李慧,趙亞光,陳奇,趙十妹,靳楊,李穎
作者單位:北京市第一中西醫(yī)結合醫(yī)院呼吸內(nèi)科,北京 100026
慢性阻塞性肺疾?。–OPD)是一種常見的氣道疾?。?],其特征是肺部炎癥反應過度[2]。如果病情得不到及時控制,會出現(xiàn)多種嚴重并發(fā)癥,這也是使COPD 成為全球發(fā)病率和死亡率升高的主要原因[3-5]。迄今為止,越來越多的證據(jù)表明微RNA(miR)在COPD 的發(fā)病機制中發(fā)揮著重要作用。其中,miR-218-5p 是miR-218 家族的成員,已被研究與各種人類惡性腫瘤有關。最近有證據(jù)表明miR-218-5p 參與了COPD 的發(fā)病機制,表明miR-218-5p在COPD 進展中具有調(diào)節(jié)作用[6]。長鏈非編碼RNA(LncRNA)是一類長度超過200個核苷酸的RNA,可通過順式或反式調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)編碼基因的表達[7]。其中,MicroRNA155宿主基因(MIR155HG)是一種新鑒定的LncRNA,已發(fā)現(xiàn)MIR155HG 在多種癌癥(例如胰腺癌、膠質(zhì)母細胞瘤、喉鱗狀細胞癌)的進展中作為癌基因發(fā)揮作用[8]。最近,Li 等[9]研究發(fā)現(xiàn)MIR155HG 通過調(diào)節(jié)白細胞介素(IL)-1β、IL-10、IL-12 和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的表達來調(diào)節(jié)COPD 的M1∕M2 巨噬細胞極化,表明MIR155HG可能參與了COPD 的發(fā)展。然而,MIR155HG 與miR-218-5p 在COPD 發(fā)病機制中的確切功能仍然難以捉摸。因此,本研究通過檢測COPD 病人血清中LncRNA MIR155HG、miR-128-5p的表達情況和二者相關性,探討了LncRNA MIR155HG、miR-128-5p 在COPD中的作用及臨床意義。
1.1 一般資料選取2019 年5 月至2021 年5 月北京市第一中西醫(yī)結合醫(yī)院收治的COPD病人100例,其中急性加重期COPD 病人為A 組(n=52),穩(wěn)定期COPD病人為B組(n=48),選取同期來本院體檢且與病人一般資料匹配的健康人群50 例為C 組(n=50)。納入標準:(1)COPD病人均符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南》診斷標準;(2)吸入支氣管舒張劑后第一秒用力呼吸容積(FEV1)∕用力肺活量(FVC)<70%;(3)臨床資料完整;(4)病人或其近親屬知情同意。排除標準:(1)合并有免疫性疾病、糖尿病、腎病以及腦血管疾病的病人;(2)有哮喘、肺部感染、其他呼吸系統(tǒng)疾病、心力衰竭病史病人;(3)有肺結核、肺部腫瘤以及免疫系統(tǒng)功能缺陷病人;(4)有使用糖皮質(zhì)激素者。本研究經(jīng)北京市第一中西醫(yī)結合醫(yī)院倫理委員會批準通過(批號20190420),參與本研究的所有參與者均提供書面知情同意書。
1.2 方法
1.2.1標本采集 采集所有研究對象空腹靜脈血5 mL,病人均在進行臨床治療前采血送檢,健康人群于體檢當日采集血液送檢。將血液標本抗凝處理后,立即檢測血清TNF-α、超敏C 反應蛋白(hs-CPR)、降鈣素原水平,并進行白細胞計數(shù),收集并詳細記錄所有研究對象姓名、年齡等一般信息。
1.2.2實時熒光定量PCR(qRT-PCR)法檢測血清中LncRNA MIR155HG、miR-218-5p 水平采用Trizol 試劑提取血清中總RNA。MIR155HG 的表達水平的檢測:使用PrimeScript RT-聚合酶(Takara,日本)從2 μg總RNA中逆轉(zhuǎn)互補DNA(cDNA)。然后,使用SYBR Green PCR Master Mix 試劑盒(Takara)在PRISM?7300 系統(tǒng)(Applied Biosystems,美國)上進行定量PCR。3-磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)和U6 分別用作內(nèi)參基因,并通過2-ΔΔCt方法評估LncRNA MIR155HG、miR-218-5p相對表達水平。見表1。
表1 實時熒光定量PCR引物序列
1.2.3肺功能檢測 采用肺功能檢測儀(比特勒BTL-08 SPIRO,上海伊沐醫(yī)療器械有限公司)測定肺功能指標—第一秒鐘用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1%)、FEV1∕FVC(FEV1∕FVC)。
1.3 統(tǒng)計學分方法采用SPSS 21.0 軟件。正態(tài)分布的連續(xù)變量以表示,多組之間采用單因素方差分析的方法,多組之間兩兩比較采用SNK-q檢驗的方法;非正態(tài)分布的連續(xù)變量以中位數(shù)(第25、第75 百分位數(shù))[M(P25,P75)]表示,兩組比較采用非參數(shù)檢驗。計數(shù)資料以例(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。Pearson 法分析LncRNA MIR155HG 與miR-128-5p表達的相關性。利用受試者操作特征(ROC)曲線評價血清LncRNA MIR155HG 與miR-128-5p 水平對急性加重期COPD 病人的診斷價值。檢驗水準α=0.05。
2.1 研究對象資料對比三組年齡、性別比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);COPD 病人中有吸煙史人數(shù)明顯高于健康人群(P<0.05);COPD 病人血清中TNF-α、降鈣素原、hs-CRP 水平、白細胞均上升,其中A 組水平高于B 組,B 高于C 組(P<0.05),肺功能指標水平FEV1%、FEV1∕FVC均顯著低于健康對照組C組,且A組水平低于B組(P<0.05)。見表2。
表2 三組病人一般資料比較
2.2 三組血清中LncRNA MIR155HG 和miR-128-5p 水平比較COPD 病人血清中LncRNA MIR155HG 表達水平上調(diào),加重期病人(A 組)高于穩(wěn)定期病人(B 組),穩(wěn)定期病人(B 組)水平高于健康人群(C 組),miR-128-5p 表達水平下調(diào),且于A 組低于B組,B組水平低于C組(P<0.05)。見表3。
表3 三組病人血清中LncRNA MIR155HG和miR-128-5p水平比較∕
表3 三組病人血清中LncRNA MIR155HG和miR-128-5p水平比較∕
注:LncRNA MIR155HG 為長鏈非編碼RNA MicroRNA155 宿主基因,miR-128-5p為微RNA-128-5p。①與C組比較,P<0.05。②與B組比較,P<0.05。
2.3 COPD病人血清LncRNA MIR155HG和miR-128-5p 水平與炎性因子以及肺功能指標的相關性COPD 病人血清中LncRNA MIR155HG 水平與TNFα、降鈣素原、hs-CRP、白細胞均呈正相關,與FEV1%、FEV1∕FVC 表達均呈負相關(P<0.05);miR-128-5p 水 平與FEV1%、FEV1∕FVC 均 呈正相關,與TNF-α、降鈣素原、hs-CRP、白細胞均呈負相關,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。
表4 COPD 100例血清LncRNA MIR155HG和miR-128-5p水平與各指標的相關性
2.4 COPD 病人血清LncRNA MIR155HG、miR-128-5p 表達的相關性Pearson 法分析結果顯示,COPD 病人血清中LncRNA MIR155HG、miR-128-5p表達呈明顯負相關,(r=-0.49,P=<0.001),見圖1。
圖1 慢性阻塞性肺疾病(COPD)100例血清長鏈非編碼RNA MicroRNA155宿主基因(LncRNA MIR155HG)、微RNA(miR)-128-5p表達相關性分析
2.5 LncRNA MIR155HG、miR-128-5p 水平對急性加重期COPD 病人的診斷價值ROC 結果顯示,血清LncRNA MIR155HG、miR-128-5p 水平診斷急性加重期COPD 病人的曲線下面積(AUC)及其95%CI分別為0.94(0.87,0.98)、0.86(0.72,0.92),對應的靈敏度分別為88.46%、82.69%,特異度分別為91.67%、85.42%,血 清LncRNA MIR155HG、miR-128-5p水平聯(lián)合診斷急性加重期COPD 病人的AUC及其95%CI為0.98(0.93,1.00),靈敏度為94.23%,特異度為95.83%。見圖2,表5。
表5 血清LncRNA MIR155HG和miR-128-5p水平判斷急性加重期COPD 52例的ROC曲線分析
圖2 血清LncRNA MIR155HG、miR-128-5p水平診斷急性加重期慢性阻塞性肺疾?。–OPD)的ROC曲線
3.1 COPD 的危害COPD目前是導致死亡的第四大病因,而且它的流行率正在迅速上升,世界衛(wèi)生組織預測,到2030年,它將成為第三大死因[10-11]。此病的肺部部分特點是氣流受限[12-13],且不完全可逆,氣流受限通常是漸進的,并與肺部對有毒顆粒或氣體的異常炎癥反應有關[14-15]。但是,該病的發(fā)生機制尚不明確,且對病人的身心健康造成嚴重威脅,將成為未來幾十年的主要健康挑戰(zhàn)之一[16]。因此尋找新的有效的分子標志物對COPD 早期發(fā)現(xiàn)、病情進展及治療方案的制定具有重要臨床意義。
3.2 結果分析已確定LncRNA 涉及各種生理和病理過程,并在各種人類疾病中失調(diào)。MIR155HG作為一種新鑒定的LncRNA,可調(diào)節(jié)針對病毒感染的先天性和適應性免疫反應的多個信號通路[17]。李君莉、趙慧姝[18]研究表明肺結核病人外周血中LncRNA MIR155HG 表達較高,有助于評估病人病情。本研究發(fā)現(xiàn)COPD 病人血清中LncRNA MIR155HG 上調(diào),其中加重期病人高于穩(wěn)定期病人,穩(wěn)定期病人水平血清LncRNA MIR155HG 水平高于健康人群,提示血清LncRNA MIR155HG與COPD病人病情進展具有相關性,而COPD 病人血清中TNFα、降鈣素原、hs-CRP、白細胞均上升,其中加重期病人水平高于穩(wěn)定期病人,穩(wěn)定期病人高于健康人群;病人肺功能指標-FEV1%、FEV1∕FVC 水平均顯著低于健康對照組,且加重期病人肺功能指標水平低于穩(wěn)定期病人;血清中LncRNA MIR155HG 表達與TNF-α、降鈣素原、hs-CRP、白細胞呈正相關,與FEV1%、FEV1∕FVC 呈負相關,提示COPD 病人血清LncRNA MIR155HG 水平越高,炎癥反應越嚴重,肺功能越差,病人病情越嚴重;ROC 結果顯示,血清LncRNA MIR155HG 水平診斷急性加重期COPD 病人的AUC 及其95%CI為0.94(0.87,0.98),對應的靈敏度為88.46%,特異度為91.67%,提示LncRNA MIR155HG 水平可在一定程度上評估急性加重期COPD 病人病情狀況,對評估病人病情,制定適宜的治療方案具有重要價值。
miRNAs 由18 到25 個核苷酸組 成,通 過與3'UTR 中的靶mRNA 結合來負調(diào)節(jié)基因表達,廣泛存在于包括植物、動物和病毒在內(nèi)的所有真核細胞中。最近,miRNA 在呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病機制中的作用得到了研究,包括COPD、特發(fā)性肺纖維化和肺癌[19-20]。其中,miR-218-5p 是miR-218 的一個亞型,在多種疾病,如乳腺癌、非小細胞肺癌、COPD 和視網(wǎng)膜母細胞瘤中均有報道[21]。本研究中加重期COPD 病人血清中miR-128-5p 水平高于穩(wěn)定期COPD 病人,且穩(wěn)定期COPD 病人高于健康人群,提示miR-128-5p 可能參與COPD 病人的病情發(fā)展,另外,COPD 病人血清miR-128-5p 水平與TNF-α、降鈣素原、hs-CRP、白細胞均呈負相關,與FEV1%、FEV1∕FVC 呈正相關,提示miR-128-5p 可能通過影響病人炎性因子水平和肺功能參與COPD 的發(fā)展進程;通過Pearson 法分析發(fā)現(xiàn),LncRNA MIR155HG 與miR-128-5p 表達水平呈明顯負相關,提示二者可能通過某種機制共同參與COPD 的發(fā)生發(fā)展;ROC 結果顯示,血清miR-128-5p 水平診斷急性加重期COPD 病人的AUC 及其95%CI為0.86(0.72,,0.92),靈敏度為82.69%,特異度為85.42%,血清LncRNA MIR155HG、miR-128-5p 水平聯(lián)合診斷急性加重期COPD 病人的AUC 及其95%CI為0.98(0.93,1.00),靈敏度為94.23%,特異度為95.83%。提示LncRNA MIR155HG和miR-128-5p二者聯(lián)合應用于急性加重期COPD 病人病情評估的臨床價值優(yōu)于單一指標。推測LncRNA MIR155HG 可能通過對miR-128-5p 的調(diào)控作用,影響病人的肺功能及炎癥反應,進一步影響病人的病情發(fā)展。
綜上所述,LncRNA MIR155HG 在COPD 病人血清中呈高表達,miR-128-5p 呈低表達,二者呈顯著負相關,提示二者可能通過某種機制參與調(diào)控COPD 的發(fā)生、發(fā)展,且可作為急性加重期COPD 診斷及評估的生物學指標,具有重要的臨床意義。但本研究所取病例較少,結果可能有一定局限性,仍需在后期研究中,進行深入探索。
(本文圖2見插圖6-10)