復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院郁金泰教授團隊聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院馮建峰教授/程煒研究員團隊，在 Nature Aging 期刊發(fā)表題為：Plasma proteomic profiles predict future dementia in healthy adults（血漿蛋白質(zhì)組學(xué)分析預(yù)測健康成人的癡呆發(fā)病風(fēng)險）的研究論文。

該研究采用大規(guī)模蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)和人工智能算法，對大約1500種血漿蛋白質(zhì)進行篩選分析，發(fā)現(xiàn)了4種可預(yù)測未來癡呆風(fēng)險的血漿蛋白質(zhì)——GFAP、NEFL、GDF15和LTBP2，基于這4種蛋白質(zhì)的水平可提前15年預(yù)測癡呆發(fā)病風(fēng)險。

這一研究成果可用于開發(fā)針對癡呆癥的血液檢測，對于癡呆高危人群的篩查和早期干預(yù)具有重大意義，可在癥狀出現(xiàn)之前診斷諸如阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病。

研究團隊還在 Nature Aging 期刊以：Blood protein markers predict 15-year risk of dementia（血液蛋白標(biāo)志物預(yù)測15年癡呆風(fēng)險）為題進行了研究簡報（Research Briefing）報道。

此外，Nature出版社還在官網(wǎng)頭條報道了這項研究成果，指出這項大規(guī)模篩查研究的結(jié)果可能被用于開發(fā)血液檢測方法，以在癥狀出現(xiàn)之前診斷阿爾茨海默病等疾病。

郁金泰教授、程煒研究員、馮建峰教授

據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前全球有超過5500萬人患有癡呆癥，并且預(yù)計到2050年，這一數(shù)字將達(dá)到1.52億，其中約60%-70%為阿爾茨海默病患者。許多癡呆癥患者只有在發(fā)現(xiàn)記憶問題或其他癥狀時才會被診斷出來，到那時，這種疾病可能已經(jīng)發(fā)展了數(shù)年甚至數(shù)十年，因此已經(jīng)是疾病晚期而不可逆轉(zhuǎn)。

蛋白質(zhì)組學(xué)的出現(xiàn)為預(yù)測癡呆癥提供了前所未有的機會。此前已有研究證明一些血液蛋白標(biāo)記物與癡呆風(fēng)險密切相關(guān)，但由于技術(shù)限制，這些研究通常僅聚焦于一種或少數(shù)幾種蛋白質(zhì)上，缺乏與人類蛋白質(zhì)組學(xué)的系統(tǒng)比較。因此，對血液蛋白質(zhì)組學(xué)和特定癡呆癥（例如阿爾茨海默病）的數(shù)據(jù)進行大規(guī)模前瞻性研究是至關(guān)重要和十分必要的。

在這項最新研究中，研究團隊從英國生物樣本庫（UK Biobank）獲得了52645名健康成年人的血液樣本數(shù)據(jù)，其中1417人在采樣后的14年時間里患上了癡呆癥。通過篩選超過五萬人的血液樣本中的1463種蛋白質(zhì)，研究團隊發(fā)現(xiàn)，GFAP、NEFL、GDF15和LTBP2，這四種蛋白的水平升高與癡呆癥發(fā)病風(fēng)險呈正相關(guān)。

蛋白質(zhì)重要性排序和SHAP可視化模型在所有癡呆事件人群中的應(yīng)用

GFAP是一種為星形膠質(zhì)細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)支持的蛋白質(zhì)，此前已經(jīng)被提議作為診斷阿爾茨海默病的生物標(biāo)志物，而GDF15也是如此。一些新研究顯示，血液中GFAP水平高的人患癡呆癥的可能性是正常水平的人的兩倍多，而患阿爾茨海默病的可能性幾乎是正常水平的三倍。

更重要的是，在癡呆患者血液中，這些蛋白質(zhì)的含量在癥狀出現(xiàn)前十多年就已超出正常范圍。換而言之，通過針對這四種蛋白的血液檢測可以提前十幾年預(yù)測患者癡呆癥的發(fā)病，從而實現(xiàn)對癡呆癥的早篩查、早診斷和早干預(yù)，以幫助減輕甚至消除患者的癡呆癥狀。

血漿蛋白與癡呆癥的關(guān)系

研究團隊進一步開發(fā)了一個人工智能算法模型，將這四種癡呆癥相關(guān)生物標(biāo)志物與年齡、性別、教育程度和家族史等人口統(tǒng)計學(xué)因素結(jié)合起來。研究團隊使用三分之二的研究參與者的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練算法模型，然后使用剩下的17549人的數(shù)據(jù)來測試算法的準(zhǔn)確性。

研究結(jié)果顯示，即使是使用癡呆癥患者被正式診斷前十多年的血液樣本數(shù)據(jù)，該算法模型也成功預(yù)測了包括阿爾茨海默病在內(nèi)的三種常見癡呆癥（全因癡呆、阿爾茨海默病、血管性癡呆）的發(fā)病，準(zhǔn)確率約為90%。

基于血漿蛋白的癡呆癥預(yù)測的準(zhǔn)確性

值得注意的是，2023年4月，郁金泰教授團隊在 Nature 子刊 Nature Human Behavior 上發(fā)表了題為：Identifying modifiable factors and their joint effect on dementia risk in the UK Biobank 的研究論文。

該研究首次全面描繪了癡呆癥的可調(diào)控危險因素圖譜，探討了危險因素的聯(lián)合作用，發(fā)現(xiàn)生活方式、病史和社會經(jīng)濟地位與大多數(shù)癡呆癥有關(guān)，估計高達(dá)47.0%–72.6%的癡呆癥病例是可以預(yù)防的，良好的居住環(huán)境、生活方式、身體指標(biāo)，減少共患病和改善社會經(jīng)濟狀況可以減輕遺傳帶來的癡呆癥風(fēng)險。

總而言之，郁金泰教授、馮建峰教授/程煒研究員團隊這項發(fā)表于 Nature Aging 的研究可用于開發(fā)針對癡呆癥的新型血液檢測方法，通過人工智能算法在癥狀出現(xiàn)前十多年前甄別癡呆癥高風(fēng)險患者。這是朝著精準(zhǔn)醫(yī)療邁出的全新一步，為實現(xiàn)科學(xué)家們幾十年來一直尋求的實現(xiàn)癡呆癥的早診斷、早治療開辟了新的道路。