主动脉瓣狭窄的血清和细胞生物标志物 (AthenaValve)

钙盐在动脉壁和心脏瓣膜中的沉积是与年龄增长和各种病理因素相关的常见现象。 一个特殊的例子是主动脉瓣钙化，它伴随着逐渐狭窄导致心力衰竭。 因此，如果不通过手术或经导管介入治疗，会导致显着的发病率和死亡率的急剧增加。 它影响了大约 2% 的 65 岁以上人口，是该人群的第三大死因。 在美国、加拿大和欧盟，十年间每 100,000 人年约有 100 次手术，每年有 180,000 名患者成为经皮主动脉瓣植入术 (TAVI) 的候选者。

这种疾病的特点是，即使在今天，它在关键的早期阶段仍未得到诊断，并且所有现有疗法在应用于最后阶段时都未能减缓或逆转损害。 先前的实验研究表明，如果在病程早期给予现有药物可能会更有效。 当主动脉瓣狭窄在超声心动图或计算机断层扫描 (CT) 上变得明显时，潜在的生化和分子病变已经发展。 此外，在主动脉瓣狭窄患者中，尚不清楚谁会迅速发展为瓣膜的动态狭窄，之前的研究报告称，患者的进展率存在显着差异，大约 20-25% 的进展率超过两倍。 因此，患者治疗管理的致命弱点是缺乏早期诊断和疾病进展预后。

可能具有遗传易感性的患者在高血压、糖尿病、血脂异常等因素的共同病理作用下，内皮的正常结构和功能发生损害，逐渐导致下层瓣膜组织发生病变。 局部酸中毒和氧化氧自由基的积累导致膜磷脂受损，胆固醇和蛋白质氧化，失去正常的四级结构并降解。 磷酸盐和碳酸钙盐在病理蛋白上的逐渐沉积导致瓣膜组织钙化。 伴随着骨髓活化和免疫活性细胞浸润组织的强烈炎症反应伴随着损伤：巨噬细胞、B 和 T 淋巴细胞、肥大细胞浸润并积极促成疾病。 在这种环境中，炎性细胞分泌的炎性细胞因子导致胚胎细胞通路的激活，这有助于通过将常驻成纤维细胞转化为活性成骨细胞进一步增强钙化，成骨细胞通过细胞外囊泡主动沉积钙盐。

在该疾病中，涉及多种细胞类型和远处器官（肝脏 - 胆固醇代谢，脾脏和骨髓 - 免疫反应激活）并且预计会在血液循环中释放生物和生化物质的碎片。 因此，预计该疾病将反映在血清蛋白的变化上。 It is possible to detect proteins and metabolites in the blood serum in appropriately selected patients, prospectively enrolled and monitored through the course of aortic valve stenosis. 对快速或缓慢疾病进展患者的最佳亚组描述可以为未来的临床诊断和预后使用揭示重要信息。 此外，该疾病的特征在于导致该疾病的过多已知和未知免疫细胞的细胞浸润。 因此，与疾病进展相关的新型细胞表型的发现可以帮助描述重要的临床方面。

Athena Valve 的目的是：

(A) 收集有关钙化和主动脉瓣狭窄进展的数据、快速和缓慢进展的亚群描述以及临床事件记录。

(B) 对患病动物模型主动脉瓣组织早期、中期和晚期的转录组学-代谢组学-蛋白质组学联合数据进行生物信息学分析，与现有患者多组学数据库进行比较，以研究候选分子-“驱动程序” ”的损害具有因果关系。

(C) 严重主动脉瓣狭窄患者血清样本的差异蛋白质组学分析，回顾性定义为快速与缓慢疾病进展者和无主动脉瓣狭窄和严重钙化的对照组。

(D) 严重主动脉瓣狭窄患者血清样本的差异代谢组学分析，回顾性定义为快速与缓慢疾病进展者以及没有主动脉瓣狭窄和严重钙化的个体对照组。

(E) 获得患者循环免疫细胞的差异特征。

(F) 差异患者血清蛋白质组和代谢组的综合生物信息学数据分析，丰富了动物模型和其他患者现有数据库的结果，以确定分子网络中最可能与疾病进展有因果关系的分子。

(G) 根据生物信息学分析的结果，利用更重要的蛋白质靶标通过多重 ELISA 开发血清中多种蛋白质靶标的新型检测方法。

(H) 新检测多重 ELISA 在中度至重度主动脉瓣狭窄患者的配对血清样本和无主动脉瓣狭窄和严重钙化的对照组个体中的应用，前瞻性登记和监测，检测的初步验证及其诊断的审查表现。

简要方法论：

两个独立的临床队列将提供必要的数据和血清样本。 首先，重度主动脉瓣狭窄患者的回顾性队列将确定具有不同进展率的亚组之间的血清、超声心动图和临床差异。 前瞻性开发的第二个队列将确认回顾性获得的临床和超声心动图数据，并提供主动脉瓣钙化（CT 钙化评分）的基线和随访测量值。 配对的基线和后续血清样本将验证来自回顾性队列的血清目标。 每年将对患者进行超声心动图评估，并在入组后 2 年和 5 年进行随访 CT。

回顾性蛋白质组学将使用非靶向液相色谱/质谱 (LC/MS) 和代谢组学与非靶向液相色谱-串联质谱 (LC-MS/MS) 在串行反应监测 (SRM) 模式下完成。 前瞻性的蛋白质组学和代谢组学将是定量的和有针对性的。 血液样本将立即冷冻并储存至-80°C。

此外，外周血单个核细胞将被分离并冷冻保存在-80℃下，差速离心。 将利用质谱细胞术、流式细胞术、细胞分选和分子方法分析细胞群。

对于病理生理学富集，改良的新西兰兔主动脉瓣狭窄模型将用于早期、中期和晚期疾病（对应于炎症-钙化和随后的瓣膜狭窄）组织采集的纵向方案。