【昊閱讀】Nature子刊： 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序助力確定花生過(guò)敏的六個(gè)驅(qū)動(dòng)基因

發(fā)稿時(shí)間：2017-12-19來(lái)源：天昊生物

大約2-5%的美國(guó)學(xué)齡兒童，都深受花生過(guò)敏的困擾，隨時(shí)可能因?yàn)檎`食含有花生成分的零食而“撲街”。近日，研究人員首次采用隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)19名花生過(guò)敏兒童進(jìn)行口服花生之前、期間、之后的外周血樣本轉(zhuǎn)錄組二代測(cè)序，最終確定了急性花生過(guò)敏反應(yīng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。

文章題目：Integrative transcriptomic analysis reveals key drivers of acute peanut allergic reactions

中文題目：整合轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析揭示了急性花生過(guò)敏反應(yīng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素

發(fā)表雜志：Nature  Communications 

發(fā)表時(shí)間：05 December 2017

研究背景

• 花生過(guò)敏影響美國(guó)2-5％的學(xué)齡兒童，是一個(gè)嚴(yán)重的公共健康問(wèn)題；
• 花生過(guò)敏被定義為花生暴露時(shí)可重復(fù)發(fā)生的特異性免疫反應(yīng)，從而引發(fā)如蕁麻疹，腫脹，呼吸困難，心血管危害，胃腸道紊亂和/或危機(jī)生命的過(guò)敏癥狀；
• 目前對(duì)花生過(guò)敏是無(wú)法治愈的，我們對(duì)其病因和病理生理的了解還很有限。

研究方法

• 隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照實(shí)驗(yàn)流程
• 由19名花生過(guò)敏的受試者組成的發(fā)現(xiàn)隊(duì)列，對(duì)于每個(gè)受試者，在花生和安慰劑組服用期間，分別在基線(xiàn)，2小時(shí)和4小時(shí)收集全血樣品。對(duì)所有樣品進(jìn)行RNA測(cè)序，并用于下列分析：（1）線(xiàn)性混合效應(yīng)模型分析以鑒定花生過(guò)敏組基因（即在花生過(guò)敏組中表達(dá)變化響應(yīng)于花生但不是安慰劑的基因））; （2）加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析（WGCNA）確定共表達(dá)基因的模塊的生物學(xué)功能;（3）白細(xì)胞去卷積分析以鑒定急性花生過(guò)敏反應(yīng)期間的細(xì)胞應(yīng)答。

研究結(jié)果

• 發(fā)現(xiàn)階段，依據(jù)19例受試者的血樣轉(zhuǎn)錄組，確定了花生過(guò)敏引發(fā)差異表達(dá)基因的Top30（通過(guò)Bonferroni correction后仍然顯著）

• 鑒于過(guò)敏反應(yīng)涉及各種免疫細(xì)胞類(lèi)型的激活，分化和募集，研究者測(cè)試了急性花生過(guò)敏反應(yīng)期間白細(xì)胞細(xì)胞組分分布的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，嗜中性粒細(xì)胞，初始CD4 + T細(xì)胞和單核細(xì)胞是觀察到的主要細(xì)胞類(lèi)型，在整個(gè)樣品中平均占70％細(xì)胞的平均值。相比之下，剩余的細(xì)胞類(lèi)型各自具有<10％的個(gè)體平均分?jǐn)?shù)。
• 在納入21例過(guò)敏患者的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，Top30基因中的28個(gè)基因仍然表現(xiàn)出顯著差異。
• WGCA方法確定了13個(gè)共表達(dá)基因模塊，其中一個(gè)模塊顯著富集和花生過(guò)敏相關(guān)的基因。
• 通過(guò)整合IBD的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，結(jié)合key driver analysis (KDA)， lme models和 WGCNA的分析結(jié)果，確定了參與花生過(guò)敏的六個(gè)核心驅(qū)動(dòng)基因(LTB4R, PADI4, IL1R2, PPP1R3D, KLHL2, and ECHDC3)

研究結(jié)論

 花生過(guò)敏六個(gè)核心驅(qū)動(dòng)基因的確定，將有助于我們理解花生過(guò)敏的具體機(jī)制，可能為花生過(guò)敏反應(yīng)提供新的治療策略。