我国学者揭示冠心病早期诊断和临床分型的血液代谢标志物
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发布时间：2016-09-22
国际心血管领域TOP 1杂志Journal of the American College of Cardiology于2016年9月13日以长文形式（Original Research Article）发表了中国药科大学的最新研究成果“Comprehensive Metabolomic Characterization of Coronary Artery Diseases”（冠心病代谢组学特征谱系统研究）。论文链接http://content.onlinejacc.org/article.aspx?articleID=2552329。主编Valentin Fuster评价认为，基于4个中心、超过2000个血浆样品的中国人群代谢组学谱研究可预测冠心病的疾病进程。伦敦国王学院Manuel Mayr教授撰文进行了专文评价，认为代谢组学谱提升了冠心病的临床分型证据。该项目由中国药科大学天然药物活性组分与药效国家重点实验齐炼文课题组、李萍课题组、南京医科大学朱伟课题组、江苏大学附属武进医院李勇课题组等共同完成。该研究得到了国家自然科学基金创新研究群体和面上项目（项目编号：81421005，81571873）等项目的资助。
冠心病在我国的发病率和死亡率呈迅速上升趋势，预计到2020年，中国每年因心血管疾病死亡的人数将达到400万。早期干预是降低冠心病事件发生的重要策略，而早期干预取决于早期诊断，代谢物组研究可为冠心病早期诊断提供有力手段。研究者依托冠心病临床多中心大标本队列（n=2324，均经冠脉造影金标准确证冠脉狭窄位置及堵塞程度)，采用UPLC-QTOF-MS高通量、高覆盖代谢组学和生物信息学等手段，首次绘制了冠心病及其不同临床阶段（冠脉硬化症、稳定型心绞痛、不稳定型心绞痛、心肌梗死）的血浆代谢组学特征谱（图1）。研究人员从近2000个代谢物中发现、鉴定了与冠心病发生发展表型特征密切相关的差异代谢物89个（图2A），代谢紊乱特征主要包括磷脂相关代谢通路受到抑制、氨基酸代谢增强、酰基肉碱类代谢通路激活、胆汁酸代谢减弱等（图2B）。他们进一步从差异代谢物库中筛选出12组灵敏度高（>85%）、专属性强（>85%）的代谢标志物群。受试者工作特征分析显示，12组代谢标志物群在训练集样本队列中的分类准确率均大于93%，测试集样本队列中预测准确率大于89%，外部多中心样本队列预测准确率大于85%。
本研究的临床价值：（1）冠心病代谢组学特征谱的绘制，为深入理解冠心病的发生发展、早期诊断、预后分析、精准治疗和药物反应等提供重要指导；（2）发现的冠心病血液代谢标志物可为临床转化提供新的诊断依据，具有快速、无创、诊断率高等优势，相关成果已申请国际发明专利6项，有望用于冠心病的早期诊断及高危人群的预警。
图1 研究方案设计与病人分组
图2 冠心病89个差异代谢物热图（A）及主要紊乱代谢通路（B）
