代谢组学新思路！筛选IgG4-RD相关的独特标志物，并预测疾病预后

原文转自：一起实验网

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小伙伴们，早上好！

今天为大家推荐一篇12月27日发表在BMC Medicine (IF = 8.0565)期刊的一篇文章。本文使用非靶向液相色谱-串联质谱代谢组学方法，基于IgG4-RD、PC和SS患者血浆样本以及年龄和性别匹配健康对照（HCs）样本，进一步全面揭示了IgG4-RD的代谢机制和潜在的代谢生物标志物。

01背景

免疫球蛋白G4相关疾病（IgG4-RD）是一种病因不明的复杂免疫介导的纤维化炎症性疾病，可累及多个器官。它通常表现为受累器官中的亚急性肿块或弥漫性器官增大，易与肿瘤性疾病混淆，导致误诊。这些疾病的治疗方案和临床结局差异很大，因此迫切需要用于IgG4-RD诊断和鉴别诊断的生物标志物。

免疫细胞中的生物标志物参与抗体产生的细胞代谢，如浆母细胞和滤泡辅助性T（Tfh）细胞，特别是Tfh2细胞，在未经治疗的IgG4-RD患者中显着升高，并且随着治疗后症状的改善而逐渐减少。在IgG4-RD患者中已鉴定出特异性自身抗体，包括抗半乳糖凝集素-3和抗白细胞介素-1受体激动剂自身抗体等。然而，一些生物标志物具有中等的诊断价值，需要发现更全面和有价值的生物标志物。

02方法

1. 使用UHPLC结合Q-TOF-MS对LC-MS/MS进行分析和数据处理；

2. KEGG功能富集分析；

3. 无监督主成分分析（PCA）分析；

4. 正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）；

03结果

1. 与IgG4-RD发病机制相关的不同代谢组学分析

本文共纳入了151名患者（87例IgG4-RD，33例PC患者和31名SS患者）和30名年龄和性别匹配的HC。首先，对所有登记患者的血浆样本进行了非靶向代谢组学分析。比较分析代谢组学结果在不同的比较组之间发现了不同的代谢物。然后执行 PCA 和 OPLS-DA 来表征匹配组之间的差异分析。

2. IgG4-RD与其他匹配组之间差异表达代谢物的KEGG分析

接下来，本文进一步进行了KEGG分析以探索IgG4-RD发病机制中的潜在代谢途径，并将其与其他疾病或HC进行比较。值得注意的是，不同的代谢物在氨基酸的生物合成和代谢以及一些糖酵解相关途径（HIF-1信号通路）中更富集，表明不同的代谢机制可能参与具有相似症状的疾病的发展。

3. 鉴别 IgG4-RD 中具有高诊断价值的代谢生物标志物

在揭示了 IgG4RD 的独特代谢组学特征后，本文进一步探讨了是否有代谢生物标志物可以将 IgG4-RD 与其他疾病或 HC 区分开来。基于代谢组学数据和受试者工作特征 (ROC) 分析的随机森林机器学习模型用于验证已鉴定代谢物在 IgG4-RD、HC、SS 和 PC 鉴别诊断中的相关性。此外，还发现与其他疾病组相比，本研究中选定的代谢生物标志物在IgG4-RD组中显着增加或减少，且一些代谢生物标志物与疾病的临床特征有关。

4. 预测防止 IgG4-RD 复发的潜在代谢物

最后，本文探索了与疾病复发相关的潜在生物标志物，本文根据患者治疗后的预后，将IgG4 RD患者分为复发组（n=30）和非复发组（n=30），并在两组之间发现了多种不同表达的代谢物。其中，复发组和非复发组之间发现13种显著不同的代谢物，其中2种代谢产物在复发组上调，11种代谢产物则在复发组下调。

原文转自：一起实验网

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