【昊閱讀】Nature子刊： 轉(zhuǎn)錄組測序助力確定花生過敏的六個驅(qū)動基因

發(fā)稿時間：2017-12-19來源：天昊生物

大約2-5%的美國學(xué)齡兒童，都深受花生過敏的困擾，隨時可能因為誤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、雙盲、安慰劑對照實驗設(shè)計，對19名花生過敏兒童進(jìn)行口服花生之前、期間、之后的外周血樣本轉(zhuǎn)錄組二代測序，最終確定了急性花生過敏反應(yīng)的關(guān)鍵驅(qū)動因素。

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敏反應(yīng)的關(guān)鍵驅(qū)動因素

發(fā)表雜志：Nature  Communications 

發(fā)表時間：05 December 2017

研究背景

• 花生過敏影響美國2-5％的學(xué)齡兒童，是一個嚴(yán)重的公共健康問題；
• 花生過敏被定義為花生暴露時可重復(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/或危機生命的過敏癥狀；
• 目前對花生過敏是無法治愈的，我們對其病因和病理生理的了解還很有限。

研究方法

• 隨機、雙盲、安慰劑對照實驗流程
• 由19名花生過敏的受試者組成的發(fā)現(xiàn)隊列，對于每個受試者，在花生和安慰劑組服用期間，分別在基線，2小時和4小時收集全血樣品。對所有樣品進(jìn)行RNA測序，并用于下列分析：（1）線性混合效應(yīng)模型分析以鑒定花生過敏組基因（即在花生過敏組中表達(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，確定了花生過敏引發(fā)差異表達(dá)基因的Top30（通過Bonferroni correction后仍然顯著）

• 鑒于過敏反應(yīng)涉及各種免疫細(xì)胞類型的激活，分化和募集，研究者測試了急性花生過敏反應(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)胞類型，在整個樣品中平均占70％細(xì)胞的平均值。相比之下，剩余的細(xì)胞類型各自具有<10％的個體平均分?jǐn)?shù)。
• 在納入21例過敏患者的驗證實驗中，Top30基因中的28個基因仍然表現(xiàn)出顯著差異。
• WGCA方法確定了13個共表達(dá)基因模塊，其中一個模塊顯著富集和花生過敏相關(guān)的基因。
• 通過整合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，確定了參與花生過敏的六個核心驅(qū)動基因(LTB4R, PADI4, IL1R2, PPP1R3D, KLHL2, and ECHDC3)

研究結(jié)論

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