浙江
儿童线粒体病遗传和临床异质性突出，诊断与预后判断长期缺少敏感而特异的分子工具。2026年10月9日，杭州医学院吕建新、 中国医学科学院方合志、 北京大学杨艳玲团队 完成了题为《Multi-omics profiling uncovers diagnostic biomarker panel, progression-associated subtypes, and prognostic signature in pediatric mitochondrial disease》的研究，他们整合全血转录组、血浆代谢组和血浆蛋白组，对114例患儿与64例年龄性别匹配对照进行了纵向多组学分析，并构建诊断、分型和预后模型。该研究把分子分层、诊断验证和随访结局放在同一框架中评估，试图补齐儿童线粒体病精准诊疗中的关键环节。
研究团队从发现队列的235个差异分子中筛选出7个特征，包括TAF15转录本和2,3-二羟基-2-甲基丁酸、1-油酰-2-二十二碳六烯酰-GPE、N,N,N-三甲基-5-氨基戊酸、乳酸、丙酮酸和2-羟基己二酸，这个多组学诊断组合在发现队列达到AUC 1.00，在独立验证队列达到AUC 0.96和83.33%准确率。它优于乳酸、丙酮酸及两者比值组成的传统模型，后者AUC为0.84，也略优于GDF15联合FGF21模型，后者AUC为0.86。面对其他先天性代谢病时，该诊断组合的AUC为0.74，敏感性91.7%，特异性31.6%，更适合在疑难病例中发挥排除作用。
血浆蛋白组的无监督聚类把患儿分成Cluster I和Cluster II两个亚型，两个亚型在性别、起病年龄和mtDNA或nDNA缺陷上没有明显差异，而Cluster II的卒中样发作比例更高，6个月和12个月随访时的疾病进展也更差。通路分析显示，Cluster II中免疫和炎症反应、细胞骨架与运动、蛋白代谢与加工相关蛋白整体下调，MPO、PTPRC、MMP9和PECAM1等免疫蛋白表达降低，TUBB1、VASP、EZR和ARPC1B等细胞骨架蛋白表达改变，IDH1、CAPN1、PRDX6和HSPA1B等能量与应激相关蛋白也下调。这些分子改变与不良临床轨迹相吻合，并且独立于原发基因缺陷类型。
研究团队在发现队列中比较了12个月改善组与恶化组，从转录组、蛋白组和代谢组中筛选预后特征，并构建了包含21个特征的多组学模型和包含12个转录本的转录组模型，两者在独立验证队列中的AUC都为0.85。转录组模型中的DLEC1、KCTD7、SUMO1、ADGRG2、C20orf202、MRPL11、CNTD1和RBBP8P1等基因，涉及细胞周期、DNA损伤应答、蛋白稳态、神经元信号和线粒体蛋白合成。该预后模型优于代谢组、蛋白组、临床指标以及GDF15联合FGF21模型，后几者的验证AUC分别为0.75、0.41、0.51和0.51。研究团队还发现，诊断以代谢组贡献最突出，预后以转录组表现最好，分型以蛋白组最能反映临床结局。
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