预测糖尿病肾病

如果你知道四年后你要做透析，你会做点什么吗?澳大利亚的研究人员正在使用精准医学来预测未来几年慢性肾病的发病情况，让患者有机会改变结果……

我们出生时携带的基因也是我们死亡时携带的基因。我们基因组中的特定突变导致了许多疾病，如癌症，但这远远不是全部。精准医学现在正在超越基因组，探索更复杂的分子类别——蛋白质和代谢物——以及它们如何影响生物体的功能，以及它们在未来几年发展疾病的风险。

想象一下毛毛虫和蝴蝶。相同的基因，截然不同的结果。细胞利用基因组作为一套指令，如果你愿意，也可以说是一本食谱，而这些基因的产物——它们编码的蛋白质——是生命的执行和操作分子，控制着生物体的外观和功能。

人体也是如此。不同的通路不断地打开和关闭，影响着我们身体的功能。如果这个过程出了问题，我们就会生病。在所有的疾病中，都有一个起始点，某种初始分子水平的信号来引发疾病。因此，如果我们能够检测到这种早期变化，这种预示着麻烦即将来临的新的分子“指纹”，那么医生就可以在疾病的早期进行干预，可能在临床症状出现之前就阻止它。

在蛋白质组学国际，我们使用质谱仪，一种用于观察这些分子指纹或“生物标志物”的敏感仪器，来分析生物系统中发现的蛋白质模式。蛋白质组学是对蛋白质结构和功能的工业规模研究。2009年，我们与西澳大学(UWA)医学院合作，研究糖尿病，看看我们是否可以应用蛋白质组学，为这种疾病及其一些主要健康后果(如肾衰竭)找到新的生物标志物。

糖尿病和慢性肾脏疾病的增加

糖尿病已经成为一种流行病。2型糖尿病通常是由不良饮食和缺乏锻炼引起的，在20世纪初几乎不为人所知。目前，全球有超过4.25亿成年人患有2型糖尿病，预计在未来20年内，这一数字将超过6亿。

糖尿病是一种身体无法控制血液中葡萄糖水平的疾病。它不会杀死你，至少一开始不会，但它的并发症可能危及生命，心血管疾病和慢性肾脏疾病是最严重的。

引起这些并发症的机制尚不完全清楚，但简单地说，糖尿病损害了人体的血管。今天，大约三分之一的糖尿病成年人已经患有慢性肾脏疾病(CKD)，超过50%的糖尿病患者最终会发展为肾脏疾病。

肾脏是一个无声的杀手，因为肾脏是高效的器官，病人很少知道他们的肾功能正在下降。你可能会失去50%的肾脏功能而不知道。这就是为什么一个健康的人可以捐肾并保持健康。但如果肾功能低于正常水平的15-20%，则需要肾脏替代疗法。那就意味着透析，或者肾移植。许多糖尿病患者可以经历肾功能缓慢下降，但有一个亚组，约10%的糖尿病患者，肾功能会迅速下降，这是最危险的。在美国，慢性肾病每年已经导致近9万人死亡，其中一半以上与糖尿病直接相关。

现有的肾功能测试已经有50多年的历史了。“白蛋白肌酐比率”(ACR)测量尿液中的蛋白质，估计肾小球滤过率(eGFR)测量血液中发现的单一生物标志物(肌酐)。这两种测试都不是非常敏感或准确:绕着街区走一圈可能会改变测试结果。更重要的是，ACR和eGFR检测只能诊断出已经出现的疾病。他们不能预测未来的肾脏疾病。

综合考虑，缺乏症状，现有检测方法敏感性差，糖尿病患者数量迅速增加，意味着在可预见的未来，世界将面临CKD的潜在海啸。

研究疾病的蛋白质指纹图谱

蛋白质组学国际和西澳大利亚大学之间的临床研究集中在生活在珀斯大都市区的2型糖尿病患者的社区基础组:弗里曼特尔糖尿病研究。在探索性研究中，研究人员对一小群患者进行了分析和比较——每组10人，分别来自三组:无CKD的糖尿病患者、轻度CKD的糖尿病患者和重度CKD的糖尿病患者。

我们采集了血浆样本——只需要不到一滴血——然后使用蛋白质组学技术分析血浆中存在的蛋白质，寻找三组之间蛋白质指纹图谱的变化。其目的是寻找与肾脏疾病相关的新型生物标志物。

初步筛选确定了大约30个潜在的蛋白质生物标志物。我们在更大的患者组中分析这些数据以确认其统计学意义。研究人员还对这些患者进行了一段时间的随访，以观察这些标志物的浓度如何随着疾病的进展而变化。最终，1500多名患者在四年的时间里接受了随访。

一种新的预测测试算法

在考虑到统计上的混杂因素(如患者现有的药物治疗，或心脏病等其他并发症的存在)后，一组由三种蛋白质生物标志物组成的小组被确定与糖尿病肾病有关。当与简单的临床变量(如患者的年龄和胆固醇水平)相结合时，结果是一种预测算法，可以比现有的测试更准确地诊断现有的肾脏疾病，并且最令人兴奋的是，可以预测CKD的未来风险。

这项新测试被称为PromarkerD，它能够正确预测86%的患者在四年内肾功能迅速下降¹．另一种观察测试结果的方法是，不良的PromarkerD评分意味着患者患CKD的风险要大得多(与正常人相比增加50%到三倍)。

现在，患者和他们的医生对糖尿病的潜在结果有了更精确的信息，并且可以个性化当前的医疗治疗。如果测试显示患者处于中等风险，最简单的治疗方法是加强血糖监测和控制血糖水平，再加上更好的饮食和更多的锻炼。病人和医生之前都知道这一点，但是，考虑到透析或肾脏移植的风险，做出改变的动机更大。透析的预期寿命平均为5-10年。

至关重要的是，如果是CKD高风险人群，现在有了新的治疗选择。17种药物正处于治疗这种疾病的中后期临床试验阶段，这种疾病是出了名的难以治疗。其中一种药物最近被证明是有效的——它是格列净(SGLT-2抑制剂)类药物，是近20年来第一种证明能显著降低肾功能衰竭、透析或肾移植风险的药物。其他国家可能也会效仿。这意味着药物现在可以精确地根据病人的需要进行调整。可以想象，早期干预将大大改善患者的临床结果，甚至可能预防慢性肾脏疾病的发生。

该测试是如何使用的?

高度专业化的实验室可以使用质谱仪运行PromarkerD测试，然后将数据提交到门户网站以生成测试报告。为了扩大用户群，Proteomics International也一直在努力将该测试应用于临床病理实验室中常见的平台技术。这一进程现在已经完成。它被称为免疫测定法，比用于开发测试的质谱技术更容易使用。PromarkerD的免疫测定试剂可以配置为实验室开发测试(LDT)，供认证实验室使用。该测试的套件版本也在为大规模采用做最后准备。

PromarkerD刚刚在旧金山举行的美国糖尿病协会第79届科学会议和费城举行的BIO 2019会议上展出，该测试将在未来几周内在全球主要市场推出，欧洲和中美洲将作为起点。

那其他疾病呢?

这种方法可用于任何疾病。Proteomics International现在正在应用同样的技术来寻找新的生物标志物，并有可能开发新的诊断测试，用于子宫内膜异位症和肺部疾病，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)。精准医疗仍处于起步阶段，但在慢性疾病的治疗方面，前方有令人兴奋的时刻。

关于Proteomics International
Proteomics International (Perth, Western Australia)成立于2001年，是Proteomics International Laboratories Ltd (ASX: PIQ)的全资子公司和贸易名称，Proteomics International Laboratories Ltd是一家处于预测诊断和生物分析服务前沿的医疗技术公司。该公司专注于蛋白质组学领域-对蛋白质结构和功能的工业规模研究。它获得了世界上第一个蛋白质组学服务的ISO 17025实验室认证，并在位于珀斯QEII医学校园的最先进的设施中运营。Proteomics International的商业模式集中在该公司糖尿病肾病的开创性测试PromarkerD的商业化上。该公司通过提供专业分析服务来抵消研发和产品开发的资金消耗，同时利用其专有的Promarker技术平台创建一系列新型诊断测试。