尿液蛋白质组实现肾输尿管连接部梗阻与膀胱输尿管反流的无创鉴别

《The Journal of Urology》：Urinary Proteome Enables Noninvasive Differentiation of Ureteropelvic Junction Obstruction From Vesicoureteral Reflux

**摘要****目的：** 目前，需要侵入性诊断研究来确定尿路扩张的潜在病理原因。在本研究中，我们证明尿液蛋白质组可用于区分肾盂输尿管连接处梗阻（UPJO）和膀胱输尿管反流（VUR），这两种是先天性尿路扩张最常见的两种诊断。这些标志物有可能区分梗阻性和非梗阻性尿路扩张原因。**材料与方法：** 来自前瞻性维护的尿液生物库，该库在手术干预前通过导管术从膀胱收集尿液样本，通过质谱分析了两组临床队列（UPJO，n = 102 和 VUR，n = 122）的尿液蛋白质。在蛋白质表达定量后，鉴定出一组预测蛋白，并生成了预测模型（通过逻辑回归和自助法以及决策树分析）。使用 Ingenuity 通路分析软件进行基因本体和网络分析。**结果：** 量化了所有受试者中存在的 878 种蛋白质。125 种蛋白质的差异表达倍变绝对值 > 1.3。通过逻辑回归和自助法（AUC 0.98，准确率 93%）进行特征选择以及决策树（AUC 0.91，准确率 86%）模型均表现出良好的分类性能。差异表达蛋白质的通路分析提供了两组中发生的不同生物过程的见解。**结论：** 本研究证明了肾盂输尿管连接处梗阻和膀胱输尿管反流患者之间特定尿液蛋白质的表达存在差异。尿液蛋白质组有潜力被利用作为一种无创方法来区分先天性尿路扩张的梗阻性和非梗阻性原因。**JU 见解****研究需求与重要性**目前，需要侵入性诊断研究来确定尿路扩张的潜在病理原因。以无创方式区分梗阻性和非梗阻性肾积水有着明确的临床需求。尽管这种诊断难题最常见于先天性巨输尿管，但肾盂输尿管连接处梗阻（UPJO）和膀胱输尿管反流（VUR）是先天性尿路扩张最常见的两种诊断。在这项概念验证研究中，我们假设尿液蛋白质组可用于区分患有 UPJO 和 VUR 的儿童。**我们的发现**通过质谱分析了两组 UPJO（n = 102）和 VUR（n = 122）临床队列的尿液蛋白质。在蛋白质表达定量后，鉴定出一组预测蛋白，并生成了预测模型（通过逻辑回归和自助法以及决策树分析）。125 种蛋白质的差异表达倍变绝对值 > 1.3（图 1）。通过逻辑回归和自助法（AUC 0.98，准确率 93%）进行特征选择以及决策树（AUC 0.91，准确率 86%）模型均表现出良好的分类性能。差异表达蛋白质的通路分析提供了两组之间不同生物过程的见解。**局限性**我们承认，与梗阻性巨输尿管与非梗阻性巨输尿管之间的诊断难题相比，UPJO 和 VUR 之间的诊断难题很少发生，而前者是一种相对患病率较低的诊断。该研究的未来方向是梗阻性与非梗阻性巨输尿管之间的比较。此外，由于受试者数量有限，仅能进行模型的内部交叉验证。为了进一步推广预测模型，需要独立数据集进行外部交叉验证。**患者护理解读**差异尿液蛋白质表达可以可靠地区分 UPJO 和 VUR 之间分歧的生物过程并提供见解。尿液蛋白质组学有潜力被用作一种无创方法来区分尿路扩张的梗阻性和非梗阻性原因。**图**差异蛋白质表达的火山图，标记了包含在最终逻辑回归预测模型中的 9 种蛋白质。火山图显示了肾盂输尿管连接处梗阻（UPJO）：膀胱输尿管反流（VUR）比较使用 t 检验的 log2 倍变（FC；x 轴）和 P 值的 -log10（y 轴）。垂直和水平灰色虚线对应于 log 尺度上的绝对 FC = 1.3 和 P 值 = .005。最终逻辑回归模型中的 9 个标志物已标记。