載脂蛋白E(APOE)基因的ε4等位基因是散發(fā)性或晚發(fā)性阿爾茨海默病(AD)的最危險(xiǎn)遺傳因素，但介導(dǎo)APOE ε4相關(guān)阿爾茲海默病風(fēng)險(xiǎn)的確切機(jī)制尚不清楚，而基于APOE的阿爾茲海默病治療也尚未實(shí)現(xiàn)。
美國(guó)的多個(gè)研究機(jī)構(gòu)合作在《Science Advances》(中科院JCR一區(qū)，IF:14.136 )上發(fā)表了題為“A brain proteomic signature of incipient Alzheimer's disease in young APOE ε4 carriers identifies novel drug targets”的研究論文。文章通過(guò)分析和比較不同隊(duì)列的阿爾茲海默病患者腦組織的蛋白組學(xué)結(jié)果，描畫(huà)了AD的蛋白組學(xué)特征，并在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中找到了可用于早期AD治療的潛在靶點(diǎn)。
發(fā)現(xiàn)階段的顳下回(ITG)和額中回(MFG)腦區(qū)組織的分組詳情
1. AD：
（1）BLSA隊(duì)列：31個(gè)AD和19個(gè)對(duì)照
（2）ROS隊(duì)列：31個(gè)AD和22個(gè)對(duì)照
2. 早期AD：YAPS隊(duì)列：18個(gè)APOE ε4+ 和18個(gè)APOE ε4-
研究結(jié)果
第一階段研究結(jié)果
（1）AD患者的蛋白組學(xué)特征
作者比較了ROS和BLSA隊(duì)列中AD個(gè)體和對(duì)照組的腦部顳下回(ITG)和額中回(MFG)的蛋白表達(dá)情況。在BLSA隊(duì)列，分別在ITG和MFG中鑒定出0個(gè)和254個(gè)差異蛋白。在ROS隊(duì)列中，分別在ITG和MFG中鑒定出了244個(gè)和4個(gè)差異蛋白。BLSA和ROS隊(duì)列交集得到120個(gè)蛋白。在這120種蛋白中，84種蛋白下調(diào)，34種蛋白上調(diào)。
（2）早期AD患者的蛋白組學(xué)特征
在ROS和BLSA隊(duì)列中均差異變化的120個(gè)蛋白和YAPS隊(duì)列（早期AD）的APOE ε4+ 比APOE ε4-組取交集，分別在顳下回(ITG)和額中回(MFG)腦區(qū)各得到16個(gè)和14個(gè)共有的差異蛋白，共計(jì)25個(gè)唯一蛋白。這些蛋白經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的分析驗(yàn)證，確認(rèn)為早期AD患者的特征蛋白。通路富集分析顯示，這25個(gè)特征蛋白富集在細(xì)胞因子信號(hào)、酪氨酸激酶信號(hào)、細(xì)胞遷移和其他信號(hào)通路。蛋白-蛋白相互作用分析（PPI）發(fā)現(xiàn)了STAT3、FYN和YES1是中心節(jié)點(diǎn)蛋白。
進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，早期AD患者的蛋白組學(xué)特征與嚴(yán)重的AD病理相關(guān)，與發(fā)展為AD前的認(rèn)知表現(xiàn)相關(guān)。對(duì)YAPS隊(duì)列利用GSEA分析發(fā)現(xiàn)，在ITG或MFG中發(fā)現(xiàn)了44個(gè)顯著富集的基因集，其中17個(gè)也在BLSA或ROS隊(duì)列中富集。這些基因集中的大多數(shù)（44中的41個(gè)）過(guò)表達(dá)，表明年輕APOE ε4攜帶者中這些通路及其生物學(xué)功能上調(diào)。這些結(jié)果表明了多種生物學(xué)功能的改變，包括鈣信號(hào)、突觸傳遞、胰島素信號(hào)、免疫反應(yīng)和細(xì)胞-細(xì)胞粘附。
第二階段研究結(jié)果
（1）WB和免疫組化初步驗(yàn)證早期AD特征蛋白
使用WB在3xTg-AD轉(zhuǎn)基因AD小鼠模型的腦勻漿中驗(yàn)證了25個(gè)AD早期特征中的6個(gè)蛋白，有3個(gè)蛋白在3xTg-AD模型小鼠的大腦水平相對(duì)于野生型有顯著改變，其中在38-40周齡轉(zhuǎn)基因小鼠中，轉(zhuǎn)基因小鼠的DUSP3和STAT3蛋白水平高于WT，而在83-136周齡轉(zhuǎn)基因小鼠中，轉(zhuǎn)基因小鼠的DUSP3和TOP1蛋白水平低于WT。在BLSA隊(duì)列的AD和對(duì)照組的MFG腦組織樣本中再次用WB驗(yàn)證前述的6個(gè)蛋白，僅有2個(gè)蛋白在AD組對(duì)比對(duì)照組發(fā)生了顯著改變，其中AD中FYN水平降低，LGALS8水平升高。
免疫組化檢測(cè)蛋白的亞細(xì)胞定位：DUSP3可能位于興奮性和抑制性皮質(zhì)神經(jīng)元的突觸后過(guò)程。LGALS8可能主要位于神經(jīng)元溶酶體。
與公開(kāi)的人顳葉皮層大腦樣本的蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)相比，25個(gè)AD早期特征蛋白中有21種被定量，其中12個(gè)蛋白在AD和對(duì)照組樣本中有差異表達(dá)。與公開(kāi)的5xFAD小鼠模型的腦皮質(zhì)樣本的蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)果相比，25個(gè)早期AD特征蛋白中有21個(gè)被定量到，其中6個(gè)蛋白在6個(gè)月齡的小鼠模型中與WT相比差異表達(dá)。與背外側(cè)前額葉皮層樣本的抑制性和興奮性神經(jīng)元的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組結(jié)果相比，25個(gè)早期AD特征蛋白基因中分別有22個(gè)和23個(gè)被定量到，分別各有19個(gè)在AD和對(duì)照組樣本差異表達(dá)。
第三階段研究結(jié)果——篩選早期AD的藥物靶點(diǎn)
作者使用了基于細(xì)胞培養(yǎng)的表型分析來(lái)尋找早期AD的藥物靶點(diǎn)。最終發(fā)現(xiàn)，STAT3抑制劑C188-9挽救了三種AD表型：脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥、tau蛋白磷酸化和β淀粉樣蛋白分泌。YES1/FYN抑制劑dasatinib（達(dá)沙替尼）挽救了一種AD表型：tau蛋白磷酸化。
研究總結(jié)
作者通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)檢測(cè)多個(gè)人類(lèi)隊(duì)列AD腦組織和正常腦組織相比異常變化的蛋白，共分析找出25個(gè)早期AD的特征蛋白。隨后，通過(guò)在AD轉(zhuǎn)基因小鼠模型驗(yàn)證以及與多個(gè)公開(kāi)的人類(lèi)AD、AD小鼠模型的蛋白組學(xué)結(jié)果和神經(jīng)元單細(xì)胞測(cè)序結(jié)果比較，進(jìn)一步驗(yàn)證了25個(gè)特征蛋白的可靠性。最后，作者通過(guò)基于細(xì)胞培養(yǎng)的表型分析找到個(gè)蛋白STAT3、YES1/FYN或可以作為早期AD治療的靶點(diǎn)。總體，作者的研究為針對(duì)該疾病的早期分子驅(qū)動(dòng)因素的有效干預(yù)措施鋪平道路。
做蛋白組學(xué)· 找吉?jiǎng)P
吉?jiǎng)P基因憑借多年在靶標(biāo)篩選及驗(yàn)證服務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)積累，建立的標(biāo)準(zhǔn)化 、工程化 、系統(tǒng)化的GRP平臺(tái)，為中國(guó)研究型醫(yī)生提供科研服務(wù)，加快科研成果轉(zhuǎn)化。其中，蛋白質(zhì)組學(xué)平臺(tái)擁有多臺(tái)timsTOF Pro、Exploris 480高精度質(zhì)譜儀，專(zhuān)業(yè)的Spectronaut Plusar、Mascot等分析軟件，提供專(zhuān)業(yè)的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修飾組等檢測(cè)服務(wù)，強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法、IPA分析、蛋白基因組分析服務(wù)，系統(tǒng)的生物標(biāo)志物、分子分型、藥物靶點(diǎn)、基因功能研究等解決方案，真正讓廣大研究型醫(yī)生的科研工作更省心、更省力、更高效。更多實(shí)驗(yàn)服務(wù)請(qǐng)?jiān)L問(wèn)我們的官網(wǎng)：www.genechem.com.cn
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