## 研究背景
家族性高胆固醇血症(FH)是一种由基因突变所引发的遗传性疾病,常见于如LDLR基因突变。此类患者从出生起就面临极高的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,进而导致早期的动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)。然而,仅凭LDL-C的水平难以有效区分FH患者与普通高胆固醇血症(HC)个体。此外,FH的临床诊断依赖于遗传检测和荷兰脂质临床网络评分(DLCNS),但遗传检测尚未普及,并且在部分患者(如LDL-C在190-220 mg/dL之间)中DLCNS可能会出现漏诊。因此,亟需一种更高效的生物标志物以辅助诊断。
在本项目中,FH患者被划分为遗传确诊(genFH,n=114)和临床诊断(clinfH,n=22)。我们的对照组包括来自意大利、俄罗斯等地的健康人群(n=586)及普通高胆固醇血症患者(HC,n=55)。
## Olink蛋白组学在标志物筛选中的关键角色
通过Olink蛋白组学,从264种蛋白中迅速筛选出FGF-5,其NPX值在FH患者中显示出超过两倍的显著差异(log2FC1,P<0.001),且ROC曲线下的曲线面积(AUC)达到0.99。利用机器学习模型,我们将Olink数据作为XGBoost算法的输入,确认FGF-5为主要预测因子(重要性评分最高),并排除了其他蛋白的干扰(如BMP-6、CASP-8)。在意大利、俄罗斯和荷兰的独立队列中,FGF-5的表达趋势保持一致,为后续的ELISA验证奠定基础。
## 亮点结果
FGF-5在FH患者中显著升高,基因诊断高胆固醇血症患者组(genFH)与对照组的比较显示:genFH组中的血浆FGF-5水平(NPX值)是对照组的近两倍(log2倍数变化1,P<0.001)。ROC曲线下面积(AUC)达到0.999(95% CI: 0.989-1.000),其特异性和敏感性接近完美。此外,在独立验证队列(俄罗斯)的结果也一致,AUC达到1.000。
尽管在匹配LDL-C的genFH与HC比较中,FGF-5仍具显著区分能力(AUC=0.969)。机器学习模型进一步识别出其他差异蛋白,例如BMP-6、CASP-8和OPN,但FGF-5则在所有队列中均为一致且显著的标志物。
## 生物学意义与机制探讨
FGF-5在细胞增殖和分化中发挥着重要作用,结合FGFR受体后可激活MAPK及Ras等信号通路,这与FH患者的白细胞端粒缩短及心血管重塑可能存在关联。在临床应用方面,此方法可以弥补DLCNS的不足,FGF-5或能辅助识别LDL-C中度升高但DLCNS评分偏低的FH患者。另一方面,在资源有限的地区,FGF-5检测可作为FH筛查的首选工具,替代遗传检测。
## 结语
本研究结合Olink血浆蛋白组学与机器学习方法,发现FGF-5是一个有前途的FH诊断生物标志物。FGF-5在有效区分FH患者(包括基因证实和临床诊断的病例)与健康个体及普通控制组中具有重要意义,为FH的早期诊断及管理提供了新的思路。未来的研究应进一步验证FGF-5的临床应用价值,例如开发多标志物联合评分(如FGF-5与炎症蛋白联合评分)以提高诊断效率,探索FGF-5在FH心血管并发症中的病理机制,并推动FGF-5检测的临床转化,加强对遗传检测的补充。
然而,本研究亦存在一定的局限性,尤其是在FH队列规模较小的情况下,仍需在更大规模的队列中进行验证。同时,本研究主要针对高加索人群,需进一步扩展至其他种族。此外,FGF-5在FH中的具体作用机制尚待进一步研究。
通过对FGF-5的研究,未来我们期待在避免疾病发作的道路上,与尊龙凯时人生就博一起携手前行,为每位患者的健康贡献力量。