《Gastroenterology》：Postoperative Ileum Transcriptomics Implicate Sex-Biased Mechanisms in Crohn’s Disease Recurrence
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基因表达差异在克罗恩病术后复发中起关键作用，研究发现男性患者基因表达动态范围显著更大，激活了包括雌激素和二氢睾酮在内的多种核激素受体通路，同时孕激素通路被抑制。性别差异与疾病复发相关，为靶向治疗提供新思路。
Kyle Gettler | Sini Nagpal | Savannah Washburn | Christopher Tastad | Jiayu Zhang | Ksenija Sabic | Mark Lazarev | Alain Bitton | Rita Cohen | Marc B. Schwartz | Arthur Barrie | Philip Gu | Philip Fleshner | Michelle Bao | Cristian Hernández-Rocha | Jacob McCauley | Maria Abreu | Subra Kugathasan | Dermot P. McGovern | Steven R. Brant | Judy H. Cho
纽约州西奈山伊坎医学院病理学、分子与细胞医学系
摘要
背景与目的
尽管生物技术在医学中得到了广泛应用，但超过70%的克罗恩病患者仍需要接受切除手术，其中最常见的是末端回肠的切除。术后随访结肠镜检查中，新末端回肠的基因表达和遗传特征有助于揭示疾病复发的机制。本研究通过分析术后结肠镜检查的转录组数据，旨在验证特定分子机制是否参与了克罗恩病的复发过程。
方法
研究人员对267名克罗恩病患者（其中167人属于Rutgeerts i2b+类型，100人属于Rutgeerts i2a或更低类型）的339个新末端回肠活检样本进行了核糖缺失的双端测序分析，以评估基因表达的变化。同时，还对比了不同性别患者的基因表达差异，并探讨了基因表达与遗传变异之间的关系。此外，还对70名患者进行了连续采样。
结果
结果显示，在复发组与非复发组中，分别有4171个基因表达增加和3579个基因表达减少。尽管基因表达之间存在高度相关性（r = 0.71），但男性患者的基因表达动态范围更为显著。研究发现，促炎因子（如肿瘤坏死因子和干扰素γ）和抗炎因子（如转化生长因子β）的通路均被激活；值得注意的是，多种核激素受体通路也表现出激活趋势，尤其是雌激素和二氢睾酮相关通路，而孕酮通路则受到抑制。此外，性别差异还影响了某些与脂质代谢、膜转运和细胞外基质相关的基因表达。
结论
在术后新末端回肠的复发病例中，男性患者的基因表达动态范围明显大于女性患者。通路分析表明，除了抑制促炎细胞因子外，还有许多核激素通路参与了疾病复发过程。本研究确定了疾病复发的关键相关因素和通路，其中许多因素与初次发病的致病机制不同。
患者排除标准
- 曾接受过保留回盲瓣的回肠切除术的患者；
- 曾接受过部分或接近全部结肠切除术并伴有临时或永久性回肠造口术的患者；
- 曾接受过两次以上手术的患者。
活检样本的保存与RNA提取
内镜活检样本立即加入RNAlater稳定溶液（Invitrogen AM7022）中，然后在4°C下保存过夜或最长48小时，之后转移至-80°C进行长期保存。
队列特征/临床总结及连续采样
研究队列的临床特征详见表1。共收集了339个回肠样本（166例女性/173例男性）的RNA-seq数据，这些样本来自268名克罗恩病患者。样本的表型特征与其他类似研究的结果相当：研究人群的中位年龄为33岁，其中41%（25.0%为女性患者）和55%（31.8%为男性患者）的样本显示疾病复发（Rutgeerts评分i2b+）。
讨论
对268名克罗恩病患者术后6个月或更长时间后的回肠活检样本进行转录组分析后发现，约三分之一的患者存在大规模的基因表达重塑。尽管男女患者的基因表达变化存在高度相关性，但男性患者的差异更为显著。这些基因表达变化主要表现为促炎通路的激活，尤其是脂多糖、肿瘤坏死因子（TNF-γ）和干扰素-γ的相关通路。
作者贡献
- Kyle Gettler（博士）：概念提出、数据整理、正式分析、项目管理、资源协调、软件应用、验证及全文撰写；
- Sini Nagpal（博士）：正式分析及方法学支持；
- Savannah Washburn（理学学士）：正式分析及方法学支持。
