新文速遞|Olink蛋白組學助力貝勒醫(yī)學院大型前瞻性胰腺炎血清免疫譜新發(fā)現(xiàn)
研究背景胰腺炎是一種從急性到慢性的持續(xù)炎癥性疾病,從急性胰腺炎(Acute Pancreatitis,?AP)開始,在某些情況下進展為復發(fā)性急性胰腺炎(Recurrent Acute Pancreatitis,?RAP)和慢性胰腺炎(Chronic Pancreatitis, CP)。全球范圍內胰腺炎的患病率呈逐年增長趨勢,隨之產生的沉重醫(yī)療負擔已引起高度重視,相關研究也日益增多。但目前仍缺少批準的治療方法,或胰腺炎的早期診斷及預后生物標志物。

慢性胰腺炎流行病學轉化研究前瞻性評估隊列(Prospective Evaluation of Chronic Pancreatitis for Epidemiologic and Translational Studies, PROCEED)是國際上多個對胰腺炎的自然病程、危險因素和治療預后等信息進行研究的大規(guī)模CP前瞻性隊列之一。該隊列是由慢性胰腺炎、糖尿病和胰腺癌研究聯(lián)盟(CPDPC)中成人CP研究組基于前瞻、隨機、開放和盲法終點(PROBE)的原則建立的CP隊列。文章速遞貝勒醫(yī)學院、斯坦福大學醫(yī)學院和MD安德森癌癥中心等研究機構與CPDPC近期在胃腸雜志著名期刊?GASTROENTEROLOGY雜志上(IF = 33.9)發(fā)表了一項多中心的前瞻性隊列研究成果,基于Olink血清蛋白組學技術,對231例來自PROCEED的急性胰腺炎(AP)、復發(fā)性急性胰腺炎(CAP)和慢性胰腺炎(CP)等胰腺炎組及無胰腺疾病的對照組和有疾病的對照組血清進行了92種免疫相關標志物的檢測,旨在通過血清免疫譜分析發(fā)現(xiàn)非侵入性的生物標志物,并提供胰腺炎的持續(xù)性疾病進展機制的研究見解。

研究結果表明急性和慢性胰腺炎具有不同的血清免疫譜,IL17信號相關的免疫標記物可以將CP與AP、RAP進行區(qū)分;巨噬細胞經典激活通路在胰腺炎持續(xù)過程中升高,提示在疾病進展過程中促炎信號逐漸積累。該研究是第一個胰腺炎相關的大型前瞻性血清免疫分析研究,提升了對胰腺炎全身免疫反應的機制理解,并提供了潛在的生物標志物,可以預測疾病進展、指導疾病治療或預防策略。
研究設計
慢性胰腺炎流行病學轉化研究前瞻性評估隊列(PROCEED, NCT 03099850) 是CPDPC的一項成人縱向觀察性研究,指定了4個臨床中心為發(fā)現(xiàn)性研究提供樣本,另外5個中心為驗證性研究提供樣本。本項研究的樣本來自4個臨床中心的“發(fā)現(xiàn)隊列”,包括無胰腺疾病對照、疑似胰腺源性慢性腹痛(CAP,疾病對照)、AP、RAP和CP共5個分組,共計231例血清樣本。

采用Olink Target 96 Inflammation panel對上述血清樣本進行了92個炎癥相關蛋白的檢測。對不同分組中的蛋白表達差異進行分析,找到胰腺炎組區(qū)分于對照組,以及CP組區(qū)別于其他急性胰腺炎和CAP的相關免疫標志物;通過通路分析,發(fā)現(xiàn)在胰腺炎進展過程中獨特且持續(xù)增加的炎癥反應,以此區(qū)分不同類型的胰腺炎與對照組。
研究結果33個免疫標志物在對照組和胰腺炎組(AP/RAP/CP)中顯示差異表達?,其中TNF-α是核心調控分子。TNF-α相關通路被激活,包括“病原體誘導的細胞因子風暴信號通路”、“IL17信號通路”和“巨噬細胞經典激活信號通路”, 以TNF-α為中心的促炎信號是由AP、RAP和CP組成的聯(lián)合胰腺炎組的主要特征。

而在CP和AP/RAP間差異表達的蛋白只有包含CCL20和IL17A在內的5個免疫標記物。與CAP相比,CP組中Th17相關的細胞因子和趨化因子CCL20和IL17A表達上調,提示Th17可能參與CP的發(fā)病機制;IL17A和ST1A1兩種標志物組合預測區(qū)分CP和CAP的AUC為0.78。

進一步分析和比較不同胰腺炎類型與對照組間的差異及相關通路發(fā)現(xiàn),AP與對照組差異激活的通路與RAP和CP不同,RAP和CP共享一些激活的信號通路,如“病原體誘導的細胞因子風暴信號通路”和“IL17信號通路”,以及均以IL18為中心免疫標志物。
巨噬細胞經典激活信號及促炎上游信號(TNF 和 IL1β)隨著胰腺炎的疾病進展逐漸增強,同樣地,巨噬細胞經典激活信號通路相關的免疫標志物水平也隨之升高。這些研究結果顯示RAP的血清免疫特征與AP不同,而是與CP相似。胰腺炎不同疾病狀態(tài)下促炎信號都不是暫時存在、而是隨著疾病從急性到慢性的進展積累的,這使慢性疾病變得更為復雜。

此外,吸煙、飲酒及胰腺炎的病因都有其特異性的免疫特征。不論是在胰腺炎組還是在CP組,FGF21的表達水平都與是否吸煙等相關,提示其在吸煙相關性胰腺炎病理生理機制中的作用;AP組中IFNγ,IL20RA和SLAMF1的表達水平則與飲酒相關,但在RAP組中僅CCL20和IL6的表達水平與之相關;TWEAK則在RAP和CP組的糖尿病患者中表達水平更低,血清TWEAK水平可以區(qū)分RAP和CP合并糖尿病患者與非糖尿病患者。
寫在最后
對血清免疫特征的分析將幫助深入了解疾病進展,并可以找到新的診斷或預后生物標志物。Olink Inflammation Panel?的應用可以幫助研究人員通過血清/血漿免疫蛋白組獲得更清晰的系統(tǒng)免疫學視角,此前中國學者也將其應用于胃癌化療的免疫學特征研究,并找到了療效預測的標志物。本項研究利用大型胰腺炎前瞻性隊列,針對對照組和不同疾病狀態(tài)的胰腺炎患者,采用Olink Inflammation Panel對其血清樣本的92種循環(huán)免疫標志物進行檢測和評估,每種胰腺炎(AP/RAP/CP)都有其特有的血清免疫標志物,通路分析表明隨著疾病進展,RAP與CP的血清免疫特征更為相似。CPDPC已經開始從5個中心收集樣本,建立獨立的驗證隊列,對研究結果進行進一步的驗證。同時也考慮加入更多的炎癥或損傷相關標志物,或加入疾病進展的縱向監(jiān)測等進行未來的研究,以加深對胰腺炎疾病的進一步了解。
參考資料:
1.?Distinct Serum Immune Profiles Define the Spectrum of Acute and Chronic Pancreatitis From the Multicenter Prospective Evaluation of Chronic Pancreatitis for Epidemiologic and Translational Studies (PROCEED) Study. Gastroenterology. 2023 Jul;165(1):173-186.?
來源:Olink Proteomics