면역침투 식별

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14153(2023) 이 기사 인용

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죽상경화증은 선천성 및 적응성 면역계의 만성 지질 유발 염증 반응이며 여러 심혈관 허혈성 사건의 원인이 됩니다. 본 연구는 경동맥 죽상동맥경화반(CAP)에서 면역 침윤 관련 바이오마커를 결정하는 것을 목표로 했습니다. CAP의 유전자 발현 프로파일은 Gene Expression Omnibus 데이터베이스에서 추출되었습니다. CAP와 대조군 사이의 차별적으로 발현된 유전자(DEG)는 R 소프트웨어의 "limma" 패키지에 의해 스크리닝되었습니다. CAP와 대조군 사이의 면역 세포 침윤은 단일 샘플 유전자 세트 농축 분석으로 평가되었습니다. CAP 그룹의 주요 침윤 면역 세포는 Wilcoxon 테스트와 최소 절대 수축 및 선택 연산자 회귀를 통해 스크리닝되었습니다. 가중치 유전자 동시 발현 네트워크 분석을 사용하여 면역 세포 관련 유전자를 식별했습니다. 허브 유전자는 단백질-단백질 상호작용(PPI) 네트워크에 의해 식별되었습니다. CAP와 대조군을 구별하는 유전자의 능력을 평가하기 위해 수신기 작동 특성 곡선 분석을 수행했습니다. 마지막으로 ENCODE 데이터베이스를 사용하여 허브 유전자의 miRNA 유전자 전사 인자 네트워크를 구축했습니다. CAP와 대조군 사이에 11가지 다른 유형의 면역 침윤 관련 세포가 확인되었습니다. DEG와 면역 관련 유전자의 교차를 통해 총 1,586개의 차별적으로 발현되는 면역 관련 유전자를 얻었습니다. 20개의 허브 유전자가 PPI 네트워크를 통해 스크리닝되었습니다. 결국 7개의 유전자(BTK, LYN, PTPN11, CD163, CD4, ITGAL, ITGB7)가 CAP의 허브 유전자로 확인되었으며, 이들 유전자는 CAP 환자의 예상 약물 표적이 될 수 있습니다.

동맥의 내피하 내막에 지질로 인한 플라크가 만성적으로 축적되면 결국 내강의 심각한 협착, 혈류 공급 부족, 조직의 심각한 저산소증을 초래합니다1. 심혈관 질환, 말초 동맥 질환, 뇌혈관 질환은 흔히 죽상경화증으로 인해 발생합니다. 경동맥 죽상동맥경화반(CAP)은 허혈성 뇌졸중의 가장 흔한 기본 병리이기도 합니다. 이전 연구는 죽상동맥경화증의 원인에 대한 이해를 크게 향상시켰습니다. 그러나 기초과학을 환자 병상에 적용하기 위한 임상 실습은 여전히 ​​부족합니다2. 따라서 CAP 환자를 대조군과 구별하기 위해 허브 유전자를 여과할 필요가 있습니다.

죽상동맥경화증 발생의 주요 메커니즘은 동맥의 내피하 내막층에서 지질에 의한 염증에 대한 면역 반응입니다. 플라크 진행 중 염증성 대식세포와 거품 세포 형성은 죽상경화증에서 특히 중요한 역할을 하며 이전에 광범위하게 검토되었습니다1,3. 선천성 및 적응성 면역 세포는 동맥 만성 염증의 발생에 기여합니다4. 비정상적인 분포와 부적합한 유형의 면역 세포도 죽상경화증과 관련이 있습니다5. 따라서 죽상경화증에서 면역 세포의 다양한 변화에 대한 탐구는 CAP의 병인, 진단 및 치료에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다.

예를 들어 마이크로어레이, RNA 시퀀싱 및 단일 세포 시퀀싱과 같은 고처리량 시퀀싱(HTS) 기술은 병변 조직에서 면역 세포의 분포를 연구하는 데 적합한 풍부한 유전자 발현 데이터를 생성합니다6,7. 죽상경화증에서 세포의 유형, 구성 및 기능 상태를 식별하는 것은 세포 기여를 이해하는 데 중요합니다8,9,10. 유전자 발현 프로파일링; 예를 들어, 마이크로어레이와 RNA 시퀀싱은 죽종형성에 참여하는 차별적으로 발현된 유전자(DEG)와 신호 전달 경로를 식별하는 데 사용될 수 있습니다11,12. 시퀀싱 기술과의 결합을 통해 생물정보학 분석은 DEG와 죽종발생 사이의 관계를 밝히고 허브 유전자, 이종 핵 RNA(hnRNA), 전사 인자(TF), 마이크로RNA(miRNA) 및 단백질의 상호 작용 네트워크를 설명할 수 있습니다.