Olink蛋白组学技术能够以超高的灵敏度和特异性检测大量蛋白质的变化，而代谢组学技术则专注于分析生物体内的代谢物；通过大量的临床样本研究实例印证了Olink蛋白组学技术与代谢组学技术结合所展现出的强大威力，能够更准确地诊断疾病、发现潜在的生物标志物，为疾病的早期预警和精准治疗提供关键依据。

案例一

烟酸代谢物增加血管炎症及心血管疾病风险

背景：前期研究发现烟酸对心血管健康的影响复杂存在 “烟酸悖论”。

研究内容：

1. 研究者在接受选择性诊断心脏评估的稳定参与者的前瞻性发现队列中，纳入1162例受试者，对其空腹血浆样本进行代谢组学检测，发现烟酸代谢与心血管重大不良事件的发生相关，烟酸代谢的末端代谢物N1-甲基-2-吡啶酮-5-甲酰胺（2PY）和N1-甲基-4-吡啶酮-3-甲酰胺（4PY）在的血清中的水平，与3年重大不良心血管事件的风险增加相关。在美国队列（2331名）和欧洲队列（832名）两个独立的临床验证队列中验证成立。

2. 使用全基因组关联研究（GWAS）方法检测了循环2PY和4PY的遗传决定因素。结果发现，2PY和4PY水平与染色体2上的同一基因位点相关。这两个位点分别为rs10496731和rs6430553，它们位于ACMSD基因内，并且彼此之间存在高度的连锁不平衡。通过美国队列的LC-MS/MS分析，发现每个T等位基因拷贝都会显著增加2PY和4PY的水平。

3. 通过在美国验证队列中的关联结果与我们在英国生物银行中olink蛋白质组学数据进行的关联结果以及来自其他各种队列的公开可用汇总统计数据（合并n=106,000）相结合，进一步证实了 rs10496731与循环sVCAM-1水平的显著关联（P=3.6×10⁻¹⁸），表明2PY和/或4PY可能通过这个已知的血管炎症性心血管疾病生物标志物与主要不良心血管事件的风险相关。

案例二

有助于新诊断个体的2型糖尿病病因和临床异质性四组分型

背景：从病因学研究糖尿病临床诊断分组。

研究内容：

1. 本研究应用软聚类（原型）方法根据32个临床变量来表征新诊断的T2D。检测个体的定量聚类评分，并研究与血糖恶化、遗传风险评分、循环多组学生物标志物（转录组、两种代谢组和包括olink在内的三种蛋白组）和36个月表型稳定性的关联。

2. 四种原型谱代表了T2D病因过程组合的功能障碍模式，并与多种循环生物标志物相关。与肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常和β细胞葡萄糖敏感性受损相关的一种原型对应于最快的疾病进展和对抗糖尿病治疗的最高需求。

案例三

新发小儿炎症性肠病的粘膜和血浆代谢组：与疾病特征和血浆炎症蛋白标志物的相关性

本研究比较了新发儿科IBD患者和有症状的非IBD对照组之间的粘膜和血浆代谢组，并将血浆炎症标志物和疾病特征与改变的代谢物相关联。

研究内容：

1. 67例未接受过治疗的克罗恩病Crohn’s disease患儿的结肠和回肠活检和血浆配对 [CD; n=47]，溃疡性结肠炎IBD [UC; n=9]和非IBD对照[n=11]使用超高效液相色谱-质谱[UPLC-MS/MS]进行代谢组学分析。评估炎性血浆蛋白 [n=92]。利用Multiplex Inflammation 96 panel [OLINK Proteomics， Uppsala， Sweden] 测量血浆中的炎症蛋白。

2. 在与CD相关的蛋白质中，IL-24与血浆代谢物相关，包括乳糖基-N-棕榈酰鞘氨醇 (d18:1/16:0) 和磷脂酰乙醇胺 (18:1/18:1)、血红蛋白和粪钙卫蛋白。在UC中，IL-24、IL-17A和CCL-11与几种血浆代谢物相关，包括N-乙酰色氨酸、色氨酸、甘油酸盐和苏糖酸盐，以及与小儿溃疡性结肠炎活动指数、C反应蛋白和粪便钙卫蛋白相关。

案例四

创伤后应激障碍症状的代谢组学分析

背景：代谢组学有助于了解创伤后应激障碍（PTSD）的病理生理学变化。

研究内容：

1. 通过使用来自124名世界贸易中心反应者（56名PTSD，68名对照组）的血浆样本中的全局代谢组学和复杂脂质分析，差异代谢组学分析发现己糖基神经酰胺HCER（26:1）与FDR<0.1时的PTSD相关。

2. 与未受影响的对照分类相比，PTSD的多代谢物综合评分的AUC为0.839。独立成分分析确定了三个与PTSD显着相关的代谢组学模块。这些模块在胆汁酸代谢、脂肪酸代谢和孕烯醇酮类固醇中显著富集，分别参与先天免疫、炎症过程和神经元兴奋性。

3. 代谢组学和之前对96个响应者的子样本的Olink蛋白质组学数据集的综合分析确定了七个与代谢模块显着相关的蛋白质组学模块。

参考文献

1. A terminal metabolite of niacin promotes vascular inflammation and contributes to cardiovascular disease risk. Nature Medicine. 2024.

2. Four groups of type 2 diabetes contribute to the etiological and clinical heterogeneity in newly diagnosed individuals: An IMI DIRECT study. Cell Reports Medicine. 2022.

3. Mucosal and Plasma Metabolomes in New-onset Paediatric Inflammatory Bowel Disease: Correlations with Disease Characteristics and Plasma Inflammation ProteinMarkers. Journal of Crohn’s and Colitis. 2022.

4. Metabolomics analysis of post-traumatic stress disorder symptoms in World Trade Center responders. Translational Psychiatry. 2022.

END