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VTE 是全球重大健康问题,有效防治靶点匮乏。本研究利用 UK Biobank、FinnGen 等队列 GWAS 数据,结合 MR、共定位分析等,筛选出 8 个与 VTE 风险显著相关蛋白,发现潜在药物,为 VTE 防治提供新方向。
静脉血栓栓塞症(VTE)像潜伏在人体血管中的 “隐形杀手”,包括深静脉血栓和肺栓塞,每年每 1000 人中就有 1-2 人发病。尽管抗凝治疗有一定进展,但 VTE 仍是心血管死亡和发病的主要原因之一,给患者和社会带来巨大的健康负担和经济压力。其发病机制复杂,涉及遗传和环境因素的相互作用,传统的 Virchow 三要素(高凝状态、内皮损伤、血流淤滞)虽能部分解释,但寻找更精准的治疗靶点迫在眉睫。近年来,基因组学和蛋白质组学技术的发展为深入解析 VTE 的分子机制提供了新契机,尤其是孟德尔随机化(MR)和共定位分析等方法,能更可靠地揭示蛋白质与疾病之间的因果关系。在此背景下,中国三峡大学第一临床医学院宜昌市中心人民医院、复旦大学中山医院血管外科等机构的研究人员开展了相关研究,旨在通过全蛋白质组 MR、共定位分析和分子对接等方法,挖掘与 VTE 风险相关的关键蛋白质靶点及潜在治疗药物。该研究成果发表在《Thrombosis Journal》上,为 VTE 的防治开辟了新视野。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:
- 数据来源:血浆蛋白质数据来自 UK Biobank Pharma Proteomics Project(UKB-PPP)(Olink 技术)和 deCODE Health 研究(SomaScan 平台),VTE 的 GWAS 数据来自 UK Biobank 和 FinnGen R12 队列,合计 38,573 例病例和 946,373 例对照。
- 孟德尔随机化(MR)分析:以顺式作用单核苷酸多态性(cis-SNP)为工具变量,评估血浆蛋白与 VTE 的因果关系,采用 Wald 比率计算优势比(OR),并通过固定效应荟萃分析整合结果。
- 共定位分析:利用贝叶斯框架评估蛋白与 VTE 的遗传变异共享情况,以 PH4≥0.8 为强共定位证据。
- 分子对接:借助 AutoDock Vina 等工具预测药物与靶点的结合亲和力,筛选潜在治疗化合物。
研究结果
血浆蛋白与 VTE 的关联
通过两阶段 MR 分析(UK Biobank 为发现阶段,FinnGen R12 为验证阶段),发现 8 种血浆蛋白经 Bonferroni 校正后与 VTE 风险显著相关(p<3.19×10-5)。其中,PLEK 的 OR 值为 0.98(95% CI:0.98-0.99),提示其为保护因素;LRP12 的 OR 值为 1.03(95% CI:1.02-1.04),为风险因素。4 种蛋白(PLEK、ABO、VWF、PLCG2)在两阶段分析中效应方向一致,且 8 种蛋白在不同平台(Olink 和 SomaScan)间结果方向一致,验证了结果的稳健性。
共定位分析
LRP12、F11、PLCG2 和 ABO 与 VTE 存在强共定位证据(PH4≥0.8),表明它们与 VTE 共享因果遗传变异;PLEK 显示中等共定位证据(0.5
功能富集分析
GO 和 KEGG 分析显示,关键蛋白(PLEK、ABO、VWF、PLCG2)富集于凝血、止血、伤口愈合等生物过程,涉及补体和凝血级联、血小板激活等通路。蛋白互作网络表明它们在凝血和止血通路中密切关联,提示其在 VTE 发病中的核心作用。
候选药物预测
通过 Drug Signature Database(DSigDB)和分子对接,筛选出 valine、folic acid、ibrutinib、simvastatin 等潜在药物。其中,valine 与 PLEK 的结合能最低(-32.057 kcal/mol),显示出最强的结合亲和力;ibrutinib 与 PLCG2、folic acid 与 ABO 的结合模式提示可能的抑制作用,为药物再利用提供了依据。
研究结论与讨论
本研究通过多组学整合分析,首次在全蛋白质组水平系统鉴定出 8 个与 VTE 风险相关的因果蛋白,其中 LRP12、F11、PLCG2 和 ABO 具有强遗传共定位证据,PLEK 作为新的保护因子为 VTE 预防提供了新思路。功能分析揭示这些蛋白主要参与凝血和血小板活化等关键通路,与 VTE 的病理机制高度契合。分子对接筛选出的候选药物,尤其是已上市药物如 simvastatin,为 VTE 的药物再利用和新药开发提供了重要线索。
尽管研究存在依赖欧洲人群数据、分子对接需实验验证等局限性,但其通过严谨的 MR 和共定位分析,为 VTE 的靶点发现提供了高可信度的证据链。特别是结合遗传和蛋白质组数据的系统生物学方法,为复杂疾病的机制解析和治疗开发提供了可借鉴的研究范式。未来需在多人群中验证这些发现,并通过体内外实验进一步阐明蛋白功能及药物作用机制,推动其向临床应用转化。总之,该研究为 VTE 的精准医疗奠定了重要基础,有望开启靶向治疗的新篇章。