利来国际为您介绍家族性高胆固醇血症(FH)的研究背景。FH是一种因基因突变(如LDLR基因)导致的遗传性疾病,使得患者从出生起便面临极高的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,进而引发早期的动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)。然而,仅通过LDL-C水平来区分FH患者与一般高胆固醇血症(HC)个体实属不易。同时,FH的临床诊断依赖遗传检测及荷兰脂质临床网络评分(DLCNS),然而遗传检测的普及率较低,且DLCNS在某些患者(如LDL-C在190-220mg/dL之间)中存在漏诊的风险。这使得研发一种更为高效的生物标志物以辅助诊断的需求愈发迫切。
FH患者分为遗传确诊(genFH,n=114)和临床诊断(clinfH,n=22)两个组别,样本来自意大利、俄罗斯等国家,同时对照组包含健康个体(n=586)及普通高胆固醇血症患者(HC,n=55)。
在Olink蛋白组学的研究中,我们迅速锁定了FGF-5作为关键生物标志物,其NPX值在FH患者中相较于对照组出现2倍以上的差异(log2FC 1, P<0.001),且ROC曲线的AUC值高达0.99。与此同时,通过机器学习模型的验证,Olink数据作为XGBoost算法的输入,证实FGF-5为首要预测因子(重要性评分最高),并有效排除了其他蛋白的干扰(如BMP-6、CASP-8)。此外,在意大利、俄罗斯和荷兰等独立队列中,Olink检测到的FGF-5表达趋势一致,为后续的ELISA验证奠定了基础。
亮点结果显示FGF-5在FH患者中的显著升高。对比基因诊断高胆固醇血症患者(genFH)和对照组的数据表明,genFH组的血浆FGF-5水平(NPX值)是对照组的近2倍(log2倍数变化1,P<0.001),ROC曲线下面积(AUC)高达0.999(95% CI: 0.989-1.000),表现出接近完美的特异性与敏感性。独立验证队列(俄罗斯)的结果也一致(AUC=1.000)。
FGF-5在匹配LDL-C水平的genFH与HC组中也能显著区分(AUC=0.969)。除此之外,机器学习模型还识别出了其他差异蛋白,例如BMP-6、CASP-8和OPN,但FGF-5在各个队列中始终是显著的标志物。
在生物学意义和机制方面,FGF-5参与细胞增殖和分化的调控,与FGFR受体结合后激活MAPK和Ras等信号通路,可能与FH患者白细胞端粒缩短和心血管重塑相关。临床应用上,此方法可以补充DLCNS的不足,FGF-5可辅助识别LDL-C水平中等升高但DLCNS评分较低的FH患者。另一方面,在资源有限的地区,FGF-5检测可作为FH筛查的一线工具,替代遗传检测。
本研究通过利来国际提供的Olink血浆蛋白组学和机器学习方法,发现FGF-5是一种有前途的FH诊断生物标志物。FGF-5能够高效地区分FH患者(包括基因确诊及临床诊断的病例)与健康个体,为FH的早期诊断和管理提供新的思路。未来的研究应继续验证FGF-5的临床应用价值:开发多标志物联合评分(如FGF-5与炎症蛋白)以提升诊断效能;探索FGF-5在FH心血管并发症中的病理机制;促进FGF-5检测的临床转化,以弥补遗传检测的不足。然而,本研究也存在一定的局限性,例如FH队列样本量较小,需在更大规模的队列中验证;人群局限主要集中在高加索人群,需拓展至其他种族;最后,FGF-5在FH中的具体作用机制尚待进一步探究。