得克萨斯大学医学分校的研究人员开发出了首个能准确预测,用以区分登革热(DF)和其更严重形式——登革出血热(DHF)的模型。该项技术的突破可以极大的降低这种疾病的死亡率,这项研究发表在美国热带医学和卫生及临床与转化科学相关杂志上。通过这些研究可以为DHF患者制订个性化治疗措施。
全球大约有25亿人(超过总人口的40%)处在登革热传染的危险当中,主要分布在热带和亚热带地区。估计每年有500000万人因DHF而入院,其中儿童占很大的比例,感染者中约有12500死亡。由于快速增长的城市化,旅游的全球化及滴滴涕杀虫剂使用的减少,登革热正在美国兴起,2010年出现了160万病例。在2000年与2007年间,美国因登革热而住院的人数增至三倍。
很久我们就知道登革热有很多临床特征,从无症状到流感症状,再到致命症状。“如果我们能发现早期患者致命形式的易感性,我们可以挽救数千人的生命,” Allan Brasier博士说。Allan Brasier博士是这项研究的主要作者,也是得克萨斯大学医学分校转化科学研究所主任,该所有一支由蛋白质生物化学和生物信息学专家组成的多学科团队在开发个性化的医疗方法,这项工作可以让医生对常见疾病提供更好的个人诊断和治疗的方法。
DHF没有药物治疗,并且致死率超过20%;然而,早期集中的支持性治疗,如输血减少出血并发症及器官功能衰竭,可以把死亡率降低到1%以下。
在新的论文中,研究人员通过常用的实验室检测概括出两个独立的蛋白质组分析的结果,包括在资源短缺的诊所,用更复杂的剖析技术确定具体的候选蛋白质生物标志物。
他们发现细胞因子IL-10(一种参与免疫反应的蛋白质)、血小板的减少及淋巴细胞计数是DHF的关键预测项目。进一步的调查表明预测DHF的最准确的模型(研究的病例中100%有效)基于细胞因子IL-10和7种不同的蛋白质(原肌球蛋白、补4A蛋白、免疫球蛋白G、纤维蛋白原以及三种白蛋白)。
至今,疾病生物标志物已经被证明是令人难以捉摸的。Brasier说:“但是,蛋白质组学技术正在改变这种现象,并且这些研究??是朝个性化治疗登革热感染迈出的第一步。”
对于每项研究,得克萨斯大学医学分校的蛋白质组学研究中心团队与美国海军医疗研究单位及委内瑞拉马拉凯的诊所和医院的执业医师进进行合作。大约有55项急性登革热感染的研究课题提供了血样并观察了临床疗效。研究人员分析内容有:性别;临床症状(例如,发烧天数,腹泻);实验室检测(细胞/血小板计数,血红蛋白浓度,红细胞计数);及细胞因子浓度。
首先看了最易理解的实验室和临床数据,他们发现细胞因子IL-10的浓度升高,血小板计数减少及淋巴细胞轻微程度的计数减少是主要的DHF信息特征,预测准确率达到86%。
接下来,多维蛋白谱(一种更加复杂和深入的蛋白质组分析)被用来检测在其它研究中与DHF相关联的细胞因子。研究人员再次证实了细胞因子IL-10是DF与DHF之间决定性的因素。另外,7种蛋白质(出自42种被研究的蛋白质)可以预测DHF,包括:原肌
球蛋白、补4A蛋白、免疫球蛋白G、纤维蛋白原以及三种白蛋白。
进一步的分析表明,任何一种单一蛋白质很难区分DF和DHF,但用这些蛋白一些来预测的话,可以100%准确对这种感染分类。
“我们已经证实验证与DHF相关联的蛋白质是一种可行的方法,”Brasier说,“如果将来的研究能证实这些候选蛋白可作为稳定的DHF预测依据,那么医生能及早行动来拯救人的生命,这也是最高的个性化治疗的愿望。”
他补充说,更大规模的验证研究需要来证实这些发现,以及分析DHF感染的生物途径。这些被证实的候选蛋白可能与潜在的DHF的生物过程有联系,包括细胞因子风暴,小血管和毛细血管渗漏,肝损伤及抗体消耗,以上表明这些蛋白质可能有生物相关性。
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