發(fā)布時(shí)間：2019-03-21 18:59

【摘要】：研究背景和目的 哮喘是一種常見的慢性氣道疾病。目前,哮喘已被公認(rèn)是復(fù)雜的異質(zhì)性疾病,表現(xiàn)在其發(fā)病機(jī)制、病理生理學(xué)、臨床特征及治療反應(yīng)等多方面具有明顯的多樣性。哮喘表型(phenotype)正是基于這種異質(zhì)性而提出。很多細(xì)胞因子參與了哮喘的發(fā)生、發(fā)展,它們之間復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系參與構(gòu)成了哮喘的異質(zhì)性。對細(xì)胞因子表達(dá)狀況的“全景式”研究不僅有助于了解哮喘的異質(zhì)性,還有利于對哮喘治療潛在靶點(diǎn)的選擇。 因此,我們假設(shè)：(1)哮喘的不同炎癥表型在很大程度上是由不同的細(xì)胞因子相互作用的結(jié)果；(2)通過細(xì)胞因子可以識別出有顯著臨床特征的哮喘表型,如此便能更好地闡明哮喘的異質(zhì)性。為了驗(yàn)證該假設(shè),我們檢測了20例正常對照者和50例未經(jīng)激素治療的非急性發(fā)作期哮喘患者血清中20種細(xì)胞因子的水平(INF-γ、TSLP、IL-4、IL-5、IL-13、TNF-α、IL-9、IL-33、IL-6、TGF-β1、 IL-23、IL-10、IL-17、IL-8、VEGF、EGF、sRAGE、IL-lbeta、GM-CSF、Leptin),并按哮喘炎癥表型進(jìn)行分層分析。然后,嘗試通過對血清細(xì)胞因子表達(dá)信息的系統(tǒng)聚類以期識別出具有顯著臨床特征的哮喘表型。 第一章臨床資料的收集及血清細(xì)胞因子的芯片檢測 目的收集臨床資料和檢測血清細(xì)胞因子表達(dá)譜,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析作準(zhǔn)備。 對象與方法入選南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院呼吸科門診自2011年3月至2012年2月符合入排標(biāo)準(zhǔn)的未經(jīng)激素治療的非急性發(fā)作期哮喘患者50例(排除呼吸道感染和其他肺部疾病),正常對照者20例。入選患者填寫一般人口學(xué)資料、5項(xiàng)的哮喘控制問卷(ACQ-5)、晝夜癥狀評分,并收集患者當(dāng)日肺功能檢查結(jié)果以及痰標(biāo)本,行痰粒細(xì)胞分類計(jì)數(shù)。所有研究對象均收集靜脈血作血細(xì)胞分類,并分離血清。檢測血清20種細(xì)胞因子和總IgE的濃度。 結(jié)果哮喘組血清IL-6、IL-8高于正常對照組[2.50(1.08-4.08) pg/ml,1.07(0.86-1.07) pg/ml vs0.67(0.00-2.43) pg/ml,0.74(0.59-0.98) pg/ml; P=0.002,0.002],而sRAGE則低于正常對照組[368.94±182.37pg/ml vs368.94±182.37pg/ml, P=0.004],差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。INF-γ、TSLP、IL-4、IL-5、IL-13、 TNF-α、IL-9、IL-33、TGF-β1、IL-23、IL-10、IL-17、VEGF、EGF、IL-lbeta, GM-CSF、leptin在哮喘組與正常對照組的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)論(1)臨床資料的獲取和芯片檢測均成功。(2)不考慮哮喘異質(zhì)性,將正常對照組和哮喘組比較可能會掩蓋了某些哮喘亞型的分子特征。 第二章哮喘臨床資料與血清細(xì)胞因子的相關(guān)性分析 目的在未區(qū)分哮喘表型的情況下,對哮喘臨床資料與血清細(xì)胞因子的相關(guān)性進(jìn)行分析。 對象與方法對象為納入的哮喘病例(50例)。分析反映哮喘病情的臨床指標(biāo)與血清細(xì)胞因子之間的相關(guān)性。這些臨床指標(biāo)包括：舒張前第一秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%pred)、ACQ-5、血清總IgE水平、誘導(dǎo)痰嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)計(jì)數(shù)、誘導(dǎo)痰中性粒細(xì)胞(NEU)計(jì)數(shù)、外周血EOS計(jì)數(shù)。 結(jié)果FEV1%pred與血清sRAGE濃度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.316; P=0.025), ACQ-5評分與血清IL-8、leptin水平呈正相關(guān)(r=0.299,0.295; P=0.035,0.038),痰NEU與血清GM-CSF水平呈正相關(guān)(r=0.358；P=0.011),外周血.EOS與血清IL-33呈正相關(guān)(r=0.295; P=0.038),上述相關(guān)系數(shù)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。誘導(dǎo)痰EOS計(jì)數(shù)、血清總IgE水平與血清細(xì)胞因子的相關(guān)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)論哮喘發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,存在明顯的異質(zhì)性。不區(qū)分哮喘亞型,難以較好地從機(jī)制上解釋哮喘臨床資料與血清細(xì)胞因子之間的關(guān)系。 第三章基于哮喘誘導(dǎo)痰粒細(xì)胞分層的細(xì)胞因子表達(dá)譜分析 目的根據(jù)誘導(dǎo)痰中的粒細(xì)胞計(jì)數(shù)進(jìn)行分層,分析不同粒細(xì)胞炎癥類型哮喘在血清細(xì)胞因子表達(dá)譜之間的差異。 對象與方法對象同第一部分。方法：(1)按照痰EOS計(jì)數(shù)分層：誘導(dǎo)痰嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)計(jì)數(shù)≥3%定義為EOS型哮喘,反之定義為非EOS型哮喘。比較各種細(xì)胞因子在正常對照組、EOS型哮喘組和非EOS型哮喘組之間的差異。(2)按照痰中性粒細(xì)胞(NEU)計(jì)數(shù)分層：誘導(dǎo)痰NEU計(jì)數(shù)≥64%定義為NEU型哮喘,反之定義為非NEU型哮喘。比較各種細(xì)胞因子在正常對照組、NEU型哮喘組和非NEU型哮喘組之間的差異。(3)按照痰EOS和NEU分層：將誘導(dǎo)痰細(xì)胞學(xué)細(xì)分為：Eos型哮喘(痰ESO≥3%,NEU64%);Neu型哮喘(痰EOS3%,NEU≥64%);混合粒細(xì)胞型哮喘(Mix型)(痰EOS≥3%,NEU≥64%)；少粒細(xì)胞型哮喘(Pau型)(痰EOS3%, NEU64%)。由于Pau型哮喘所占比例極小,在本研究的病例中僅有1例,所以本研究在針對該項(xiàng)分析時(shí)把這組剔除,即比較Eos型、Neu型和Mix型哮喘在床特征及細(xì)胞因子表達(dá)譜的差異。 結(jié)果(1)按痰EOS≥3%進(jìn)行分層：血清IL-6、IL-8、Leptin、sRAGE水平在三組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其他細(xì)胞因子組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。多重比較：1) IL-6:EOS型哮喘和非EOS型哮喘在IL-6的表達(dá)均高于正常對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2)EOS型哮喘組在IL-8的表達(dá)高于正常對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3)EOS型哮喘組Leptin高于非EOS型哮喘組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。4)血清sRAGE水平在EOS型哮喘組和非EOS型哮喘組均低于正常對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(2)按痰NEU≥64%進(jìn)行分層：血清(GM-CSF、IL-6、IL-8. IL-10、sRAGE水平在三組間的差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其他細(xì)胞因子組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。多重比較：1) GM-CSF:多重比較后,三組間的差異并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2)NEU型哮喘組血清IL-6高于正常對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.002)。3)NEU型哮喘組血清IL-8高于正常對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001),其他組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。4)NEU型哮喘組IL-10分別高于正常對照組和非NEU型哮喘組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.048、0.041)。5)非NEU型哮喘血清sRAGE低于正常對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.012)。(3)按痰EOS和NEU分層：三組在肺功能、日間癥狀評分、ACQ-5評分的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,以混合粒細(xì)胞型哮喘組肺功能、ACQ-5評分最低,白天癥狀評分最高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各組血清細(xì)胞因子在GM-CSF、IL-8、leptin、VEGF各組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意,Mix型哮喘在促炎因子GM-CSF、IL-8、leptin、VEGF的均為最高水平。 結(jié)論不同炎癥表型哮喘有明顯不同的血清細(xì)胞因子表達(dá)譜。Mix型哮喘代表了一組病情較重的哮喘亞型,可能與GM-CSF、IL-8、leptin、VEGF等細(xì)胞因子的共同作用有關(guān)。 第四章支氣管哮喘分子表型的初步研究 目的基于哮喘患者外周血細(xì)胞因子表達(dá)譜,嘗試通過聚類分析(系統(tǒng)聚類、主成分系統(tǒng)聚類)進(jìn)行分子表型的探討,分析不同分子表型的臨床特征,并試圖從機(jī)制上去解釋。 對象與方法對象同第一部分。方法：對入選的50例哮喘患者的血清細(xì)胞因子表達(dá)譜進(jìn)行系統(tǒng)聚類及主成分系統(tǒng)聚類分析,得出若干分子表型,然后比較表型之間在臨床特征的差異。 結(jié)果通過對血清細(xì)胞因子表達(dá)譜數(shù)據(jù)直接系統(tǒng)聚類識別出3個(gè)表型,但均不具有顯著的臨床特征。通過主成分分析,提取出6個(gè)特征值最高的成分進(jìn)行系統(tǒng)聚類,識別出3個(gè)表型：表型1,以男性為主,癥狀相對較輕,肺功能相對較好,血清促炎因子(EGF、GM-CSF、INF-γ、IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-17、IL-23、 TNF-a)及抗炎因子(IL-10、TGF-p、sRAGE)水平較高；表型2,性別比例相近,肺功能較好,癥狀較輕,血清抗炎因子(IL-10、sRAGE)水平較低；表型3,以女性為主,肺功能較差,癥狀較重,血清促炎因子(GM-CSF、IL-8、IL-13、 Leptin、VFGF、TNF-α)水平較高,而抗炎因子sRAGE水平較低。 結(jié)論(1)血清細(xì)胞因子譜可以識別出具有顯著臨床特征的哮喘表型。(2)通過主成分分析可降低“噪聲”和去除“冗余”,非常有利于微陣列數(shù)據(jù)的后續(xù)的聚類分析。(3)哮喘的病情可能主要取決于促炎細(xì)胞因子與抗炎細(xì)胞因子之間的平衡狀態(tài)。(4)應(yīng)用生物芯片進(jìn)行哮喘表型的區(qū)分、分子靶向治療適宜人群的篩選等方面有廣闊的前景。
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【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R562.25

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2445228