基于生物信息学分析筛选强直性脊柱炎差异表达关键基因及其临床相关性研究

本研究通过整合生物信息学分析与病例对照验证，筛选出ID2、PRF1、GZMB和S100A12四个强直性脊柱炎(AS)潜在生物标志物，揭示其通过自然杀伤细胞(NK)和CD8+ T细胞调控凋亡过程的机制，并证实联合诊断优于单一基因。研究为AS早期诊断和靶向治疗提供了新理论依据。

　　

强直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis, AS)是一种以脊柱和骶髂关节慢性炎症为特征的自身免疫性疾病，全球患病率高达0.1%-1.4%。患者常因诊断延迟（平均6.3年）错过最佳干预时机，而现有标志物HLA-B27特异性不足（仅5%阳性者发病）。尽管IL-17/IL-23轴被公认参与发病，但遗传因素中仍有70%的易感性未阐明。这种认知缺口使得开发新型诊断标志物和治疗靶点成为迫切需求。

安徽医科大学的研究团队在《Clinica Chimica Acta》发表的研究中，通过整合GEO数据库(GSE25101和GSE73754)的104例样本(36健康对照/68 AS患者)进行生物信息学分析，结合qRT-PCR验证，筛选出61个差异表达基因(DEGs)，最终锁定ID2、PRF1、GZMB和S100A12四个关键基因。研究发现这些基因不仅与炎症指标显著相关，其联合诊断效能(AUC)更超越传统标志物，其中ID2通过调控NK细胞和CD8⁺ T细胞中PRF1/GZMB的凋亡通路参与AS发病。

关键技术方法
研究采用GEO数据库挖掘AS相关转录组数据，通过GO/KEGG分析DEGs功能；qRT-PCR验证候选基因在临床样本中的表达；ROC曲线评估诊断效能；Spearman分析基因与临床指标相关性。

研究结果

Filter results of GEO database
从两个数据集中筛选出61个DEGs（36上调/25下调），上调基因如FLJ20273、BAZ2B，下调基因包括CD81、ID2等。

GO function and KEGG pathway enrichment analysis
上调DEGs富集于MAPK调控等通路，下调DEGs与免疫细胞活化相关，提示AS发病涉及免疫调节异常。

Discussion
实验验证显示ID2、PRF1、GZMB在AS患者中显著低表达。ID2通过NK/CD8⁺ T细胞调控PRF1/GZMB的凋亡过程，S100A12与炎症指标正相关，四基因联合诊断AUC达0.89。

Conclusion
该研究首次揭示ID2等基因通过免疫调控网络参与AS发病，其诊断组合可提升早期识别率，为开发AS精准诊疗策略提供分子靶点。

这项研究的突破性在于将生物信息学预测与临床验证相结合，不仅填补了AS遗传机制的部分空白，更提出了可转化为临床应用的分子诊断模型。特别是发现ID2作为"上游调控开关"的功能，为解释AS中免疫细胞功能失调提供了新视角。国家自然科学基金等项目的支持也体现了该研究在转化医学领域的重要价值。