Mid-trimester amniotic fluid proteome’s association with spontaneous preterm delivery and gestational duration

Background Amniotic fluid is clinically accessible via amniocentesis and its protein composition may correspond to birth timing. Early changes in the amniotic fluid proteome could therefore be associated with the subsequent development of spontaneous preterm delivery. Objective The main objective of this study was to perform unbiased proteomics analysis of the association between mid-trimester amniotic fluid proteome and spontaneous preterm delivery and gestational duration, respectively. A secondary objective was to validate and replicate the findings by enzyme-linked immunosorbent assay using a second independent cohort. Methods Women undergoing a mid-trimester genetic amniocentesis at Sahlgrenska University Hospital/Ostra between September 2008 and September 2011 were enrolled in this study, designed in three analytical stages; 1) an unbiased proteomic discovery phase using LC-MS analysis of 22 women with subsequent spontaneous preterm delivery (cases) and 37 women who delivered at term (controls), 2) a validation phase of proteins of interest identified in stage 1, and 3) a replication phase of the proteins that passed validation using a second independent cohort consisting of 20 cases and 40 matched controls. Results Nine proteins were nominally significantly associated with both spontaneous preterm delivery and gestational duration, after adjustment for gestational age at sampling, but none of the proteins were significant after correction for multiple testing. Several of these proteins have previously been described as being associated with spontaneous PTD etiology and six of them were thus validated using enzyme linked immunosorbent assay. Two of the proteins passed validation; Neutrophil gelatinase-associated lipocalin and plasminogen activator inhibitor 1, but the results could not be replicated in a second cohort. Conclusions Neutrophil gelatinase-associated lipocalin and Plasminogen activator inhibitor 1 are potential biomarkers of spontaneous preterm delivery and gestational duration but the findings could not be replicated. The negative findings are supported by the fact that none of the nine proteins from the exploratory phase were significant after correction for multiple testing. Dosavadní výzkum Plodová voda je klinicky přístupná prostřednictvím amniocentézy a její proteinové složení může odpovídat načasování porodu. Časné změny v proteomu plodové vody by proto mohly být spojeny s následným vývojem spontánního předčasného porodu. Cíl Hlavním cílem této studie bylo provést objektivní proteomickou analýzu asociace mezi proteomem plodové vody ve středním trimestru a spontánním předčasným porodem, respektive gestační dobou. Sekundárním cílem bylo ověřit a replikovat nálezy pomocí enzymového imunosorbentního testu s použitím druhé nezávislé kohorty. Metody Do této studie, která byla koncipována ve třech analytických fázích, byly zařazeny ženy podstupující genetickou amniocentézu v polovině trimestru ve Fakultní nemocnici Sahlgrenska / Ostra v období od září 2008 do září 2011; 1) nezaujatá fáze proteomického objevu pomocí LC-MS analýzy 22 žen s následným spontánním předčasným porodem (případy) a 37 žen, které porodily v termínu (kontroly), 2) ověřovací fáze sledovaných proteinů identifikovaných ve stadiu 1 a 3 ) replikační fáze proteinů, která prošla validací pomocí druhé nezávislé kohorty skládající se z 20 případů a 40 shodných kontrol. Výsledky Devět proteinů bylo nominálně významně spojeno jak se spontánním předčasným porodem, tak s gestačním trváním po úpravě na gestační věk při odběru vzorků, ale žádný z proteinů nebyl významný po korekci na vícenásobné testování. Některé z těchto proteinů byly dříve popsány jako asociované se spontánní etiologií PTD a šest z nich bylo tedy validováno pomocí enzymového imunosorbentního testu. Dva z proteinů prošly validací; Lipokalin spojený s neutrofilní gelatinázou a inhibitor aktivátoru plazminogenu 1, ale výsledky nemohly být replikovány ve druhé kohortě. Závěry Lipokalin spojený s neutrofilní gelatinázou a inhibitor aktivátoru plazminogenu 1 jsou potenciálními biomarkery spontánního předčasného porodu a gestačního trvání, ale nálezy nelze replikovat. Negativní zjištění podporuje skutečnost, že žádný z devíti proteinů z průzkumné fáze nebyl významný po korekci na vícenásobné testování.