气道上皮细胞纤毛相关失调与哮喘表型之间的关联研究

IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM
M.A. Devilliers , A. Brisebarre , L.M.G. Petit , M. Polette , G. Deslée , R. Djukanovic , V. Dormoy , J.M. Perotin
{"title":"气道上皮细胞纤毛相关失调与哮喘表型之间的关联研究","authors":"M.A. Devilliers ,&nbsp;A. Brisebarre ,&nbsp;L.M.G. Petit ,&nbsp;M. Polette ,&nbsp;G. Deslée ,&nbsp;R. Djukanovic ,&nbsp;V. Dormoy ,&nbsp;J.M. Perotin","doi":"10.1016/j.rmr.2024.01.011","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"<div><h3>Introduction</h3><p>L’asthme est une maladie fréquente caractérisée par une inflammation chronique et un remodelage des voies aériennes touchant 7 à 10 % de la population en France et représentant un impact socioéconomique important. L’asthme est très hétérogène en termes d’expression clinique et les principaux phénotypes décrits à ce jour reposent sur le type d’inflammation prédominant. Au niveau de l’épithélium respiratoire, des anomalies des cils moteurs et d’expression de certains gènes associés aux cils ont été démontrées dans l’asthme mais le rôle des cils dans la physiopathologie de la maladie reste encore peu décrit. L’objectif de ce projet est de mettre en évidence des associations entre des anomalies liées aux cils dans l’épithélium des voies aériennes et des phénotypes asthmatiques.</p></div><div><h3>Méthodes</h3><p>Les données de transcriptome épithélial bronchique obtenues à partir de la cohorte européenne U-BIOPRED (GSE76226) ont été analysées dans le but de déterminer des clusters de patients asthmatiques sur la base d’expression des gènes associés aux cils (879 gènes décrits). Les patients fumeurs ont été exclus de l’étude. Les caractéristiques cliniques, phénotypiques et biologiques ont été comparées entre les groupes de patients identifiés par des expressions différentielles des transcrits associés aux cils. Les processus biologiques (termes GO) et les interactions protéiques probables des 100 gènes les plus dérégulés dans le transcriptome épithélial complet de chacun des groupes de patients ont été analysés à l’aide de l’interface STRING.</p></div><div><h3>Résultats</h3><p>L’analyse bio-informatique a permis d’identifier et comparer deux groupes de patients asthmatiques sévères : patients dits « dérégulés » (SAd, <em>n</em> <!-->=<!--> <!-->18) présentant les dérégulations les plus importantes en termes d’expression des gènes associés aux cils, et patients dits « non dérégulés » (SA, <em>n</em> <!-->=<!--> <!-->43) correspondant au reste des asthmatiques sévères de la cohorte. 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Les processus biologiques (termes GO) et les interactions protéiques probables des 100 gènes les plus dérégulés dans le transcriptome épithélial complet de chacun des groupes de patients ont été analysés à l’aide de l’interface STRING.</p></div><div><h3>Résultats</h3><p>L’analyse bio-informatique a permis d’identifier et comparer deux groupes de patients asthmatiques sévères : patients dits « dérégulés » (SAd, <em>n</em> <!-->=<!--> <!-->18) présentant les dérégulations les plus importantes en termes d’expression des gènes associés aux cils, et patients dits « non dérégulés » (SA, <em>n</em> <!-->=<!--> <!-->43) correspondant au reste des asthmatiques sévères de la cohorte. 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摘要

导言哮喘是一种常见疾病,其特点是气道慢性炎症和重塑,在法国有 7-10%的人患有哮喘,并对社会经济产生了重大影响。哮喘在临床表现上具有高度异质性,迄今描述的主要表型基于主要的炎症类型。在呼吸道上皮细胞层面,哮喘患者的运动纤毛和某些与纤毛相关的基因表达出现异常,但纤毛在该病病理生理学中的作用仍未得到充分说明。本项目旨在确定气道上皮细胞中与纤毛相关的异常与哮喘表型之间的关联。方法分析了从欧洲 U-BIOPRED 队列(GSE76226)中获得的支气管上皮细胞转录组数据,以便根据与纤毛相关的基因(描述了 879 个基因)的表达情况确定哮喘患者群。研究排除了吸烟患者。对通过纤毛相关转录本的差异表达确定的各组患者的临床、表型和生物学特征进行了比较。使用 STRING 界面分析了每个患者组完整上皮转录组中 100 个变化最大基因的生物过程(GO 术语)和可能的蛋白质相互作用。结果通过生物信息学分析,我们确定并比较了两组重症哮喘患者:在纤毛相关基因表达方面出现最显著失调的所谓 "失调 "患者(SAd,n = 18)和与队列中其他重症哮喘患者相对应的所谓 "非失调 "患者(SA,n = 43)。在 SAd 患者的血浆中,与嗜酸性粒细胞表型相关的细胞因子 CCL17(147±108 对 76±62 pg/mL)、IL-13(1.3±1.2 对 0.8±0.6 pg/mL)和 MIP1b(67±20 对 54±20 pg/mL)的水平明显升高;以及外周血中嗜酸性粒细胞(0.39 ± 0.34 对 0.25 ± 0.20 × 103/μL)和嗜碱性粒细胞(0.16 ± 0.34 对 0.03 ± 0.04 × 103/μL)的数量增加,反映了 T2 高炎症表型。通过本体论分析,可以将 SAd 患者完整上皮转录组中变化最大的 100 个基因与炎症和免疫系统相关的 GO 术语联系起来。这些结果为哮喘患者的治疗管理开辟了新的临床前景。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Étude des associations entre dérégulations associées aux cils dans l’épithélium des voies aériennes et phénotypes asthmatiques

Introduction

L’asthme est une maladie fréquente caractérisée par une inflammation chronique et un remodelage des voies aériennes touchant 7 à 10 % de la population en France et représentant un impact socioéconomique important. L’asthme est très hétérogène en termes d’expression clinique et les principaux phénotypes décrits à ce jour reposent sur le type d’inflammation prédominant. Au niveau de l’épithélium respiratoire, des anomalies des cils moteurs et d’expression de certains gènes associés aux cils ont été démontrées dans l’asthme mais le rôle des cils dans la physiopathologie de la maladie reste encore peu décrit. L’objectif de ce projet est de mettre en évidence des associations entre des anomalies liées aux cils dans l’épithélium des voies aériennes et des phénotypes asthmatiques.

Méthodes

Les données de transcriptome épithélial bronchique obtenues à partir de la cohorte européenne U-BIOPRED (GSE76226) ont été analysées dans le but de déterminer des clusters de patients asthmatiques sur la base d’expression des gènes associés aux cils (879 gènes décrits). Les patients fumeurs ont été exclus de l’étude. Les caractéristiques cliniques, phénotypiques et biologiques ont été comparées entre les groupes de patients identifiés par des expressions différentielles des transcrits associés aux cils. Les processus biologiques (termes GO) et les interactions protéiques probables des 100 gènes les plus dérégulés dans le transcriptome épithélial complet de chacun des groupes de patients ont été analysés à l’aide de l’interface STRING.

Résultats

L’analyse bio-informatique a permis d’identifier et comparer deux groupes de patients asthmatiques sévères : patients dits « dérégulés » (SAd, n = 18) présentant les dérégulations les plus importantes en termes d’expression des gènes associés aux cils, et patients dits « non dérégulés » (SA, n = 43) correspondant au reste des asthmatiques sévères de la cohorte. Une augmentation significative des taux de cytokines associées au phénotype éosinophile, CCL17 (147 ± 108 contre 76 ± 62 pg/mL), IL-13 (1,3 ± 1,2 contre 0,8 ± 0,6 pg/mL) et MIP1b (67 ± 20 contre 54 ± 20 pg/mL), est observée dans le plasma des patients SAd ; ainsi qu’une augmentation du nombre d’éosinophiles (0,39 ± 0,34 contre 0,25 ± 0,20 × 103/μL) et de basophiles (0,16 ± 0,34 contre 0,03 ± 0,04 × 103/μL) dans le sang périphérique traduisant un phénotype inflammatoire de profil T2 high. L’analyse ontologique a permis d’associer les 100 gènes les plus dérégulés parmi le transcriptome épithélial complet chez les patients SAd à des termes GO liés à l’inflammation et au système immunitaire.

Conclusion

Cette étude permet de mettre en évidence un lien entre des anomalies d’expression de gènes associés aux cils et un phénotype inflammatoire Th2 high dans l’asthme sévère. Ces résultats ouvrent des perspectives cliniques quant à la prise en charge thérapeutique des patients asthmatiques.

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来源期刊
Revue des maladies respiratoires
Revue des maladies respiratoires 医学-呼吸系统
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4-8 weeks
期刊介绍: La Revue des Maladies Respiratoires est l''organe officiel d''expression scientifique de la Société de Pneumologie de Langue Française (SPLF). Il s''agit d''un média professionnel francophone, à vocation internationale et accessible ici. La Revue des Maladies Respiratoires est un outil de formation professionnelle post-universitaire pour l''ensemble de la communauté pneumologique francophone. Elle publie sur son site différentes variétés d''articles scientifiques concernant la Pneumologie : - Editoriaux, - Articles originaux, - Revues générales, - Articles de synthèses, - Recommandations d''experts et textes de consensus, - Séries thématiques, - Cas cliniques, - Articles « images et diagnostics », - Fiches techniques, - Lettres à la rédaction.
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