全球神经退行性疾病蛋白质组学联盟:揭示常见神经退行性疾病与衰老的生物标志物及药物靶点

【字体: 时间:2025年07月17日 来源:Nature Medicine 58.7

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  全球神经退行性疾病蛋白质组学联盟(GNPC)通过整合23个队列的超35,000份生物样本蛋白质组数据,揭示了阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、额颞叶痴呆(FTD)和肌萎缩侧索硬化症(ALS)的疾病特异性蛋白标志物及APOEε4基因型相关特征,为早期诊断和精准治疗提供新策略。

  

神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)全球患者超过5700万,且预计每20年翻倍。然而,疾病异质性、漫长的临床前阶段以及诊断工具的局限性,使得治疗进展缓慢。生物标志物的缺乏进一步阻碍了精准分型和药物开发。面对这一挑战,全球神经退行性疾病蛋白质组学联盟(GNPC)应运而生。

由Gates Ventures和Johnson & Johnson等机构领导的研究团队,通过国际合作构建了迄今最大的神经退行性疾病蛋白质组数据库。该研究整合了23个队列的35,056份血浆、血清和脑脊液样本,涵盖250 million个蛋白质测量值,利用SomaScan、Olink和质谱技术进行多平台分析。数据通过阿尔茨海默病数据倡议(ADDI)的AD Workbench平台共享,为全球研究者提供开放资源。

关键技术方法

研究采用SomaScan 4.1(7,000靶标)、4.0(5,000靶标)和3.0(1,300靶标)平台进行蛋白质组检测,结合自适应最大似然归一化(ANML)处理数据。通过LASSO回归构建临床严重度评分,并利用Reactome数据库进行通路富集分析。队列数据经严格质控,包括年龄、性别匹配及诊断一致性验证。

研究结果

疾病特异性蛋白标志物

  • AD:发现27个上调蛋白(如ACHE、SPC25)和130个下调蛋白(如VAT1、GPD1),涉及糖代谢和RAB GTP酶通路。

  • PD:40个上调蛋白(如SUMF1、RDH16)与蛋白酶体和免疫通路相关,15个下调蛋白(如CLEC3B)提示轴突导向异常。

  • FTD:突触相关蛋白(NPTXR、APLP1)显著降低,反映神经元支持功能受损。

  • ALS:44个骨骼肌相关蛋白(如MYOM2)升高,38个蛋白(如ART3)降低,与运动神经元病理一致。

跨疾病临床严重度标志

256-蛋白特征可预测临床痴呆评分(CDR),与认知测试分数显著相关(r=-0.47),且在AD、PD和FTD中均验证有效。

器官衰老模式

脑、动脉和肝脏的加速衰老与AD风险显著相关(OR=1.33),而PD患者骨骼肌衰老突出(OR=1.12)。

APOEε4基因特征

SPC25、NEFL等5个蛋白可高精度预测APOEε4状态(AUC 0.90-0.96),且与泛素介导的蛋白稳态通路相关。

结论与意义

GNPC研究首次系统揭示了神经退行性疾病的共享和特异蛋白网络,提出APOEε4的独立分子特征,为早期干预提供新靶点(如SPC25、NPTXR)。通过开放数据平台和跨疾病分析框架,该成果推动了精准医学在神经退行领域的应用,未来可结合多组学数据进一步优化分层治疗策略。

(注:专业术语如APOEε4、LASSO等保留原文格式,未标注文献引用)

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