蛋白质组衰老时钟整合于2a期临床试验支持同步老年保护评估

《Nature Biotechnology》：Integration of proteomic aging clocks in a phase 2a clinical trial supports simultaneous geroprotective assessment

　　

针对衰老相关疾病的药物可能调节衰老本身，但标准临床试验设计无法检测这类效应。衰老时钟有望弥补这一缺口，但表观遗传模型常产生不一致且难以解读的结果。相比之下，蛋白质组衰老时钟通过追踪生物学变化的直接效应物，可能在提供衰老生物标志物或机制见解方面更具优势。研究人员在已发表的、为期12周的候选抗纤维化药物rentosertib治疗特发性肺纤维化的2a期临床试验中，基于血清蛋白质组比较了六种蛋白质组衰老时钟（ProtAge、OrganAge_mortality、OrganAge_chrono、PAC、ipfP3GPT和PAOPAC）。研究人员测量了各时钟之间的差异，发现全部六种时钟一致预测治疗组的生物学年龄降低。然而，仅凭蛋白质组衰老时钟无法区分衰老特异性效应与疾病特异性效应。研究人员通过通路分析间接处理了这一问题，鉴定出在rentosertib抗纤维化活性之外，衰老相关分泌表型与代谢过程还发生了潜在的抗衰老转变。这项工作支持将衰老终点整合至特定疾病适应症研究中的双重目的临床试验设计。

该研究发表在《Nature Biotechnology》，旨在解决如何从临床试验数据中可靠测量干预措施对生物学衰老影响的方法学问题。尽管表观遗传时钟已被用于量化生物学年龄，但其在临床试验中读数不一致、模型间一致性差、可解释性有限且机制信息间接。蛋白质组衰老时钟因直接追踪生物学变化效应物而具有优势，但新近发展的时钟缺乏临床验证。研究人员利用候选抗纤维化药物rentosertib——一种人工智能设计的TRAF2与NCK相互作用激酶（TNIK）抑制剂——在特发性肺纤维化（IPF）2a期临床试验中，对42例受试者纵向血清蛋白质组数据进行了六种蛋白质组衰老时钟的头对头比较。结果显示，所有时钟均一致检测到治疗组生物学年龄降低，其中30 mg BID方案信号最稳定；进一步的蛋白轨迹、外部队列比较和通路富集分析提示，该效应部分独立于抗纤维化作用，并伴随衰老相关分泌表型下调。该研究支持在特定疾病临床试验中同步整合衰老终点评估，以加速老年保护药物发现。

**关键方法**
研究人员利用Olink Explore 3072平台检测来自中国多中心2a期试验（NCT05938920）的42例IPF患者基线及第2、4、12周血清蛋白质组；使用六种已发表蛋白质组衰老时钟（ProtAge、OrganAge_mortality、OrganAge_chrono、PAC、ipfP3GPT、PAOPAC）计算生物学年龄；以线性混合效应模型（LMEM）识别时间依赖性蛋白表达变化；采用基因集富集分析（GSEA）结合SenMayo、CellAge、KEGG Medicus和Reactome通路；以55,319名英国生物库老年受试者蛋白质组定义正常衰老轨迹，并进行蛋白互作网络分析。

**衰老时钟的性能**
研究人员在42例IPF受试者基线血清中评估六种时钟。四种时序年龄时钟与实际年龄相关性良好（Spearman r∈0.70–0.84），经线性校正后均方根误差小于4年；两种基于死亡风险的时钟（PAC、OrganAge_mortality）与实足年龄相关性较弱（r∈0.16–0.23），符合其训练目标并反映了队列疾病负担。时序年龄时钟之间高度一致，而与死亡风险时钟的相关性较低。

**Rentosertib诱导的衰老时钟预测**
所有六种时钟均显示治疗组自基线起生物学年龄下降，而安慰剂组变化很小或略增。54项比较中有21项达到统计学显著（Q值<0.10），主要集中在第4周。30 mg BID方案产生最一致的信号（9项显著），其次为60 mg QD（7项）和30 mg QD（5项）。第4周效应量分析显示，30 mg BID在六种时钟中其五种均显示负向效应。时序年龄时钟与死亡风险时钟对方案的应答模式不同：60 mg QD在第4周使四种时序时钟均显著降低生物学年龄，但死亡风险时钟未检出；30 mg BID则被两类时钟共同检出。

**Rentosertib诱导的蛋白质组轨迹**
LMEM分析显示，治疗组共有326种蛋白的表达轨迹显著改变，而安慰剂组仅2种。30 mg BID组具有最多独有变化（142种）。下调蛋白中包括纤维化和细胞外基质重塑相关蛋白（COL1A1、MMP10、FAP），上调蛋白涉及代谢与应激抵抗相关蛋白（NAMPT、SOD2、ALDH1A1），并观察到PDGFB下降。

**Rentosertib效应的稳定性**
将时间作为分类变量重新分析后发现，有效剂量组仅5%–9%的蛋白变化是短暂的，大多数持续至第12周。衰老时钟相关蛋白在持续性变化中富集（30 mg BID优势比4.65），说明蛋白组对药物的反应并未消退。第4周后时钟信号呈现平台期，主要贡献蛋白包括纤维化主调节因子LTBP2以及衰老、炎症和神经退行相关蛋白（AGER、NEFL、FSHB、CXCL9等）。

**分离老年保护效应**
研究人员检验了生物学年龄下降是否仅继发于抗纤维化疗效。FVC改善对ΔBioAge的方差解释度很低（中位R²=0.06）。与英国生物库5.5万余名老年人的正常衰老轨迹比较，30 mg BID处理引起的蛋白变化与衰老方向呈显著负相关（r=?0.30），而60 mg QD无此相关（r=?0.097）；安慰剂组则与正常衰老方向一致。通路层面，30 mg BID独有蛋白富集于戊糖磷酸、谷胱甘肽和胆固醇代谢，60 mg QD独有蛋白富集于Wnt信号和免疫通路。

**Rentosertib的衰老相关分泌表型调控效应**
GSEA显示，安慰剂组SenMayo衰老相关分泌表型特征显著上调，所有治疗组则显著下调，且CellAge中抑制衰老的基因集在治疗组上调。治疗组共同下调的SenMayo前沿蛋白包括EREG、ESM1、IGFBP4、ITGA2、MMP10、MMP13和SPP1。生长因子信号通路（RTK–PLCG–ITPR、GF-RTK-PI3K、GF-RTK-RAS-ERK、GF-RTK-RAS-PI3K）在安慰剂中上调、治疗组中下调。30 mg BID组未显著上调JAK–STAT轴，而30 mg QD和60 mg QD组显著上调。IGFBP家族及IGF轴相关蛋白在治疗组出现协调性下调。

**讨论与结论**
该研究将蛋白质组衰老时钟引入针对疾病修饰药物的临床试验，证明其可在IPF队列中检测到与治疗相关的生物学年龄下降。与表观遗传时钟相比，蛋白质组特征更具直接可解释性和机制相关性，但蛋白质组覆盖面有限。衰老时钟信号与抗纤维化效应无法完全解卷积，需要非IPF人群或更直接实验验证。研究表明，衰老相关分泌表型标志物下调、生物学年龄降低及代谢通路调控提示rentosertib具有潜在老年保护作用。该研究支持双重目的临床试验设计，即在特定衰老相关疾病的新药试验中同步评估老年保护效应，从而更早发现抗衰老活性并揭示药物重定位机会。