基于多数据集分析骨髓增生异...关的原发性免疫缺陷核心基因_连晓强.pdf

书书书基金项目：天津市医学重点学科（专科）建设项目资助（）通讯作者文章编号：（）基于多数据集分析骨髓增生异常综合征相关的原发性免疫缺陷核心基因连晓强，张稳，张栋栋，穆红（天津市第一中心医院 检验科，天津 ；天津医科大学 医学技术学院，天津 ）摘要：目的利用生物信息学方法探索骨髓增生异常综合征（）发生发展机制，为筛选早期 辅助诊断指标提供理论依据。方法选择来源于 数据库的人类 基因芯片或高通量转录组测序数据，利用 语言及相关包对数据集进行差异表达分析，采用 结合 分析差异表达基因互作网络关系，并获取 值前 的核心基因；利用 对数据集进行通路富集，从而获取与显著富集通路相关的核心基因并评价其诊断效能。结果本研究以正常组为对照，对基因芯片数据 和高通量测序数据 进行差异表达分析，共筛选 个共同差异基因，其中 、及 在 中上调，个基因在 中表达下调；结 合 共 筛 选 出 个核心 基 因：、以及 ；分析显示原发性免疫缺陷基因集在 组为整体低表达，包含 、及 ；受试者工作特征曲线分析显示 、及 均具有较好的诊断效能。结论本研究利用生物信息学初步揭示了原发性免疫缺陷可能是 发生发展的重要机制，其中 、及 等免疫相关指标具有潜在的辅助诊断价值。关键词：骨髓增生异常综合征；原发性免疫缺陷基因；临床诊断中图分类号：文献标识码：，.（.，；.，）：，（），（），：；（，：）骨髓增生异常综合征（）是起源于造血干细胞的一组髓系恶性克隆性疾病，其主要特征为无效造血、细胞减少、单系或多系髓系发育异常。大中国实验诊断学 年月第 卷第期约有 的 患者最终进展为急性髓系白血病（），约占所有的 ，且预后往往不佳。表型具有高度异质性，当实验室特征不典型时易漏诊部分轻型 。尽管包括核型分析、荧光原位杂交等在内的细胞遗传学检测技术对 早期诊断有重要作用，但染色体异常仅占 群体的 。高通量测序技术的发展促使 转录组或基因组的细致全貌分析成为可能。因此，本研究将通过多数据集分析与 发生发展的相关基因，从而为筛选 辅助诊断指标提供理论依据。材料与方法 数据集筛选本研究数据来源于 （：）数据库，以“”为关键词，选择人类的基因芯片或高通量转录组测序数据。方法以 （）且 为阈值，采用“”包对 数据集中患者和正常对照进行基因差异表达分析，并对多数据集的差异基因（）取交集。以（，）为阈值，利用 （）对数据集进行通路富集分析；利用 构建 互作关系，通过 从互作网络中筛选 值前 的核心基因。筛选存在于 显著富集通路的核心基因，以数据集诊断为金标准，利用受试者工作特征（）曲线评价核心基因的诊断价值；以外部数据集的临床诊断为金标准，利用 曲线验证原发性免疫缺陷核心基因的诊断效能。结果 数据集及 的筛选本研究选择了 平台的 及 平台的 。其中 包 含 例 患 者 及 例 正 常 对 照；包括 例 及例正常对照。测序数据来源于受试者骨髓 造血干细胞。利用 软件及“”包，以 （）且 为阈值，共筛选 中 组上调基因 个，下调基因 个；中 组上调基因 个，下调基因 个（见图）。两者取交集共筛选出 个共同 ，包括个上调基因 、及 ，个下调基因。图差异基因火山图注：图为 ，图为 。轴为 （），轴为 （），红点是上调的基因，绿点是下调的基因，黑点是无显著差异的基因（差异阈值为 （），）。分析使用 软件对 和 数据集预处理后，分别得到 个样本、个基因的 表达矩阵和 个样本、个基因的 表达矩阵。以 信号通路为分类标准，利用 软件对 及 表 达 矩 阵 富 集 分 析，结 果 显 示 和 中原发性免疫缺陷基因集均在正常组中高表达，在 组中低表达。见图。核心基因筛选本研究利用 构建 的互作关系，剔除了相互作用得分小于 的节点基因；利用 筛选出 互作网络中紧密相互作用（值 前 位）的 关 键 基 因：、以及 。见图。，图基因集富集分析注：、图分别为 和 中原发性免疫缺陷基因集的富集结果；图为原发性免疫缺陷基因集在 中的表达热图。图差异基因互作网络注：图为 互作网络，图为 值前 的核心基因互作网络 受试者工作特征曲线评价核心基因诊断效能选择原发性缺陷基因集（来源于 ）中的核心基因：、及 ，以 的临床诊断为金标准，利用 曲线分别评价核心基因的诊断效能。图为 和 数据集中原发性免疫缺陷核心基因的相对表达量分布。结果显示原发性免疫缺陷核心基因的 曲线下面积（）分别为 （）、（）、（）、（）及 （）。选 择 高 通 量 数据为外部验证数据集，包含 例 和 例正常对照。除 外，其余原发性免疫缺陷核心基因均存在组间差异（对照）。曲线分析显示，中原发性免疫缺陷核心基因 分 别 为 （）、（）、（）、（）及 （），其中个关键基因 值均（图）。讨论目前 的发病机制仍不明确，多与细胞凋亡及免疫调节异常有关。研究显示 患者外周血或骨髓中大约有 多种细胞因子异常升高，这些细胞因子参与免疫调节，且与 亚型和预后密切相关。此外，与自身免疫疾病也具有一定关联，约有 的 患者存在自身免中国实验诊断学 年月第 卷第期图原发性免疫缺陷核心基因相对表达量注：图为原发性免疫缺陷核心基因在 中的相对表达，为原发性免疫缺陷核心基因在 中的相对表达。图原发性免疫缺陷核心基因 曲线注：图为 原发性免疫缺陷核心基因 曲线，图为 原发性免疫缺陷核心基因 曲线疫疾病，包括血管炎、风湿性多肌痛、特发性血小板减少性紫癜及结缔组织病等，并且自身免疫疾病群体患有 的风险约为无自身免疫病史群体的倍 。这表明免疫机制异常在 发生发展中扮演重要角色，挖掘免疫相关指标有助于 辅助诊断。本研究对来自 的 和 进行基因集富集分析，发现原发性免疫缺陷相关基因集在正常组中显著上调，而在 组中显著下调。这验证了 和 等认为 与自身免疫疾病密切相关的结论 。差异基因表达分析共筛选出 个 ，其中多数 在 患者中表达下调，这与原发性免疫缺陷相关基因富集结 果 较 为 一 致。为 进 一 步 筛 选 下 调 的 核 心 ，本研究利用 结合 插件剔除了低相互作用节点基因，共筛选 个强相互作用的核心 ，其中个基因 、及 与原发性免疫缺陷密切相关。和 共同构成了重排酶，以复合物的形式靶向结合基因组中的特定序列从而发挥（）重 排 功 能，参 与 机 体 适 应 性 免 疫。其 中 含有核酸酶活性，是催化活性中心；而 ，虽无明确的蛋白质功能域，但可以增强 活性到数百至数千倍。和 基因显著下调提示 患者可能存在（）重排受阻，从而导致适应性免疫异常。和 特异性表达于细胞及其亚群表面，其中 是构成 细胞受体重要组分，主要参与信号转导过程。当 与细胞受体连接时可迅速发生磷酸化，协同增强钙释放、调节丝裂原活化蛋白激酶活性以及细胞增殖。与 缺陷会导致信号转导异常，使细胞增殖、分化受阻，同时降低血清抗体水平和细胞依赖性抗体产生，造成机体体液免疫缺 陷。等 研 究 显 示 低 危 患 者 中 细胞明显低于正常对照和营养性贫血患者，本研究结果与之较为符合，提示体液免疫缺陷在 发生发展中具有重要作用。此外，等研究表明 低表达常提示 不良预后，主要表现为生存期缩短以及转化率升高，提示早期检测 对 预后风险评估也有重要意义。和 相互识别是细胞增殖、分化所必需，尤其 细胞，和 结合可以通过促进干扰素和肿瘤坏死因子分泌，提升 细胞杀伤肿瘤细胞的效应 。结合 会促使 和 磷酸化，激活下游的转录激活子，从而调节、细胞增殖分化，维持机体正常免疫调节功能。此外，在先天淋巴 样 细 胞 的 增 殖、分 化 过 程 中 也 发 挥 重 要 作用。本研究显示 患者组 基因下调，可能会导致、细胞分化发育不良，进而导致机体免疫缺陷，促使 临床表现持续进展。本研究利用 曲线对原发性免疫缺陷核心基因进行了诊断效力分析。结果表明，在 数据集中，原发性免疫缺陷核心基因能够很好地区分 患者与正常对照。其中，和 诊断效力最为理想，其次为 和 。本研究也在外部数据集 进行了验证，结果显示 、及 在 组 下 调，值均，具有较好的诊断效能；而正常组与 组中的 表达无明显差异，且 低于，诊断效力略显不足。此外，等研究显示 患者外周血中 细胞数量显著低于再生障碍性贫血患者；等将 纳入 流式四参数系统，结果显示用于鉴别 与非恶性贫血诊断的灵敏度与特异度均有所提高，这提示原发性免疫缺陷核心基因可能还具有鉴别诊断 与非恶性贫血的潜在价值，有待进一步研究。综上所述，本研究利用 等生物信息学方法初步揭示了原发性免疫缺陷通路可能是 发生发展的重要机制。在 早期诊断或鉴别诊断中，包括 重组酶、及 等原发性免疫缺陷关键指标具有潜在的辅助诊断价值。本研究也存在一定的局限性，未能进一步验证外周血中 重组酶、及 的辅助诊断价值，有待进一步研究。作者简介：连晓强（），男，研究方向：血液病诊断，临床检验。参考文献：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，：，：，（）：，（）：，（）：，：，：，（）：，（），（）：中国实验诊断学 年月第 卷第期 ，：，（）（），（）：，（）：，：，（）：张小红，王红民，靳莉，等 白细胞介素对非小细胞肺癌患者 细胞抗肿瘤活性的影响中华医学杂志，（）：，：，：，：，：，（）：（收稿日期：）文章编号：（）及弹性成像在前列腺良恶性肿瘤鉴别诊断中的应用研究王海玉，贺薏，梁爽（秦皇岛市中医医院 超声科，河北 秦皇岛 ）摘要：目的探讨经直肠三维超声成像（）、超声弹性成像在前列腺良恶性肿瘤鉴别诊断中的应用价值。方法选取 年月 年月秦皇岛市中医医院前列腺恶性肿瘤患者 例为研究组，另选取同期收治的前列腺良性肿瘤患者 例为对照组。所有研究对象均分别接受 及超声弹性成像检查，统计分析 及超声弹性成像对前列腺良恶性肿瘤的检出情况、诊断效能（敏感度、特异度、准确度、阴性预测值、阳性预测值）。结果 检查共检出前列腺癌 例、前列腺良性肿瘤 例，超声弹性成像检查共检出前列腺癌 例、前列腺良性肿瘤 例，联合诊断共检出前列腺癌 例、前列腺良性肿瘤 例；联合诊断敏感度（）、准确度（）、阴性预测值（）高于 （、）、超声弹性成像（、），差异有统计学意义（）；联合诊断特异度（）、阳性预测值（）与 （、）、超声弹性成像（、）比较，差异无统计学意义（）。结论 及弹性成像在前列腺良恶性肿瘤鉴别诊断中均具有一定价值，联合两者实施综合诊断可提升准确度及敏感度、阴性预测值，能最大程度降低漏诊、误诊风险，确保患者及早得到有效救治。关键词：前列腺肿瘤；弹性成像；鉴别诊断中图分类号：文献标识码：，.（，）：（），（，），