記者5月31日從西湖大學(xué)了解到，最近，該校生命科學(xué)學(xué)院郭天南研究員帶領(lǐng)的蛋白質(zhì)組大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，與合作團(tuán)隊(duì)一起對新冠肺炎患者血液中的蛋白質(zhì)和代謝物分子進(jìn)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(dú)特的分子變化，并找到了一系列生物標(biāo)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(xì)胞》雜志在線發(fā)表。

“全球范圍內(nèi)，新冠肺炎確診病例已達(dá)幾百萬。然而，目前我們對其認(rèn)知主要停留在臨床癥狀和影像學(xué)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(tuán)隊(duì)與其他團(tuán)隊(duì)合作，對99份經(jīng)病毒滅活處理的血清樣本進(jìn)行了安全處理和質(zhì)譜分析。根據(jù)現(xiàn)行臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)，這些血樣被分為對照(健康)組、疑似但實(shí)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(jī)器學(xué)習(xí)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(jìn)行了全景式測定，從而揭示：重癥患者體內(nèi)存在多種獨(dú)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(dá)和204個(gè)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(xì)胞、補(bǔ)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(rèn)為這可能是病毒迅速擴(kuò)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(tuán)隊(duì)在質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法“沙里淘金”，篩選出重癥患者特征性的22個(gè)蛋白質(zhì)和7個(gè)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(xiàng)研究表明，利用血清蛋白和代謝物生物標(biāo)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(xué)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(dú)立臨床隊(duì)列中驗(yàn)證。

本報(bào)記者 劉園園