应用定量蛋白质组学策略以心包液为窗口筛选慢性心力衰竭的血浆标志物

Proteomics strategy provides efficient and sensitive method for searching biomarkers of diseases. However, up to now,little heart failure biomarker has been found using proteomics strategy because of the limitation of study sample. Recent research shows prospect in searching blood biomarkers from proximal fluid. Pericardial fluid, as the proximal fluid of heart, directly reflects pathological alteration to heart, therefore is helpful to discover biomarkers of heart diseases. We constructed the proteome of human pericardial fluid and the result showed that the majority of pericardial fluid proteins were derived from heart and pericardial fluid proteome included most of current biomarkers of various heart diseases. Based on this, we are intended to systemly compare pericardial fluid proteins of patients with impaired and normal heart function, identify biomarker candidates of chronic heart failure from pericardial fluid using quantitative proteomics platform with 8-plex iTRAQ, then validate for the existence of candidate biomarkers in plasma and reveal the correlation between their blood concentration and heart function. Subsequently, a large clincial samples will be used to evaluate the diagnostic value of these plasma biomarkers. This study will not only obtain heart failure biomarkers of clinical value, guide clinical diagnosis and treatment of heart failure, but also provide a novel route for further biomarker study on cardiovascular diseases.

蛋白质组学策略是高效灵敏的疾病标志物研究方法，但迄今为止并未筛选出真正能应用于临床的心衰标志物，研究样品的限制被认为是其中的重要原因之一。目前的研究进展表明，以邻近体液为窗口筛选疾病的血液标志物具有良好的应用前景。心包液，作为心脏的邻近体液，能直接反映心脏的病理变化，有助于从中筛选心血管疾病标志物。本课题组前期构建了人心包液的蛋白质谱系，发现其中大部分是心源性蛋白，包含了已发现的大部分心血管疾病标志物。本课题将在此基础上，运用基于8标iTRAQ技术的定量蛋白质学研究平台，系统的比较心衰和正常心功能患者的心包液蛋白差异，从中筛选出候选心衰标志物，然后在血浆中验证候选标志物及其浓度与心功能的关系，最后通过临床大样本检测评价相应的血浆标志物的心衰诊断效能。本课题的实施不仅有望获得具有临床应用价值的心衰标志物，进而指导慢性心衰的临床诊疗，而且还有望为心血管疾病的标志物研究提供一个新的思路

背景：由于心衰标志物重要的临床意义，新的心衰标志物是目前的研究热点。本研究将提出一个新的心衰标志物的两阶段研究方法：首先应用定量蛋白质组学技术在心包液中发现候选标志物，然后在血浆样品中验证候选标志物的诊断效能。.方法和结果：我们在发现阶段应用同位素标记（TMT）和LC-MS/MS技术对无症状和慢性心衰的二尖瓣返流患者的心包液进行蛋白的定量和鉴定。结果从鉴定出的611个心包液蛋白中，差异比对发现38个蛋白在两组患者的心包液中丰度存在统计学差异，最终我们从中筛选出三个蛋白作为候选标志物，分别是因子13（FXIII），促胶原Iα1 (COLIA1)和软骨低聚物基质蛋白（COMP）。在验证阶段，我们应用ELISA法在单独的血浆样本群中验证这三个候选蛋白，并选择NT-pro-BNP作为阳性对照，结果发现心衰组患者血浆中FXIII浓度显著低于心功能正常组。ROC曲线分析结果显示FXIII的特异度高于NT-pro-BNP，FXIII和NT-pro-BNP的组合具有良好的慢性心衰诊断效能。.结论：本研究不仅提出FXIII可能是一个新的慢性心衰诊断标志物，而且还提出了一个新的可行的发现心脏疾病标志物的研究思路。