提前15年预测痴呆发病风险

本报讯（记者 张炯强）对痴呆的早期识别与干预对降低疾病风险至关重要，然而，痴呆早期识别难度大，传统有创或高成本检查技术存在局限，迫切需要发展便捷、无创、可靠的生物标志物进行筛查。复旦大学类脑智能科学与技术研究院冯建峰教授/程炜研究员团队与复旦大学附属华山医院郁金泰教授团队展开联合攻关，采用大规模蛋白质组学数据和人工智能算法发现了预测未来痴呆风险的重要血浆生物标志物，可提前15年预测痴呆发病风险。

相关研究成果2月13日发表在《自然·衰老》，《自然》主刊同日以《早期痴呆诊断：血液蛋白标志物识别高风险个体》为题对该研究进行重点介绍，认为这“标志着向能在早期无症状阶段检测阿尔茨海默病及其他类型痴呆的血液检测方法迈进了一步，这一目标是科学家们几十年来一直在探寻的”。

人类血液蛋白质组学可整合遗传、环境、生活方式等的影响和相互作用，该研究实现对数千种蛋白的同时检测和无偏颇评估，提供关于人类健康状况的整体解读。研究团队基于大样本队列数据，对52645名非痴呆社区人群进行平均超过14年的追踪随访。整个随访过程中，1417名患者被诊断为新发全因痴呆（ACD），691名患者被诊断为新发阿尔茨海默病（AD），285名患者被诊断为新发血管性痴呆（VaD）。研究通过分析Olink平台检测的1463种血浆蛋白质数据，发现了对痴呆预测极具价值的血浆生物标志物。运用Cox模型，发现GFAP、NEFL和GDF15这三个蛋白始终与新发ACD、AD和VaD的风险关联最显著。

本研究共同通讯作者、复旦大学类脑智能科学与技术研究院冯建峰教授表示：“本研究基于数据驱动的思想，利用人工智能算法对1400多种血浆蛋白组学数据进行分析和建模，挖掘出能够提前15年对痴呆患病风险进行预测的关键生物标志物，并构建出高精度的痴呆风险预测模型，是理工医交叉融合的突破进展，对推动精准医疗的发展具有重要意义。”

研究团队运用机器学习算法对上述与痴呆风险有显著关联的蛋白进行重要度排序，发现仍旧是GFAP、NEFL和GDF15这三个蛋白排名最靠前，即对痴呆预测的贡献最大。研究团队进一步运用Kaplan-Meier曲线展示了不同血浆蛋白水平与疾病临床进展风险的关联，发现基线GFAP、NEFL或GDF15水平较高的受试者未来患痴呆（包括ACD、AD和VaD）的风险大大增加。

最后，研究团队刻画了痴呆诊断前15年血浆蛋白的动态演变轨迹，并比较了痴呆患者与对照组同期的蛋白平均浓度发现，血浆GFAP、NEFL和GDF15水平早在ACD、AD和VaD诊断前10余年就明显偏离正常值。与未患痴呆的人相比，ACD患者GFAP和NEFL水平随时间推移上升得更快。

本研究共同通讯作者、复旦大学附属华山医院郁金泰教授指出：“本研究发现了对未来痴呆预测具有高度准确性和特异性的重要血浆生物标志物，为血液学检测从研究到临床的过渡提供了新的理论基础，对痴呆高危人群的筛查和早期干预意义重大。”