記者5月31日從西湖大學了解到，最近，該校生命科學學院郭天南研究員帶領(lǐng)的蛋白質(zhì)組大數(shù)據(jù)實驗室，與合作團隊一起對新冠肺炎患者血液中的蛋白質(zhì)和代謝物分子進行了系統(tǒng)檢測。
他們發(fā)現(xiàn)新冠肺炎重癥患者的血清中存在多種獨特的分子變化，并找到了一系列生物標志物，這有望為預(yù)測輕癥患者向重癥發(fā)展提供導(dǎo)向。相關(guān)研究成果在《細胞》雜志在線發(fā)表。
“全球范圍內(nèi)，新冠肺炎確診病例已達幾百萬。然而，目前我們對其認知主要停留在臨床癥狀和影像學特征層面，對疾病在微觀分子層面的改變知之甚少。”郭天南說。
郭天南團隊與其他團隊合作，對99份經(jīng)病毒滅活處理的血清樣本進行了安全處理和質(zhì)譜分析。根據(jù)現(xiàn)行臨床診斷標準，這些血樣被分為對照(健康)組、疑似但實為普通流感組、新冠病毒感染輕癥組、新冠病毒感染重癥組。
研究人員采用高分辨率質(zhì)譜設(shè)備和機器學習的方法，取得了樣本的蛋白質(zhì)組和代謝組譜圖，對血清樣本中蛋白和代謝物的相對濃度進行了全景式測定，從而揭示：重癥患者體內(nèi)存在多種獨特的分子調(diào)控。
研究結(jié)果顯示，與對照(健康)組、普通流感組和輕癥組相比，新冠肺炎重癥患者的樣本中出現(xiàn)了93種特有的蛋白表達和204個特征性改變的代謝分子，其中50種蛋白與患者體內(nèi)的巨噬細胞、補體系統(tǒng)、血小板脫顆粒有關(guān)。
他們還發(fā)現(xiàn)，在新冠肺炎重癥患者體內(nèi)，有100多種氨基酸及100多種脂質(zhì)均出現(xiàn)顯著減少。研究人員認為這可能是病毒迅速擴增導(dǎo)致的消耗，從而為臨床醫(yī)生監(jiān)控病情和制定調(diào)整治療方案提供了一定參考。
此外，郭天南團隊在質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，使用機器學習方法“沙里淘金”，篩選出重癥患者特征性的22個蛋白質(zhì)和7個代謝物。研究人員分析，血清樣本成分符合這一組合的患者，很可能是重癥患者，或有很大可能性發(fā)展為重癥病例。
“這項研究表明，利用血清蛋白和代謝物生物標記物預(yù)測新冠肺炎重癥患者是有可能的。研究數(shù)據(jù)還揭示了新冠肺炎的分子病理生理學特征，有望助力研發(fā)抗新冠病毒療法。”郭天南表示，研究結(jié)果還需要在更多的獨立臨床隊列中驗證。
本報記者 劉園園
