系统性硬皮病的云数据库创建、临床数据分析、全血miRNA筛查与靶基因预测

来源 :北京协和医学院中国医学科学院 北京协和医学院 中国医学科学院 清华大学医学部 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjzxjzxjzxjzxjzxjz
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背景和目的:系统性硬皮病(系统性硬化症,SSc)是一类以皮肤、内脏器官(肺、心脏、消化道、肾脏等)进行性纤维化为主要表现的自身免疫性结缔组织病(AI-CTD),可由于广泛的器官受累引起皮肤硬化、肢体残障及脏器功能衰竭。目前对该病的发病机制的研究尚处于探索阶段,缺乏行之有效的治疗手段。本研究旨在研发适用于SSc临床研究的云数据库(网络数据库),科学化采集并分析疾病临床数据,同时评估SSc患者健康相关生活质量,并进行全血miRNA深度测序、靶基因预测及GO分析等,以便全面认识病情并寻找可能的治疗靶点。  方法:  1、根据临床需求建立以SSc为范例的新型网络数据库——云数据库,首先通过纸质表格搜集患者个人情况、图片资料、标本信息、血生化指标、皮肤系统受累情况及自评量表计分等,随后进行云数据库的数据录入、分析、计算;在此过程中改进云数据库结构框架及逻辑关系,总结云数据库在皮肤科患者信息管理中的应用经验。  2、以云数据库资料为基础进行SSc流行病学的描述性研究:搜集205例SSc患者的个人信息及临床资料,对性别、发病年龄、病程、临床表现、重要辅助检查结果等进行描述及分析。搜集90例SSc患者及50例健康对照的基本资料,分组进行HAQ-DI量表、VAS量表及SAQ量表的自评打分,87例SSc患者及50例健康对照进行SF-36量表的自评打分;使用秩和检验等统计学方法对量表结果进行比较和分析。  3、使用深度测序法检测8例中国汉族女性SSc患者和5例健康女性患者全血miRNA,确定组间具显著表达差异的miRNAs,使用cytoscape等分析软件及DAVID Bioinformatics Resources6.7等生物信息学网站进行靶基因预测及GO分析。  结果:  1、成功创建了针对SSc临床研究的云数据库,实现了多点操作和异地存储等复杂应用。搜集、收录并处理了205例患者个人资料及临床信息。  2、临床研究结果(1)描述性研究结果:205例患者中性别比例男∶女约为1∶9.1,发病年龄大于50岁者占42.65%,首发症状最多见为雷诺现象(77.06%)和皮肤硬化(49.49%);合并心脏呼吸系统、肾脏系统、消化系统同时受累的男性占男性患者的25.0%,高于合并多系统受累的女性患者比例(15.0%),ANA及scl-70等免疫指标在不同临床亚型中阳性率不同,d-SSc患者(弥漫型)阳性率最高,分别为68.09%和51.06%。CREST综合征的患者100%出现了肺间质纤维化的影像学改变。  (2)健康相关生活质量研究结果:1.HAQ-DI量表结果显示在穿衣整饰、个人清洁及获取、握指等项目病例组较之对照组得分更高,即患者的精细机体功能较健康人群明显受损。VAS量表各项得分病例组均明显高于对照组,表明疼痛感及雷诺现象等症状严重影响患者生活质量。SAQ量表的四系统独立得分(血管系统、呼吸系统、消化系统、肌肉骨骼系统)存在明显组间差异,病例组均高于对照组,表明患者存在多系统功能减退。2.SF-36量表结果显示患者在生理机能、生理职能、躯体疼痛、一般健康状况、精力、社会功能、情感职能、精神健康状况等各项得分均低于对照组,其中d-SSc组得分最低,HRQOL受损最严重;健康变化得分不具有组间差异。  3、病例组(B组)的miRNA的表达与对照组(C组)存在差异:BⅠ组vsC组出现表达差异的miRNA共94个,其中上调37个,下调57个;BⅡ组vsC组出现表达差异的miRNA共82个,其中上调26个,下调56个。两组具显著表达差异的miRNA对应的靶基因重叠部分经过GO分析及功能富集共得到相互作用通路的21个靶基因及功能作用蛋白,其中包含5个靶基因:ACVR2B、BMP7、BMPR2、HGP与TNF,这5个靶基因分别指向6个miRNA:miR24-2-5p,miR1976,miR671-5p,miR939-5p,miR1229及miR491-5p。  结论:  1、云数据库可以高效的储存并处理以SSc为代表的自身免疫性皮肤病患者的资料、数据、图片等,数据导出与计算快捷灵活、使用方便,其实际应用对信息管理、临床科研及医疗决策具有重要意义。  2、临床研究结论  (1)描述性研究结论:SSc女性发病率明显高于男性,但男性患者病情更为严重,多系统受累更常见。50岁以上人群的发病率较高,常见的首发症状为雷诺现象和皮肤硬化。弥漫型SSc患者的ANA和scl-70阳性率较其他亚型更高。CREST综合征患者肺部影像学结果阳性率最高。  (2)健康相关生活质量研究结论:SSc患者较之健康人群的健康生活质量存在明显下降,这种下降与与生理机能下降、心理状况变化及社会适应能力减退存在显著关联性。  3、BMP7、BMPR2、HGP、TNF的表达量与SSc的血管内皮病变、肺间质纤维化、成纤维细胞功能异常密切相关,miR1976,miR671-5p,miR939-5p,miR1229及miR491-5p在上述过程中的作用机制有待进一步研究与验证。
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