一项新的研究表明，耳垢中的气味可能有助于区分帕金森病（Parkinson disease，PD）患者和非PD患者。

研究人员发现，患有PD和未患PD的参与者耳道分泌物中的四种挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOCs）存在显著差异。

化合物——乙苯、4-乙基甲苯、戊醛和2-十五烷基-1,3-二氧戊环，可能代表潜在的生物标志物。采用基于人工智能嗅觉（artificial intelligence olfactory，AIO）的筛查模型识别PD患者，准确率超过94%。

杭州之江实验室前沿基础研究中心研究者、医学博士Hao Dong介绍：“这个模型的准确性真的让我们惊讶。然而，这只是一项小规模、单中心实验。下一步将在疾病的不同阶段、在多个研究中心、在多个人种之间进行进一步的研究，以确定这种方法是否具有更大的实际应用价值。”

这一发现最近在线发表在Analytical Chemistry。

独特的气味特征

Dong说：“我们的团队长期以来一直致力于检测人体分泌的VOCs。我们偶然报告了检测PD患者皮脂VOCs。”

皮脂是皮肤分泌的油性物质，PD患者可能带有不同的气味。在Dong引用的2019年的一项研究中，研究人员从64名参与者的上背部无创采集皮脂样本。研究结果表明，来自PD患者的样本含有与独特气味特征相关的化合物。

Dong和他的团队首先使用从上背部采集的皮脂样本进行了验证性实验，与原始研究一样。然而，他们发现耳垢更容易收集，而且化学成分更稳定。这些发现使他们在当前研究中把重点放在耳垢上。

耳垢也含有皮脂。但不同于皮肤表面的皮脂（暴露于可以使其分解的各种因素），耳道内的皮肤上的皮脂受到保护。

Dong的研究纳入209名参与者，其中108人被诊断为PD。使用拭子收集所有参与者的耳道分泌物，并使用气相色谱-质谱法进行分析。

结果表明，PD患者耳道分泌物中含有196种不同的VOCs，而非PD患者耳道分泌物中含有168种VOCs。有趣的是，没有两个参与者有完全相同的VOC特征。

疾病的“指纹”？

研究人员写道：“在这种情况下，VOC成分可以用作疾病识别的‘指纹’。”

调整后的分析确定了四种在PD患者和非PD患者之间存在显著差异的VOCs：乙苯、4-乙基甲苯、戊醛和2-十五烷基-1,3-二氧戊环。

调查人员使用VOC数据对AIO系统进行了训练。通过将气相色谱-表面声波传感器与卷积神经网络（convolutional neural network，CNN）模型相结合，AIO系统对PD患者与非PD患者的识别准确率高达94.4%。

此外，CNN模型表现出高水平的性能，曲线下面积为0.98，远高于研究人员认为较强的0.8阈值。

研究人员写道：“对诊断模型的进一步改进可以为有前景的新PD诊断解决方案和床边PD诊断设备的临床应用铺平道路。”

Dong表示：“目前，这项研究给临床医生的启示是，皮肤分泌的VOCs作为PD生物标志物的潜力已经得到进一步验证。”

专家点评

加州大学旧金山分校临床神经病学和运动障碍副教授、医学博士Ethan G. Brown评论说：“这项研究引人注目。你可能不认为耳道分泌物有那么大的用处，但我认为这是一个非常有趣的应用，我并不太熟悉。”

Brown没有参与当前的研究，他已经参与了评估α-突触核蛋白种子扩增试验作为PD等疾病标志物的研究。然而，该试验是在脑脊液中进行的，脑脊液只能通过腰椎穿刺获得。

他说：“总的来说，我们一直在寻找PD的生物标志物，特别是无创诊断方法，这项研究在这方面有很大希望。从耳道获取样本将是一种更容易的临床筛选方法。这项研究可能会深入了解PD的潜在代谢过程，但也提出了一些尚未回答的问题。”

例如，Brown质疑VOCs组间差异是否与化学暴露、微生物组变化或行为因素相关。考虑到这项研究的规模相对较小且采用单中心设计，他还提出了混杂变量的可能性，例如PD和非PD参与者之间在活动能力、饮食或药物使用方面的差异。

Brown说：“仍有很多工作要做，但我认为他们使用的方法有可能告诉我们更多关于PD的生物学内容。然而，还为时过早，研究结果仍处于‘观望’阶段。希望我们能更客观地诊断PD，我认为这对治疗方法的研发是非常必要的。”

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