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肺移植(LTx)虽能改善终末期呼吸衰竭患者预后,但原发性移植物功能障碍(PGD)是一大难题。研究人员探究术前肺活检中 miRNA 作为 PGD 预测标志物的作用。结果发现,PGD 相关 miRNA 可靶向免疫检查点蛋白。这为 PGD 诊疗提供新方向,具有重要意义。
肺移植,作为终末期呼吸衰竭患者的 “救命稻草”,近年来随着医学技术的不断进步,其成功率和患者生存率都有了显著提高。然而,在肺移植的过程中,原发性移植物功能障碍(Primary Graft Dysfunction,PGD)却像一个 “拦路虎”,严重影响着患者的预后。PGD 是一种在肺移植术后 24 - 72 小时内发生的急性肺损伤,与肺缺血再灌注损伤(Ischemia - Reperfusion Injury,IRI)密切相关,可导致内皮激活、单核细胞 / 中性粒细胞募集和组织损伤,增加患者死亡率。目前,PGD 的发病机制尚未完全明确,临床预测手段也十分有限,这使得及时干预变得困难重重。因此,寻找有效的预测 PGD 的生物标志物,对改善肺移植患者的预后至关重要。
在这样的背景下,来自 IRCCS ISMETT(Istituto Mediterraneo per i Trapianti e Terapie ad alta specializzazione)的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们将目光聚焦于微小核糖核酸(microRNA,miRNA),试图探究其在预测 PGD 方面的潜力。研究成果发表在《Heliyon》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们选取了 2007 年 6 月 21 日至 2012 年 7 月 10 日期间,在 IRCCS ISMETT 接受肺移植患者的存档福尔马林固定石蜡包埋(Formalin - Fixed Paraffin - Embedded,FFPE)肺组织块,构建样本队列。然后,运用 TaqMan? 低密度阵列(TLDA)技术分析 miRNA 的表达情况;利用在线数据库 miRNA 富集分析和注释工具 2.0(miEAA 2.0)及 miRNet 数据库进行 miRNA 靶基因预测和功能分析;通过参数 Student’s t 检验、非参数 Mann - Whitney U 检验等多种统计方法,分析数据差异。
研究结果如下:
- 受体特征:研究共纳入 10 例患者,其中 8 例接受双侧肺移植,2 例接受单肺移植。供体平均年龄 39.1 岁,受体平均年龄 47.47 岁。在 PGD 患者和非 PGD 患者之间,多数变量(如受体和供体年龄、交叉配型、免疫抑制情况,除霉酚酸酯治疗外)及供体特异性抗体(DSAs)的存在与否,差异均无统计学意义,可能是由于样本量较小。10 例患者中,20% 为 1 级 PGD,20% 为 2 级 PGD,10% 为 3 级 PGD,且均在术后 48 - 72 小时出现。
- 差异表达 miRNA 分析:对 768 种 miRNA 的表达进行分析,通过层次聚类分析发现,发生 PGD 的肺组织与未发生 PGD 的肺组织 miRNA 表达模式不同;主成分分析(PCA)则显示 PGD 患者和非 PGD 患者之间无显著差异。火山图分析(fold change >1.5 且 p<0.05)表明,与非 PGD 活检相比,发生 PGD 的肺活检中有 6 种 miRNA 显著上调,24 种显著下调。
- 靶基因预测:利用 miEAA 工具进行基因本体(Gene Ontology,GO)富集分析,发现 30 种差异表达显著的 miRNA(DEMs)中有 20 种靶向属于 “适应性免疫系统” 的 482 个基因。通过 miRNet 在线工具进一步分析发现,上调的 miRNA 中有 3 种靶向关键免疫抑制检查点蛋白 PD - L1;下调的 miRNA 中有 12 种靶向关键刺激免疫检查点蛋白 CD40L 和 OX40L。对靶向这些免疫检查点蛋白的 15 种 DEMs 进行层次聚类分析和 PCA 分析,发现它们能根据 PGD 的有无对患者进行分组。ROC 分析显示,上调和下调的 miRNA 预测 PGD 发生的预后准确性良好,AUC 在 0.796 - 0.83 之间。
研究结论和讨论部分指出,本研究表明术前肺组织活检中 miRNA 的异常表达可能与 PGD 的发生有关。这些差异表达的 miRNA 靶向免疫调节过程中的关键蛋白,如 PD - L1、CD40LG 和 OX40L,可能通过激活 T 细胞等机制,促使 PGD 的发生。虽然该研究样本量较小,限制了结果的普遍性,但它为肺移植领域的研究提供了新的思路。如果 miRNA 作为 PGD 预测生物标志物得到进一步验证,将有助于改善 PGD 患者的管理,为肺移植患者的精准治疗带来新的希望 。