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年龄相关性黄斑变性（AMD）继发的地图样萎缩（GA）致盲机制不明，研究受限。为破难题，研究人员分析房水（AH）蛋白质组。他们发现 82 种差异蛋白，确定 SMOC2 和 IL-6 为 GA 潜在生物标志物，有助于推进视网膜疾病研究。
在眼科疾病的研究领域中，年龄相关性黄斑变性（Age-related Macular Degeneration，AMD）宛如一颗 “定时炸弹”，时刻威胁着老年人的视力健康。其中，AMD 继发的地图样萎缩（Geographic Atrophy，GA）更是导致老年人失明的重要原因之一。GA 就像是视网膜上的 “腐蚀剂”，会逐渐侵蚀视网膜色素上皮（Retinal Pigment Epithelium，RPE）细胞，这些细胞原本肩负着为光感受器提供营养、清除代谢废物的重任，一旦受损，光感受器也会跟着 “遭殃”，最终引发中心视力下降、光适应困难、色觉和对比敏感度降低等一系列问题，严重影响患者的生活质量。
然而，想要深入了解 GA 的发病机制却困难重重。由于获取视网膜组织的途径有限，研究人员难以直接对其进行深入剖析，这就好比要解开一个神秘的谜团，却找不到关键的线索。在这样的困境下，研究人员把目光投向了房水（Aqueous Humor，AH）。房水虽然并不直接与视网膜接触，但它在维持眼睛健康和功能方面发挥着重要作用，而且研究人员推测视网膜蛋白可以通过扩散等方式进入房水，所以房水或许能成为研究视网膜疾病病理生理学的 “钥匙”。
基于这样的背景，来自美国 Genentech 公司的 Kevin Huang、Cheryl Schofield 等研究人员，联合瑞士等地的科研团队，开启了一场探索之旅。他们希望通过研究房水，找到与 GA 相关的生物标志物，从而揭示 GA 的发病机制，为开发新的治疗方法提供方向。这项研究成果发表在了《Communications Medicine》杂志上，为眼科疾病研究领域带来了新的曙光。
为了开展这项研究，研究人员采用了多种关键技术方法。首先，他们建立了样本队列，招募了 30 名非 AMD 对照者、30 名中期 AMD（Intermediate AMD，iAMD）患者和 28 名 GA 患者，收集了这些受试者的房水和血浆样本。接着，运用 Olink 邻近延伸分析技术，对房水样本中的蛋白质进行检测和分析，该技术能够在小样本量中检测超过 1000 种预先指定的蛋白质。此外，研究人员还借助基因表达数据分析，包括批量 RNA 测序（Bulk RNA-seq）和单核 RNA 测序（Single nuclei RNA-seq，sNuc-seq），进一步筛选和验证与 GA 相关的生物标志物。
下面来看看具体的研究结果：
- 房水蛋白质组分析：通过 Olink Target 96 邻近延伸分析对房水样本进行蛋白质组学分析，共检测了 88 个样本中的 1161 种独特蛋白质。研究发现，AMD 患者的房水样本中总蛋白水平较高，且与归一化蛋白质表达（Normalized Protein eXpression，NPX）值呈正相关。为了消除总蛋白对差异丰度分析的影响，研究人员对数据进行了标准化处理，结果表明分位数归一化（Quantile normalization）能有效减少数据变异性，提高检测差异丰度蛋白质的灵敏度，因此后续分析均采用该方法12。
- 差异蛋白质丰度分析：对非 AMD 对照者、中期 AMD 患者和 GA 患者的房水样本进行两两比较分析。发现 GA 与非 AMD 对照样本之间的差异最大，有 82 种蛋白质的丰度存在显著差异。其中，许多差异丰度蛋白质与心血管相关，还涉及炎症相关蛋白，如 IL-6、CXCL9 和 CCL25 等。进一步分析发现，SMOC2、NT-proBNP、TNFRSF13B 和 CXCL9 在 GA 患者中的丰度相较于中期 AMD 患者增加，且除 CXCL9 外，与非 AMD 对照相比也进一步增加；非 AMD 对照与中期 AMD 之间的比较则发现了 4 种显著改变的蛋白质，部分与疾病严重程度相关34。
- 候选生物标志物确定：通过交叉引用基因表达数据集，研究人员发现许多差异丰度蛋白质可能来源于眼部。例如，SMOC2 和 MYOC 在眼后部表达较高，且 SMOC2 在 AMD 供体眼的黄斑区域表达上调；IL-6 在 GA 患者房水中的丰度显著高于非 AMD 对照，虽然其在视网膜中的表达存在高变异性，且 sNuc-seq 未能检测到，但综合分析表明 IL-6 可能是 GA 进展的另一个候选生物标志物。此外，研究人员还将 GA 患者房水蛋白质变化与糖尿病视网膜病变（Diabetic Retinopathy，DR）患者进行比较，发现了一些共享和疾病特异性的蛋白质变化56。
研究结论和讨论部分，有着不可忽视的重要意义。这项研究成功构建了一个发现房水生物标志物的有效框架，并确定了 SMOC2 和 IL-6 为 GA 的潜在生物标志物。这一成果为临床应用带来了诸多可能，比如可以用于评估新疗法的靶向活性、预测患者对药物干预的反应，甚至有望作为早期指标，监测疾病进展，为开发新的治疗靶点提供重要线索。然而，研究也存在一些局限性，如 Olink 平台检测蛋白质的覆盖范围有限，未考虑一些未知的混杂因素等。尽管如此，该研究依然为视网膜疾病的研究开辟了新的道路，未来研究人员可以在此基础上进一步探索，为攻克视网膜疾病带来更多希望。
