客户新文速递 | 转录组+蛋白组学共同揭示慢性鼻窦炎中鼻息肉和鼻液之间蛋白质及基因表达特征

原创 shbio 伯豪生物

今天跟大家分享一篇刚刚新鲜出炉的文章，利用两种组学共同揭示慢性鼻窦炎中鼻息肉和鼻液之间蛋白质及基因表达特征，文章标题：Comparing Protein and Gene ExpressionSignature between Nasal Polyps andNasal Fluids in Chronic Rhinosinusitis

1、研究背景

研究背景

慢性鼻窦炎伴鼻息肉（CRSwNP）是一种严重的炎症性疾病，并且这种疾病的治疗特别具有挑战性，因为它表现出术后快速复发并且对传统治疗策略具有耐药性。目前，该疾病常规使用类固醇进行治疗，然而，长期使用不仅成本很高，并且会产生严重的副作用。因此，分析鼻粘膜的炎症模式对于了解慢性鼻窦炎伴鼻息肉发病机制和制定新的治疗策略至关重要。

样本及数据信息

Olink：健康对照4例 VS 哮喘患者21例

Bulk RNA测序：健康对照4例 VS 哮喘患者21例

Luminex：20例PVA VS 20例NFAD（同一患者采样比对）

研究结果

1. 比较使用 NFAD 或 PVA 海绵从 CRSwNP 患者收集的NF 中细胞因子的浓度

使用Luminex 测定使用 NFAD 和 PVA 海绵两种方法收集的 NF 中的细胞因子水平，结果显示使用两种采样方法获得的 NF 之间所有标记物的水平存在显着差异(p < 0.05)。使用 NFAD 收集的细胞因子的平均浓度比使用 PVA 海绵收集的细胞因子的平均浓度至少高 2 倍；TNF、IL-1b 和IL-5 的水平分别增加了 16.4 倍、10.3 倍和 7.3 倍。并且，使用PVA 海绵收集的 NF在检测中有一些指标的水平会低于检测下限，而使用NFAD 收集的NF数据检出率在100%。后续作者分析了 NF 中与 Th1、Th2 和 Th17 反应相关的细胞因子特征与鼻组织匀浆中的细胞因子特征之间的相关性，使用 NFAD 收集的 NF 与鼻组织匀浆中检测到的 NF 的相关性比使用 PVA 海绵收集 NF 时的相关性更强。

图1 两种 NF 收集方法的比较

2. ECRSwNP 患者中 NP 和 NF 的差异蛋白表现出相似的炎症模式

作者对olink数据结果进行了差异蛋白表达分析，以进一步发现 ECRSwNP 和 NECRSwNP 免疫表型背后的病理机制。结果显示，在 ECRSwNP 组与对照组的 NF 中，发现 28 个差异蛋白。在 ECRSwNP 组与对照组的鼻息肉组织中，发现35个差异蛋白。鉴定差异蛋白功能发现，NF 中的蛋白质主要源自鼻结构细胞和免疫细胞。作者为了进一步证明 NF 是鼻组织活检更合适替代品，进行了 Spearman 相关分析，排名前三位的标志物为：MCP4、IL-13和 CCL20。

图2 差异表达蛋白分析

3. 差异蛋白与ECRSwNP患者临床特征的相关性分析

为了进一步探讨 ECRSwNP 患者的蛋白质表达与临床参数之间的关系，研究了 NF 中差异蛋白与临床数据之间的相关性。结果显示，CCL3、CCL4、MCP3、CCL20、IL6 和 TNFRSF12A 的表达水平与 LM (Lund-Mackay) 评分呈正相关 (p < 0.05)。同时，IL-13、MCP4、CCL4和TNFRSF12A的表达水平与LK（Lund-Kennedy）评分呈正相关（p < 0.05）。此外，CCL20 和 TNFRSF12A 与过敏状态呈正相关，而ADA、CASP8、Gal9 和 CXCL13与过敏状态呈负相关 (p < 0.01)。值得注意的是，TNFRSF12A 水平与八个临床参数中的六个变量都呈显正相关。

图3 差异蛋白与临床特征的相关性分析

4. NF 生物标志物与 ECRSwNP 患者预后的相关性

为了进一步评估 NF样本的预测价值，作者研究了ECRSwNP 组患者中 NF 生物标志物水平与术后结果之间的相关性（所有患者在内镜鼻窦手术后均随访至少6个月）。结果显示 NF 中 IL-6、PDL2 和 CCL20 的水平与 ECRSwNP 复发显着相关。并且每个预后指标都对应于特定的生物标志物，例如CCL19 水平与VAS评分相关，CCL4 水平与 SNOT-22 评分相关等。同时，作者又增加了30人的验证队列，结果显示与发现队列结果一致。

因CRS发病机制的研究主要依赖于组织转录组学，所以作者对同一患者的组织活检进行了RNAseq分析，寻找CRS蛋白质组和转录组基因之间的联系。作者分析了与Olink 测量重叠的 92 个基因。结果表明，与健康组织活检相比，CRS 中的蛋白质和mRNA 差异之间存在显着相关性，特别是在 ECRSwNP 中。