应用"GSEA-WGCNA-验证"整合策略分析类风湿关节炎肝肾亏虚证的生物标志物研究

摘要：

目的 应用基因集富集分析(GSEA)和加权基因共表达网络分析(WGCNA)发现类风湿关节炎(RA)肝肾亏虚证的候选生物标志物,并进行临床验证,探讨RA肝肾亏虚证的生物学基础.方法 临床收集RA肝肾亏虚证(3例)、7个非肝肾亏虚证(各3例)及健康志愿者(4名)的全血样本,开展转录组学测序.以健康志愿者为对照,筛选RA肝肾亏虚证的差异表达基因集进行富集分析和功能注释.以RA非肝肾亏虚证患者和健康志愿者为对照,对转录组表达谱开展GSEA和WGCNA联用挖掘,将获取的关键差异表达基因作为RA肝肾亏虚证的候选生物标志物.利用独立临床验证集样本(每组≥12例)对候选生物标志物的表达水平进行qPCR检测,采用受试者操作特征(ROC)曲线等评价其辨证效能.结果 RA肝肾亏虚证的差异表达基因富集于"免疫-炎症"相关通路、细胞调控相关通路和代谢相关通路,同时,还参与肝肾发育和代谢等生物过程.转录组表达谱的GSEA富集结果表明,与非肝肾亏虚证组相比,肝肾亏虚证组的差异表达基因更明显地参与肝功能(脂质、血液)代谢调节,肾功能(水盐、激素)代谢调节和神经系统调节相关的作用通路.WGCNA分析使转录组表达谱的17010个基因被分为了19个特征模块,其中3个特征模块与肝肾亏虚证呈明显正相关(r>0.300,P<0.05),其生物功能以"免疫-炎症"调节为主.整合GSEA和WGCNA分析结果后,选取变异系数、作用通路和生物模块代表性均排名前50％的3个关键基因[花生四烯酸5-脂氧合酶(ALOX5)、含Patatin样磷脂酶结构域蛋白8(PNPLA8)及抗沉默功能1(ASF1A)]作为RA肝肾亏虚证的候选生物标志物.验证结果显示:ALOX5、PNPLA8和ASF1A的辨证敏感度分别为88.89％、100.00％和100.00％,特异度分别为84.51％、76.47％和78.69％,准确度分别为85.00％、79.49％和80.00％,精确度分别为88.89％、100.00％和100.00％,ROC曲线下面积值分别为0.860、0.910和0.900.结论 应用"GSEA-WGCNA-验证"整合策略,发现了RA肝肾亏虚证的新型生物标志物,有助于提高RA核心证候临床精准化诊断的水平和证候客观化研究的深度.

关键词：类风湿关节炎、肝肾亏虚证、转录组学、基因集富集分析、加权基因共表达网络分析、花生四烯酸5-脂氧合酶、含Patatin样磷脂酶结构域蛋白8、抗沉默功能1

所属期刊栏目：46

分类号：R255.6(中医内科)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：599-606