复旦公卫团队通过Olink蛋白组学队列研究揭示HIV感染死亡风险标志物

研究背景

随着抗逆转录病毒治疗(ART)的有效性和普及率的提高,HIV感染者的主要死因正逐渐从AIDS相关的机会性感染转向心血管疾病、癌症和代谢性疾病等慢性非传染性疾病(NCDs)。基于血浆蛋白组学数据精准识别AIDS相关及NCDs相关死亡的蛋白标志物,有望在未来的临床实践中实现对HIV感染者死亡风险动态监测与早期识别,从而及时有效地实施精准干预,改善预后,减少死亡。

新文速递

复旦大学公共卫生学院何纳教授课题组联合台州市疾病预防控制中心,基于台州HIV感染与衰老前瞻性研究队列(CHART队列),系统性探究了HIV感染者中AIDS及NCDs相关死亡的特异性蛋白标志物。该研究成果于今年4月份发表于国际期刊Nature Communications (IF = 15.7)杂志。

试验设计

研究团队采用巢式病例对照设计,依托台州CHART队列,选取了126例HIV死亡病例、162例年龄性别匹配的生存HIV感染者以及152例HIV阴性社区对照,基于Olink PEA技术的Target 96 Organ Damage panel进行血浆蛋白组学检测。通过LASSO回归、逻辑回归及ROC分析,研究共识别出12种与HIV感染者死亡显著相关的特异性蛋白标志物。其中,6种蛋白标志物(SIRT5、PPM1B、PSMA1、GALNT10、VEGFC和PTN)特异性地与NCDs(非传染性疾病)相关死亡关联,2种(RCOR1和SERPINA9)特异性地与AIDS相关死亡关联,另外4种(CA12、CA14、RARRES1和EDIL3)则与两类死亡均显著相关。

研究结果

HIV 感染者的器官损伤相关蛋白

HIV死亡病例与HIV存活者之间差异表达的器官损伤相关蛋白通过火山图呈现。与HIV存活者相比,HIV死亡病例中有 54蛋白存在差异表达,其中39表达上调,15表达下调。

艾滋病毒死亡和幸存者之间差异表达蛋白的火山图

NCDs非传染性疾病相关死亡的器官损伤蛋白

基于 LASSO 回归算法,在 82 种被分析的蛋白中,最终筛选出 15 种作为非传染性疾病(NCDs)相关死亡的潜在预测因子或生物标志物,包括 BAMBI、BANK1、CA12、CA14、CAPG、EDIL3、EPO、GALNT10、MVK、PPM1B、PSMA1、PTN、RARRES1、SIRT5和 VEGFC,在这 15 种与非传染性疾病相关死亡相关的蛋白中,3 种(BANK1、CA14、GALNT10)表达下调,其余12种表达上调。

非传染性疾病相关死亡与HIV幸存者中选定蛋白的差异表达

AIDSNCDsCancer相关死亡关联蛋白标志物

维恩图进一步直观呈现了艾滋病、非传染性疾病及癌症相关死亡相关的器官损伤蛋白重叠情况:RCOR1和SERPINA9 是艾滋病相关死亡特有蛋白;而SIRT5、PPM1B、PSMA1、GALNT10、VEGFC和PTN是非传染性疾病相关死亡特有蛋白;非传染性疾病相关死亡与癌症相关死亡共有的蛋白包括RARRES1、EDIL3、CA12、CA14、SIRT5、PPM1B和PSMA1;值得注意的是,RARRES1、EDIL3、CA12 和CA14是艾滋病、非传染性疾病及癌症相关死亡共有蛋白。

AIDS、NCDs及Cancer相关死亡关联蛋白维恩图

蛋白标志物模型vs传统模型的死亡风险预测

研究基于课题组在云南省德宏州建立的HIV感染者队列成功进一步验证了其中3种特异性蛋白标志物的关联性。此外,研究发现这些蛋白标志物与传统的NCDs相关生物标志物显著相关(P<0.05),表明其作为补充传统NCDs进展风险模型的潜在可能性。研究建立的蛋白标志物组合模型在预测NCDs相关(AUC=0.970)及AIDS相关(AUC=0.960)死亡风险时均表现出高于传统标志物模型的优异性能。这些生物标志物的潜在临床应用价值,可为HIV感染者终末期器官功能障碍的发病机制提供新的见解。

不同logistic回归模型预测值的受试者ROC曲线

写在最后

本项研究采用Olink蛋白组学,利用台州HIV感染与衰老前瞻性研究队列和云南省德宏州HIV感染者验证队列,发现并验证了3种与死亡风险相关的特异性蛋白标志物,为HIV感染者的精准风险评估、个体化治疗及干预措施提供了重要线索,也为深入理解HIV感染状态下终末器官功能障碍机制提供了新视角。研究成果未来可望用于指导临床实践,更精准地预防和降低HIV感染者的死亡风险。

参考资料:

1. Targeted plasma proteomics reveals organ damage signatures of AIDS- and noncommunicable disease-related deaths in people with HIV. Nature Communications. Volume 16: 3877 (2025).

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