基于正电子发射断层显像和转录组学对痰菌阴性肺结核病变组织的活动性生物标志物筛选和初步验证

作者：吴立伟; 王琳; 温子禄; 马辉; 欧勤芳; 吴春; 高欣; 石磊; 李洪伟; 夏凡; 宋曙; 朱召芹; 刘海鹰; 陈心春; 张舒林; 黄家颖; 宋言峥^*

来源：中华结核和呼吸杂志, 2022, 45(06).

• 结核, 肺
• 正电子发射断层显像术
• 生物学标记
• 转录组学

目的基于正电子发射断层显像(PET-CT)和转录组学对痰菌阴性肺结核病变组织的活动性生物标志物筛选并进行初步临床验证。方法回顾性收集2017年1月1日至2019年12月31日在上海市公共卫生临床中心胸外科手术治疗的9例痰菌阴性肺结核患者作为发现组, 其中男4例, 女5例, 年龄20～57岁, 平均36岁, 术前均行PET-CT扫描, 术后将切除的标本按照术前PET-CT表现分为氟代脱氧葡萄糖(FDG)代谢增高区域[标准摄取值(SUV)max>3]和FDG代谢基本正常区域(SUVmax≤3)。样本处理后先对不同区域组织进行总RNA的提取, 然后行全基因转录组测序。对两组数据进行生物信息学分析, 发现两个区域全基因转录组数据差异的表达谱, 并筛选出候选生物标志物。回顾性收集2019年1月1日至2021年1月1日上海市公共卫生临床中心收治的80例痰菌阴性肺结核患者作为验证组, 其中男37例, 女43例, 年龄20～62岁, 平均39岁, 分为SUV增高组(40例)和CT影像无病灶组(40例), 采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定患者外周血浆中候选生物标志物的蛋白水平。利用受试者工作特征(ROC)曲线对生物标志物进行效果评估。使用studentt检验来判断两组之间蛋白水平差异是否具有统计学意义。结果生物信息学分析发现, C1QB、CCL19、CCL5和HLA-DMB的表达水平与痰菌阴性肺结核病变组织的代谢活性相关。通过验证组进一步筛选验证, 证实SUV增高组患者外周血浆中C1QB蛋白水平高于CT影像无病灶组, 差异有统计学意义[(3.55±0.34)mg/L比(2.75±0.21)mg/L, t=4.12, P<0.001]。ROC曲线显示, C1QB蛋白水平的曲线下面积为0.731, 具有潜在的临床价值。结论 C1QB蛋白水平可用于评估痰菌阴性肺结核患者病变的活动性, 是一种潜在的生物标志物。

• 单位
  深圳大学; 基础医学院; 长春市传染病医院; 中国医学科学院北京协和医学院; 上海交通大学; 无锡市第五人民医院; 上海市公共卫生临床中心