游贛花, 龍向淑, 宋方, 黃晶, 田茂波, 肖燕, 鄧世燕, 吳強**
(1.貴州大學(xué)醫(yī)學(xué)院, 貴州 貴陽 550025; 2.貴州省食品藥品檢驗所, 貴州 貴陽 550004; 3.貴州省人民醫(yī)院 心內(nèi)科, 貴州 貴陽 550002; 4.貴州大學(xué)人民醫(yī)院 心內(nèi)科, 貴州 貴陽 550002)
冠心病(coronary heart disease, CHD)是嚴重威脅人類健康的重要疾病之一,研究表明,年齡>55歲的CHD患者生存風(fēng)險高達67%[1]。因此,CHD新診療靶點的尋找及治療方案的優(yōu)化極其重要。長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一類轉(zhuǎn)錄物長度大于200 nt 、且不具有蛋白編碼功能的非編碼RNA[2-3],可參與調(diào)控多種心血管疾病,如心力衰竭、心肌肥大、心臟梗死和動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)的發(fā)生發(fā)展[4-5]。研究表明lncRNA能從體液中穩(wěn)定地檢測到,并有可能作為CHD非介入診斷的新型生物標志物[6]。因此,本文擬研究重度CHD患者外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cell, PBMC)中肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1)、核糖核酸?;撬嵘险{(diào)基因1(taurine up-regulated 1,TUG1)、Ezrin反義RNA1(ezrin antisense RNA,EZR-AS1)、lncRNA n342419(MANTIS)的表達,分析其在重度CHD中的臨床意義,為重度CHD診斷及治療靶點的尋找提供理論依據(jù)。
1.1.1一般資料 選取2018年6月-8月經(jīng)冠狀動脈造影確診CHD、且至少1支主要冠狀動脈血管狹窄>80%的穩(wěn)定型心絞痛患者(即重度CHD者)作為CHD組,排除標準:(1)不穩(wěn)定型心絞痛或心肌梗死,(2)合并其他器質(zhì)性心臟病,(3)合并嚴重肝腎功能障礙、家族性高膽固醇血癥、惡性腫瘤、炎癥性疾病、自身免疫性疾病、活動性肺結(jié)核及嚴重精神疾病患者。CHD組共納入患者35例,男24例、女11例,年齡50~75歲、平均(64.59±8.84)歲。選取同期無CHD的體檢人群38例為對照組,男22例、女16例,年齡50~75歲、平均(57.33±6.12)歲。
1.1.2主要試劑和儀器 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒及SYBR Premix Ex TaqTM試劑盒購自日本TAKARA公司,血液總RNA快速提取試劑盒購自北京百泰克生物技術(shù)有限公司,PCR擴增引物由上海生工生物工程有限公司合成;AU680全自動生化分析儀購自美國Beckman Coulter公司, P05775 PCR儀購自美國Illumina公司。
1.2.1標本采集 收集所有研究對象的臨床資料,包括性別、年齡、吸煙、飲酒、高血壓、Ⅱ型糖尿病情況等;采集重度CHD患者住院第2天和對照組體檢人群體檢當天的空腹靜脈血8 mL,其中5 mL采用全自動生化分析儀測定總膽固醇(cholesterol ,CHOL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)、 低密度脂蛋白(low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)等指標,3 mL用于RNA提取。
1.2.2實時定量PCR(RT-qPCR)檢測lncRNA表達 按試劑盒說明書提取PBMC中RNA,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,采用SYBR Premix Ex TaqTM進行qRT-PCR擴增。PCR擴增條件為:95 ℃、1 min預(yù)變性,95 ℃、15 s,60 ℃、1 min,重復(fù)循環(huán)40次;95 ℃、15 s,60 ℃、1 min,95 ℃、15 s,進行熔解曲線分析。以GAPDH為內(nèi)參,2-ΔΔCt法計算所有研究對象MALAT1、TUG1、EZR-AS1、MANTIS在 PBMC中的相對表達量。引物序列見表1。
表1 實驗所用PCR引物序列及擴增片段大小Tab.1 PCR primer sequences
CHD組患者HDL-C水平較對照組體檢人群明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),但2組研究對象間年齡、吸煙、飲酒、高血壓、Ⅱ型糖尿病、CHOL、HDL-C、LDL-C等指標比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 CHD組患者與對照組體檢者的臨床特征比較Tab.2 Comparison of clinical characteristics between two groups
qRT-PCR檢測結(jié)果表明,CHD組患者MALAT1、TUG1、EZR-AS1的表達水平比對照組體檢者明顯升高,但MANTIS的表達則明顯降低,差異均有高度統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。見圖1。
注:(1)與對照組比較,P<0.01。圖1 lncRNA MALAT1、TUG1、EZR-AS1、MANTIS在對照組和CHD患者PBMC中的表達Fig.1 Expression of lncRNA MALAT1, TUG1, EZR-AS1, and MANTIS in control group and CHD group
MALAT1的AUC為0.851,標準誤為0.045,95%CI為0.764~0.938(P<0.01),靈敏度和特異度分別為80%和78.95%;TUG1的AUC為0.768,標準誤為0.054,95%CI為0.662~0.875(P<0.01),靈敏度和特異度分別為100%和52.63%;EZR-AS1的AUC為0.884,標準誤為0.037,95%CI為0.811~0.957(P<0.01),靈敏度和特異度分別為82.86%和78.95%;MANTIS的AUC為0.807,標準誤為0.051,95%CI為0.707~0.907(P<0.01),靈敏度和特異度分別為94.29%和60.53%。見圖2。
注:A為MALAT1,B為TUG1,C為EZR-AS,D為MANTIS。圖2 lncRNA MALAT1、TUG1、EZR-AS1、MANTIS診斷CHD的ROC 曲線Fig.2 ROC curve of lncRNA MALAT1, TUG1, EZR-AS1, and MANTIS
CHD是冠狀動脈粥樣硬化引起心肌缺血缺氧而導(dǎo)致的心臟病,AS是CHD的重要病理生理基礎(chǔ)[7]。隨著轉(zhuǎn)錄組測序以及生物信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,lncRNA在個體發(fā)育和疾病發(fā)生過程中的重要作用引起了關(guān)注[8]。2012年,美國食品藥品監(jiān)督管理局授權(quán)l(xiāng)ncRNA前列腺癌抗原3(第一個應(yīng)用于臨床的非編碼RNA)用于前列腺癌臨床診斷。靶向lncRNA不僅適用于腫瘤,同樣適用于心血管疾病[9]。研究顯示,lncRNA可通過抑制人主動脈平滑肌細胞的增殖、遷移以及調(diào)節(jié)層流剪切力等機制,發(fā)揮抗AS作用[10-11]。因此,定義lncRNA的功能可能有助于識別CHD的新的診斷和治療靶點。
MALAT1轉(zhuǎn)錄本在人類中長約7 kb,位于人類染色體11q13位置上,是在多種癌癥中過度表達的lncRNA,其高表達與腫瘤生長、轉(zhuǎn)移相關(guān)[12-13]。同時,有研究發(fā)現(xiàn)MALAT1與AS亦密切相關(guān),用ox-LDL處理的內(nèi)皮細胞缺失外泌體MALAT1時可促進AS的形成,而敲低MALAT1表達對小鼠AS進展起抑制作用[14-15]。一般情況下,1支或1支以上主要冠狀動脈狹窄程度達到50%即可診斷為CHD[16]。本研究選用冠脈狹窄>80%的患者血液,擬篩選出與CHD嚴重程度相關(guān)的lncRNA。結(jié)果表明,MALAT1在CHD患者PBMC中高表達(P<0.01),AUC為0.851,95%CI為0.764~0.938,靈敏度和特異度分別為80%、78.95%,表明MALAT1對重度CHD的診斷具有較高的靈敏度和特異度。
TUG1轉(zhuǎn)錄本長7.1 kb,位于人類染色體22q12.2位置上,最初在?;撬崽幚淼男∈笠暰W(wǎng)膜細胞中發(fā)現(xiàn)[17]。研究發(fā)現(xiàn)TUG1與AS的發(fā)生相關(guān),如TUG1可通過上調(diào)miR-26a的表達來抑制apoE-/-小鼠AS損傷的形成[18];TUG1在主動脈瓣鈣化過程中可通過上調(diào)runx2促進成骨細胞分化[19]。本研究發(fā)現(xiàn),TUG1在CHD患者PBMC中高表達(P<0.01),AUC為0.768,95%CI為0.662~0.875,靈敏度和特異度分別為100%、52.63%,由此可知,TUG1診斷重度CHD具有較高的靈敏度,但特異度較低,這可能與高血壓、心肌纖維化等心血管疾病都會引起TUG1表達異常有關(guān)[20-21]。
EZR-AS1是一個新型的lncRNA,最初被發(fā)現(xiàn)在人食管癌組織中高表達,并可通過上調(diào)EZR表達促進癌細胞遷移[22]。本研究發(fā)現(xiàn)EZR-AS1在CHD患者PBMC中高表達(P<0.01),AUC為0.884,95%CI為0.811~0.957,靈敏度和特異度分別為82.86%、78.95%,提示EZR-AS1對重度CHD的診斷具有較高的靈敏度和特異度。
MANTIS是一種具有促進內(nèi)皮血管生成功能的新型lncRNA,研究表明MANTIS參與了層流及他汀類藥物誘導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)并發(fā)揮內(nèi)皮保護作用,同時層流及他汀類藥物均可增加MANTIS的表達,提示MANTIS具有抗AS作用[23-24]。本實驗結(jié)果顯示MANTIS在CHD患者PBMC中低表達(P<0.01),AUC為0.807,95%CI為0.707~0.907,靈敏度和特異度分別為94.29%、60.53%,由此可知,TUG1診斷重度CHD具有較高的靈敏度,但特異度不高,可能與其他心血管疾病會引起MANTIS表達異常有關(guān),具體原因有待進一步探索。
綜上所述,本研究結(jié)果提示MALAT1、TUG1、EZR-AS1、MANTIS在重度CHD患者PBMC中差異性表達,與CHD嚴重程度相關(guān),具有成為CHD診斷及病情評估生物標志物的潛能。