COVID-19是一种多体系疾病，入院患者的临床成果具备高度可变性。只管一些细胞因子如白细胞介素(IL)-6被以为与疾病的严峻水平相干，但今朝尚未初期生物标记物可以正确猜测患者的预后环境。2022年7月11日，国际顶刊Lancet Digital Health于线揭晓了Seul Kee Byeon等团队的立异研究结果“Development of a multiomics model for identification of predictive biomarkers for COVID-19 severity: a retrospective cohort study”。该研究基在Olink、质谱等平台的多组学结合阐发，开发了一种含102个生物标记物的猜测模子，相较在传统的细胞因子组能更好地猜测COVID-19的严峻水平。 研究质料455名COVID-19阳性患者技能线路步调1：Olink卵白质组阐发；步调2：代谢组阐发；步调3：单细胞转录组阐发；步调4：完备N糖肽卵白质组阐发；步调5：多组学结合阐发。研究成果Olink卵白质组阐发经由过程Olink 1536 panel对于455个临床样本举行了卵白质组学阐发，确定了几种以及疾病严峻水平显著相干的差异卵白。此中，与细胞因子风暴以及巨噬细胞激活综合征相干的细胞因子：IL-六、IL-八、CCL二、VEGFA、TNF以及IFN-γ的浓度与疾病严峻水平呈正相干。此外，CCL七、CXCL9等其他细胞因子以及趋化因子，CASP一、TNFRSF10A凋亡标记物也有此纪律。跟着疾病进展，与补体通路相干的凋亡标记物LRP一、VSIG4，造血介质CSF一、IL-5Rα，与卵白多糖相干的HS3ST3B一、SDC1，细胞外貌受体LILRA五、LAG三、CAPG，与血管重构相干的PROK一、ANGPTL一、EPHB4，与钙相干的CALCA、SMOC1等卵白升高。而细胞外貌受体CD1c、ITGA V及TNFSF十、TNFSF十一、ICOSLG、GALNT七、COMP、CRTAC一、CDH六、NPY等卵白降低。 图1 Olink卵白组学阐发代谢组阐发经由过程脂质检测发明了与疾病严峻水平相干的14类脂质的相对于品貌。只管两组中甘油二酯类的品貌连结稳定，但住院患者的溶血磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱、PE以及磷脂酰肌醇的含量低在门诊患者。于102个疾病进展相干的猜测生物标记物中，12个是脂类。个别统计阐发确定了8种磷脂跟着疾病进展降落，而特定种类的神经酰胺则相反(图2B)。经由过程LC-MS/MS举行代谢物检测，发明住院患者的血红素、TMAP、ImP等代谢物与门诊患者比拟显著升高，熊去氧胆酸以及2-羟基去氧胆酸浓度则相反。与宿主肠道微布局相干的几种代谢物也与疾病严峻水平显著相干。图2 代谢组学阐发单细胞转录组阐发为了阐发猜测细胞因子的标记物于细胞层面mRNA的表达环境，作者从过往研究中确定了COVID-19患者分散的细胞，按照单细胞转录组测序数据，咱们于严峻组中不雅察到17个从细胞因子阐发中确定的卵白也有近似的上调(图3)。 图3 单细胞转录组阐发完备N糖肽卵白质组阐发经由过程完备N糖肽卵白质组学检测，确定了114个糖肽组间差异显著。糖基化于载脂卵白B-100的Asn152三、Asn346五、Asn3895以及afamin的Asn402降落(图4B)。整体而言，与患病前比拟，重症以及危重症患者样本中这些份子的卵白浓度降低，但门诊患者却没有。此外， Asn11于门诊患者中没有转变，但于重症患者以及危重患者中升高(图4C)。从APOH以及激肽原-1衍生的含唾液酸复合型聚糖的糖肽于危重患者中显著削减，激肽原-1 Asn72则相反。入院患者ORM1卵白浓度显著升高。 图4 4. 完备N糖肽卵白质组学阐发多组学结合阐发使用24对于配对于样本举行多组阐发，年夜大都份子遵照上述设计中不雅察到的模式，包孕IL-六、TNF以及LTA4H(即于新冠重症以及危重患者中，这些份子于患者行列步队中浓度高在患病前行列步队)。危重症患者CRTAC1显著降落，重症患者CRTAC1降落不显著。患病后住院患者的溶血磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇以及PE浓度降低，撑持这些脂质与新冠严峻以及危重预后之间的联系关系(图5B)。于匹配样本中，代谢产品包孕血红素、熊脱氧胆酸、3-丙.酸脲以及TMAP也显示出与横断面阐发中不雅察到的近似变化趋向(图5C)。图5 多组学结合阐发小编小结本研究哄骗Olink、质谱等平台举行多组学结合阐发，开发了一种含102个生物标记物的猜测模子，相较在传统的细胞因子组能更好地猜测COVID-19的严峻水平。