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目的:1.TNF-α拮抗剂是最早用于治疗银屑病的生物制剂,具有疗效好,起效快等优点。然而,TNF-α拮抗剂的副作用尚未完全明确。TNF-α拮抗剂的使用为病毒群落在人体肠道中的定植创造了有利的条件,本研究通过分析患者在使用TNF-α拮抗剂治疗前后肠道中病毒群落的构成,探究TNF-α拮抗剂是否会导致肠道中病毒群落发生紊乱,从而评估TNF-α拮抗剂使用的安全性。2.TNF-α拮抗剂存在耐药、部分患者疗效差等问题。通过分析患者在使用TNF-α拮抗剂前后皮损中差异基因的表达,探究银屑病发病过程中的枢纽基因,有助于我们发现银屑病治疗的新靶点。方法:1.我们整理了14个TNF-α拮抗剂治疗前后(16周)银屑病患者的临床数据并收集了患者的粪便样本。首先,利用PASI评分对TNF-α拮抗剂的疗效进行评估。然后利用病毒宏基因组技术对采集到的粪便样本进行病毒宏基因组学方面的研究,分析TNF-α拮抗剂治疗前和治疗后肠道中病毒群落的构成以及病毒群落的多样性。2.从Gene Expression Omnibus数据库下载GSE109248和GSE181318两个微阵列数据集,共计37个样本,包括17个健康组(健康人皮肤组织)和20个银屑病组(银屑病皮损处组织),通过分析银屑病皮损处组织和健康人组织之间的差异表达基因(DEGs),鉴定出银屑病的枢纽基因(Hub Gene)。利用生物信息学技术对DEGs和hub gene进行功能注释、蛋白质-蛋白质相互作用(PPI网络)和免疫浸润等分析。然后基于GSE11903数据集,包括14个治疗前(治疗前皮损处组织)和14个治疗后(治疗后皮损处组织),分析TNF-α拮抗剂治疗前和治疗后hub gene的表达情况。结果:1.TNF-α拮抗剂治疗16周后患者的红斑、鳞屑等症状明显改善,达到PASI75的患者有6例(86%),达到PASI90的患者有4例(57%)。2.银屑病患者的肠道病毒在科(Family)水平上主要由以下的病毒群落组成:Ackermannviridae 0.24%、Autographiviridae 1.29%、Herelleviridae 0.29%、肌尾噬菌体科(Myoviridae)5.02%、短尾病毒科(Podoviridae)7.76%、长尾噬菌体科(Siphoviridae)13.31%、丝状噬菌体科(Inoviridae)0.93%、微小噬菌体科(Microviridae)43.94%、长线形病毒科(Closteroviridae)0.04%、帚状病毒科(Virgaviridae)1.75%等31种病毒科。其中,Microviridae、Mimiviridae、Myoviridae、Siphoviridae、Podoviridae、Phycodnaviridae这6个病毒科在文库中的所占的比例比较高。而Ascoviridae、Mollivirus sibericum、Closteroviridae、Iridoviridae、Potyviridae、Alphaflexiviridae等病毒科在肠道中所占的比例较少。经TNF-α拮抗剂治疗后16周,这些病毒的丰度在治疗前后无显著的差异(P>0.05)。3.Alpha多样性结果显示在科、属、种三个层面上,TNF-α拮抗剂治疗前和治疗后肠道中病毒的多样性、丰富度和均匀度无显著差异;Beta多样性结果显示在科、属、种三个层面上,治疗前和治疗后文库中病毒的组成极为相似。4.银屑病皮损处基因的差异表达分析共筛选出162个DEGs,其中上调的基因有102个,下调的基因有60个。GO富集分析显示,上调的基因主要富集在皮肤发育、表皮发育、表皮细胞分化、角质形成细胞分化、细胞趋化性等方面。KEGG通路分析表明,这些DEGs主要富集在细胞因子受体活性相关信号通路上。5.免疫浸润结果发现银屑病组和健康组在免疫细胞浸润方面存在显著差异,与正常组织相比,静息的肥大细胞和巨噬细胞M2在银屑病皮损处浸润较少。而调节性T细胞(Tregs)、激活的树突状细胞、记忆B细胞和中性粒细胞在银屑病皮损处浸润较多。6.SPRR3、SPRR1B、SPRR2B、CXCL1、CXCL10、IFIT3、IL1B、ISG15、OASL等在银屑病中显著上调的hub gene,在经TNF-α拮抗剂治疗后,其表达明显降低(P<0.05)。并且发现SPRR1B、SPRR2B等hub gene和中性粒细胞、记忆B细胞以及活化的树突状细胞具有强相关性(R>0.6,P<0.05)。结论:1.TNF-α拮抗剂用于治疗中重度斑块型银屑病疗效显著。2.TNF-α拮抗剂治疗前和治疗后肠道中病毒群落的构成以及多样性并未发生明显的改变,表明TNF-α拮抗剂的使用对肠道中病毒群落的影响较小,并未产生相应的副作用,说明TNF-α拮抗剂治疗银屑病的安全性较高。3.SPRR3、SPRR1B、SPRR2B、CXCL1、CXCL10、IFIT3、IL1B、ISG15、OASL等hub gene与银屑病的发病过程密切相关,可能是银屑病潜在的治疗靶点。