结核分枝杆菌感染免疫调控关键基因筛选
目的 筛选结核感染的免疫调控基因,为结核病诊断和治疗提供新靶标.方法 选择 2019 年 7 月至 9月青海省第四人民医院收治的5 例肺结核患者为研究对象,分别于初诊(进展期)和抗结核治疗6 个月后(好转期)用PAXgene全血RNA管采集外周血进行转录组测序,筛选差异表达基因,行基因本体(GO)分析、京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析和免疫浸润分析.通过蛋白质互作数据库(STRING)构建蛋白-蛋白互作(PPI)网络,利用Cytoscape软件筛选结核病免疫调控的关键基因,在GSE83456 数据集中进行关键基因诊断效能验证.结果 共获得差异表达基因 187 个,其中上调基因 149 个,下调基因38 个;差异表达基因主要富集于白细胞与细胞黏附及调节、细胞因子产生、T细胞激活的调节等生物过程,吞噬囊泡、溶细胞颗粒、T细胞受体复合物、次级颗粒、白明胶酶颗粒等细胞组分,以及主要组织相容性复合体(MHC)Ⅰb受体活性、二氧化碳转运复合体活性、MHCⅠ类蛋白复合物结合受体、MHCⅠ类受体活性、铵跨膜转运体活性等分子功能.KEGG富集分析显示,差异表达的基因主要涉及自然杀伤细胞介导的细胞毒性、辅助性T细胞(Th)1/Th2 细胞分化、疟疾、Th17 细胞分化、凋亡等信号通路.PPI网络分析发现,穿孔素-1(PRF-1)、白细胞分化抗原2(CD2)、白细胞分化抗原247(CD247)、杀伤细胞凝集素样受体D1(KLRD1)、杀伤细胞凝集素样受体 B1(KLRB1)、自然杀伤细胞颗粒蛋白 7(NKG7)、颗粒溶素(GNLY)、T-box 转录因子 21(TBX21)、白细胞介素2 受体亚基β(IL2RB)、颗粒酶H(GZMH)是结核病免疫调控的关键基因.受试者操作特征曲线分析结果显示,KLRB1 诊断肺结核的曲线下面积(AUC)为 0.8554(95%置信区间:0.7832～0.9276),敏感度为82.22%,特异度为 75.41%;CD2 诊断肺结核的 AUC 为 0.8357(95%置信区间:0.7578～0.9136),敏感度为62.22%,特异度为 91.80%;CD247 诊断肺结核的 AUC 为 0.8659(95%置信区间:0.7959～0.9359),敏感度为73.33%,特异度为 86.89%.免疫细胞浸润的主成分分析结果显示,结核进展过程中免疫细胞浸润模式存在明显的群体异质性,进展期主要由嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等固有免疫细胞发挥抗结核作用,好转期主要是由CD8+和CD4+T细胞、Th细胞等适应性免疫细胞以及激活的自然杀伤(NK)细胞发挥抗结核作用.免疫细胞浸润丰度分析显示,单核细胞和中性粒细胞在免疫微环境丰度最高;好转期记忆B细胞、嗜酸性粒细胞、M1 型巨噬细胞的丰度显著降低,而幼稚B细胞、静息态CD4+记忆T细胞、静息态NK细胞、激活态NK细胞的丰度显著升高(P＜0.05).结论 结核患者疾病进展过程中差异表达基因与免疫应答密切相关,细胞毒性相关基因 PRF1、KLRD1、KLRB1、NKG7、GNLY、TBX21、GZMH和T细胞活化信号转导基因CD2、CD247、IL2RB是结核病免疫调控的关键基因,有望成为结核诊断和治疗的潜在靶标.
结核病、差异表达基因、生物信息分析、免疫调控
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R392.11
青海省基础研究计划项目2019-ZJ-7084
2023-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共7页
1032-1038
