肺结核患者外周血单个核细胞中环状RNA差异表达研究

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目的:分析环状RNA(circular RNA,circRNA)在肺结核患者和健康对照者外周血单个核细胞(PBMC)中表达谱的差异,探讨circRNA在肺结核诊断中的应用价值。方法:1.收集3例活动性肺结核患者和3例健康对照者的外周血,提取PBMC,利用circRNA芯片技术检测PBMC中差异表达的circRNA。将上调最显著的3条circRNA和下调最显著的3条circRNA在40例活动性肺结核患者和40例健康对照者PBMC中进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证。采用受试者工作曲线(ROC)分析已验证存在显著差异表达的circRNA分子对肺结核的诊断价值。采用Spearman分析circRNA表达水平与结核病患者疾病严重程度的相关性。2.将其中存在最显著性差异表达的hsacircRNA001937作为候选分子,扩大样本量评估hsacircRNA001937在肺结核诊疗中的应用价值。收集115例活动性肺结核患者、90例健康体检者、40例肺炎患者、40例COPD患者、40例肺癌患者的外周血,提取PBMC,采用qRT-PCR检测各组PBMC中hsacircRNA001937的表达,应用ROC曲线分析hsacircRNA001937诊断肺结核的敏感度和特异度。115例肺结核患者据肺部空洞情况分为无空洞组(70例)和有空洞组(45例);据肺部病灶范围分为<2个肺野组(63例)和≥2个肺野组(52例)。对20例接受抗结核治疗的肺结核患者治疗前及治疗后第3个月和第6个月PBMC中hsacircRNA001937水平进行动态监测。3.利用Arraystar’s home-made软件对hsacircRNA001937的靶miRNA进行预测,将预测的miRNA分子在20例活动性肺结核患者和20例健康对照者PBMC中进行qRT-PCR验证。分析hsacircRNA001937表达与miR-26b-3p的相关性。结果:1.肺结核患者和健康对照者PBMC间共有37条circRNA分子存在差异性表达,其中上调13条,下同24条。qRT-PCR验证结果显示,与健康对照者相比,肺结核患者PBMC中hsacircRNA001937、hsacircRNA009024、hsacircRNA005086表达上调,hsacircRNA102101、hsacircRNA104964、hsacircRNA104296表达下调,与芯片检测结果一致。2.ROC曲线分析显示,hsacircRNA001937、hsacircRNA009024、hsacircRNA005086、RNA102101、hsacircRNA104964、hsacircRNA104296诊断肺结核的曲线下面积(AUC)分别为0.873、0.810、0.765、0.782、0.824、0.754。合并hsacircRNA001937和hsacircRNA009024诊断肺结核的AUC为0.926,敏感度和特异度分别为95.0%和80.0%。相关性分析结果显示,hsacircRNA001937(P=0.010)、hsacircRNA009024(P=0.007)、hsacircRNA102101(P=0.042)与肺部病理损伤严重程度相关,而hsacircRNA005086(P=0.540)、hsacircRNA104964(P=0.161)、hsacircRNA104296(P=0.150)与疾病严重程度无相关性。3.肺结核患者PBMC中hsacircRNA001937表达水平[2.08(1.45,2.91)]显著高于健康对照组[0.98(0.83,1.33)]、肺炎组[1.20(0.85,1.50)]、COPD组[1.05(0.74,1.48)]及肺癌组[0.85(0.69,1.23)],差异有统计学意义(H=78.42,P<0.0001)。HsacircRNA001937在鉴别肺结核与健康人群、肺炎患者、COPD患者及肺癌患者的AUC分别为0.849、0.806、0.830、0.879。肺部空洞组PBMC中hsacircRNA001937水平显著高于无空洞组(U=1027,P=0.002);肺部病灶范围≥2个肺野组PBMC中hsacircRNA001937水平显著高于<2个肺野组(U=1019,P<0.001)。与抗结核治疗前[2.47(1.76,3.15)]相比,肺结核患者hsacircRNA001937表达水平在抗结核治疗后3月[1.15(0.92,1.65)](U=54.00,P<0.001)及6月[0.98(0.89,1.40)](U=30,P<0.001)均有显著降低。4.生物信息学预测发现hsacircRNA001937序列存在与miR-22-5p、miR-26b-3p、miR-10b-3p、miR-376a-5p及miR-597-3p互补结合的位点。qRT-PCR检测结果显示,肺结核患者PBMC中miR-26b-3p表达水平显著下调(P<0.01)。相关性分析结果显示,肺结核患者PBMC中hsacircRNA001937的表达与miR-26b-3p呈负相关(r=-0.7185,P=0.004)。结论:1.与健康对照者比较,肺结核患者PBMC中circRNA表达谱发生部分变化,提示circRNA可能在结核病发病过程中发挥作用。2.HsacircRNA001937在肺结核PBMC中表达显著升高,与疾病严重程度有关,有望作为肺结核诊断和疗效监测的潜在生物标志物。3.HsacircRNA001937可能通过miR-26b-3p发挥生物学功能。
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