临床案例锦集｜Olink蛋白组学助力糖尿病临床研究，加速慢性病精准治疗进程
近年来，糖尿病呈迅猛增长态势，全球糖尿病患者已超过5.3亿人（国际糖尿病联盟IDF Diabetes Atlas，v10）。中国是糖尿病患病率增长最快的国家之一，在过去40年增长了近20倍，2020年患病人数达1.29亿人，居世界第一。其中2型糖尿病（Type 2 Diabetes Mellitus, T2DM）是最为常见的糖尿病类型，约占全球所有糖尿病病例的90%至95%。
2型糖尿病是一种严重的慢性长期疾病，患病原因是身体对正常或者高水平的胰岛素产生抵抗，和/或胰腺分泌的胰岛素量不足。如果不加以治疗，长期血糖升高可导致严重的并发症，包括心肌梗塞、中风、肾功能衰竭、失明和糖尿病足等。有数据显示，糖尿病并发症的发生率高达73.2%，并发高血压的几率有31.9%，脑血管病的几率有12.2%，心血管病变的几率有15.9%，下肢血管病变的几率有5.0%，眼部疾患的几率有34.3%，肾脏病的几率有33.6%，神经病变的几率有60.3%。
尽管目前已有多种口服降糖药、胰岛素以及其他注射用药（例如GLP-1类似物，SGLT2抑制剂和胰岛素类似物）可为患者所用，但目前仍存在许多未被满足的临床需求，尤其是针对糖尿病并发症的药物需求。因此该领域吸引了大量的生物制药公司投资开发新药或研究老药新用。
Olink蛋白组基于专利的PEA技术，可实现在1-6微升临床样本量中同时检测高达3千种低至fg/ml的蛋白标志物，其中包括近千种炎症相关蛋白。Olink蛋白组学技术极大地提高了药物机制和转化医学研究效率，已越来越多地被应用在多种疾病，包括糖尿病相关临床试验研究中。本文将分享Olink蛋白组技术在糖尿病及其并发症药物临床试验中的5个典型应用案例。
案例1｜勃林格殷格翰探索降糖药恩格列净降低心力衰竭发生率作用机制及药效标志物
项目状态：进行中
主要参与单位：勃林格殷格翰
全球已有多个SGLT2（钠-葡萄糖协同转运蛋白2）抑制剂获批用于成人2型糖尿病（T2DM）的治疗，在中国上市的有卡格列净、恩格列净、达格列净等。目前已经公布的多项SGLT2抑制剂心血管结局研究结果显示，SGLT2抑制剂不仅具有降糖疗效，还能够降低体重、降低血压、降低心血管风险和肾脏风险，提供全面获益，被誉为新一代“神药”。如EMPEROR研究结果显示，恩格列净可降低38%的心血管死亡风险和35%的心衰住院风险。因此，恩格列净作为一种可降低成人心血管死亡和心力衰竭住院风险潜在的新疗法正在美国FDA进行优先审查。
虽然SGLT-2抑制剂对心血管和肾脏有益的作用已在多项临床试验中得到证实，但这些作用的确切分子机制尚不清楚。SGLT2抑制剂对于心肾的保护作用远远超出其对血糖的影响。考虑到其他具有更强降糖作用的药物并未表现出类似获益，因此用降糖解释SGLT2抑制剂的心肾获益并不准确。
为了更精准了解恩格列净对心力衰竭（HF）患者的受益机制，勃林格殷格翰近期宣布其与Olink公司合作，采用后者的Explore高通量蛋白标志物分析平台，分析来自EMPEROR-Reduced 和EMPEROR-Preserved临床试验的各 1,500个血液样本中的近3千种蛋白生物标志物，以全面深入地揭示恩格列净对心力衰竭患者的潜在作用模式和鉴定最佳的疗效预测标志物（临床试验号NCT04937816）。目前该项目样本收集、蛋白组学分析和数据交付已于2021年第三季度完成，正在进行最后数据分析阶段。
案例2｜拜耳制药探索降糖药finerenone改善慢性肾脏病作用机制及药效标志物
项目状态：进行中
主要参与单位：拜耳制药公司
慢性肾脏病（Chronic Kidney Disease, CKD）是糖尿病最常见的并发症之一，也是心血管疾病的一个独立危险因素。在所有2型糖尿病患者中，大约40%的患者会发展为CKD。CKD是终末期肾病和肾功能衰竭的主要原因，在晚期，患者可能需要透析或肾移植以维持生存。在10年时间里，伴有CKD的T2DM患者死于心血管相关疾病的可能性是单纯2型糖尿病患者的3倍。
拜耳启动的finerenone III期临床项目是迄今为止最大的CKD III期临床项目。其中的FIDELIO-DKD III期研究证实了finerenone对CKD合并T2D的患者具有积极的肾脏和心血管益处，是第一个被证实在患有T2DM和CKD的患者中能延缓慢性肾脏病进展的非甾体类选择性盐皮质激素受体拮抗剂。另一个FIGARO-DKD III期研究全球入组了7400例伴有CKD的T2D患者，主要调查finerenone与安慰剂分别联合标准护理在降低心血管不良事件发病率和死亡方面的疗效和安全性。
在FIGARO-DKD临床试验基础上，拜耳近期启动了一项名为FIGARO-BM的附加研究，利用Olink Explore高通量蛋白标志物分析平台检测951份FIDELIO-DKD试验中采集的血液样本中近3千种蛋白生物标志物，以更全面深入地研究finerenone对合并T2D和CKD的患者的分子作用模式和鉴定最佳的疗效预测标志物（临床试验号NCT05013008）。目前该项目样本收集已完成，正在进行蛋白组学分析和数据分析阶段。
案例3｜武田制药发现T2DM急性冠脉综合征患者肾功能恶化的活检生物标志物[1]
期刊：American Journal of Nephrology
发表时间：2022年1月
主要参与单位：法国洛林大学、Takeda武田制药公司
肾功能恶化（Worsening Renal Function,WKF）在2型糖尿病患者中很常见，并且与预后不良有关。WKF的风险在心血管风险极高的T2DM患者中尤其升高，例如近期患有急性冠状动脉综合征（Acute Coronary Syndrome, ACS）或心肌梗塞 （Myocardial Infarction, MI）的患者。
武田制药于2013年发起了一项名为EXAMINE的全球性大型随机双盲安慰剂对照临床试验，研究其研发的阿格列汀对比标准疗法治疗2型糖尿病和急性冠脉综合症患者的心血管安全性，全球总共入组了5380位近期出现ACS的T2D患者（临床试验号NCT00968708）。
反映肾脏损害的血液和尿液生物标志物已被证明可预测患有和未患有T2D患者的WKF和心血管事件。然而，不同研究之间确定的生物标志物差异很大，这给选择用于临床实施的生物标志物带来了困难。使用包含尿液和血液生物标志物的大型生物标志物组合可能有助于筛选在预测WKF方面具有最佳性能的生物标志物。因此，该研究团队采用Olink技术（CVDII Panel）检测了EXAMINE临床试验中5131名患者血液和尿液样本中近百种蛋白生物标志物数据，旨在筛选能预测WKF的生物标志物。
该研究结果显示，在近5000名患有T2D和近期发生 ACS 的患者中，多种蛋白生物标志物具有预测WKF的潜力，其中血液KIM-1蛋白是与WKF关联最强的生物标志物，AUC可达0.73。因此，该研究团队认为血液 KIM-1可用于预测临床环境中的肾功能下降，从而为肾功能不全进展风险较高的T2D患者制定个性化的预防策略。
案例4｜阿斯利康药物达格列净对糖尿病患者肾氧合和灌注急性影响作用机制研究[2]
期刊：E Clinical Medicine
发表时间：2021年7月
主要参与单位：丹麦哥本哈根 Steno 糖尿病中心，诺和诺德制药公司，阿斯利康制药公司
临床观察到SGLT2 抑制剂可减缓糖尿病肾病的进展，但其作用机制尚不明确。有研究推测其可能是通过减少近端小管转运工作量和随后改善肾氧合来实现糖尿病肾病受益。为了验证这一假设，该研究团队设计了一项随机、双盲、安慰剂对照的交叉试验，对15名患有1型糖尿病和蛋白尿的患者随机给予阿斯利康制药公司的SGLT2 抑制剂达格列净或安慰剂。在基线和用药后12小时评估探索性结果，包括压力反射敏感性、外周血氧饱和度、外周血单核细胞线粒体耗氧率和炎症生物标志物（临床试验号为NCT04193566）。其中炎症生物标志物的检测采用了Olink公司的炎症panel，可高效地同时检测92种炎症生物标志物。
试验结果观察到患有1型糖尿病和蛋白尿的患者使用达格列净治疗后，其肾皮质氧合能力可获得快速改善，但其血液炎症生物标志物水平、血氧合、肾组织灌注、肾血流、线粒体能量产生等其他方面均与安慰剂治疗没有显著性差异。因此，作者认为该研究结果证实了此前的假设，即SGLT2抑制剂可通过抑制肾近端小管中需氧的葡萄糖和钠协同转运来减少能量消耗，从而改善肾皮质氧合。但观察到的这一作用是否在长期治疗中持续以及它们是否也发生在2型糖尿病中仍有待确定。
案例5｜基于HOMAGE临床试验发现可预测糖尿病患者心力衰竭风险的新型蛋白质组特征[3]
期刊：Cardiovasc Diabetol
发表时间：2021年8月
主要参与单位：荷兰马斯特里赫特大学医学中心
糖尿病（DM）患者经常伴随心力衰竭（HF）的风险增加。HOMAGE临床试验表明，螺内酯（Spironolactone）治疗对高危人群的纤维化和心脏重塑有益，可能会减缓其向HF的进展，但具体机制尚不明确。为了探索该机制，本研究采用Olink技术检测了HOMAGE试验参与者（包括217名糖尿病患者和 310 名非糖尿病患者）在基线和9个月时收集的血浆中276种心血管和炎症相关蛋白标志物，比较了HOMAGE试验中存在HF风险的糖尿病患者和非糖尿病患者的蛋白组学特征（临床试验号NCT02556450）。
结果显示，与基线时的非糖尿病患者相比，糖尿病患者的21种蛋白生物标志物升高，5种减少。随后的Gene Ontology （GO）和基因富集分析揭示，这些蛋白生物标志物主要聚集在炎症和蛋白水解通路中，并以颗粒蛋白为关键枢纽。然而在糖尿病患者和非糖尿病患者中使用螺内酯治疗并未导致各组别内的生物标志物图谱发生显著变化。因此糖尿病状态不影响螺内酯对蛋白组学特征的影响，无论糖尿病状态如何，螺内酯都会产生抗纤维化、抗重塑、血压和利钠肽降低作用。
1.Blood and Urine Biomarkers Predicting Worsening Kidney Function in Patients with Type 2 Diabetes Post-Acute Coronary Syndrome: An Analysis from the EXAMINE Trial.Am J Nephrol. 2021;52(12):969-976.
2. Acute effects of dapagliflozin on renal oxygenation and perfusion in type 1 diabetes with albuminuria: A randomised, double-blind, placebo-controlled crossover trial. EclinicalMedicine. 2021 Jun 28;37:100895.
3. Proteomic mechanistic profile of patients with diabetes at risk of developing heart failure: insights from the HOMAGE trial. Cardiovasc Diabetol. 2021 Aug 9;20(1):163.
（纳斯达克代码：OLK）
Olink Proteomics创立于瑞典乌普萨拉，致力于突破蛋白检测在“多重能力/特异性”、“灵敏度”和“检测通量”等方面的综合瓶颈，进而实现超灵敏多重蛋白标志物检测、无偏靶向蛋白质组学和精准蛋白组学，以帮助蛋白标志物的发现、药物研发、转化医学、以及让“多组学整合”真正切实可行。
具体来说，我们基于专利PEA技术，秉承严谨和透明的科学精神，开发并充分验证了一系列开创性的Olink Panel。
这些Panel可赋能科学家，通过在1-6µl体液中精确检测48-3072种生物标志物，更加充分地理解实时生物学。从而，借助多组学发现pQTL等创新药物靶点；筛选更好的疾病预测和预后标志物；理解药物作用的MoA, Safety, PK, PD, Dose；拓展已上市药物的适应症；开发伴随诊断；加速药物研发进程，降低药物研发成本；同时促进从临床科研到临床应用的转化；提高肿瘤等疾病早筛方法的灵敏度和特异性，并最终达致精准医学。
Olink现已覆盖100%主要信号通路，实现生物学意义上的超灵敏无偏靶向蛋白组学（兼容各种样本类型，对传统方法无法胜任的血浆血清等体液样本尤其适用）。
官网：https://www.olink.com
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序祯达生物科技是中国领先的多组学研究和临床服务提供商，致力于基因组学、表观组学、转录组学、蛋白组学和其他相关服务。本着以研究为首任，以客户为中心的宗旨，支持药物研发企业进行药物筛选、生物标记物发现和临床试验。
序祯达生物科技提供按照CLIA/CAP标准验证的多样化基因组学和蛋白组学检测，包括基因分型和基因表达qPCR检测，NGS检测和蛋白质生物标志物检测。
其中最具特色的检测包括FoundationOne CDx、用于组织和ctDNA的Illumina TSO500、10x Genomics单细胞解决方案、Olink Target 96/48、Olink Explore 1536/384及宏基因组、mRNA、smRNA、全基因组和外显子组测序等，并可根据项目需求提供定制化检测。
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