可用于临床或药物开发，为不同器官相关BD的蛋白质组学特征和蛋白靶点的开发提供了治疗的依据。
由108名BD患者和29名健康对照组成的独立队列中，研究人员选择7个候选蛋白（TNC、HABP2、SERPINA3、ATRN、C4BPA、GPLD1和C5）进行ELISA分析，证实HABP2、TNC和SERPINA3为血管BD临床评估和治疗靶点的潜在生物标志物。总之，该研究结果从蛋白质组学特征和未来血管性BD临床评估和治疗的潜在生物标志物方面对器官分解BD的发病机制提供了有价值的见解。
