復旦大學附屬華山醫(yī)院郁金泰教授團隊聯(lián)合復旦大學類腦智能科學與技術(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)組學分析預測健康成人的癡呆發(fā)病風險）的研究論文。

該研究采用大規(guī)模蛋白質(zhì)組學數(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種可預測未來癡呆風險的血漿蛋白質(zhì)——GFAP、NEFL、GDF15和LTBP2，基于這4種蛋白質(zhì)的水平可提前15年預測癡呆發(fā)病風險。

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（血液蛋白標志物預測15年癡呆風險）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，并且預計到2050年，這一數(shù)字將達到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)組學的出現(xiàn)為預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記物與癡呆風險密切相關(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)組學的系統(tǒng)比較。因此，對血液蛋白質(zhì)組學和特定癡呆癥（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用

GFAP是一種為星形膠質(zhì)細胞提供結(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，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)生物標志物與年齡、性別、教育程度和家族史等人口統(tǒng)計學因素結(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，準確率約為90%。

基于血漿蛋白的癡呆癥預測的準確性

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47.0%–72.6%的癡呆癥病例是可以預防的，良好的居住環(huán)境、生活方式、身體指標，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險患者。這是朝著精準醫(yī)療邁出的全新一步，為實現(xiàn)科學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。