《Journal of Inflammation Research》：Association of Increased Nasal Fluids-Serum Concordance of Protein Profile with Prognosis in Nasal Polyps
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本文創(chuàng)新性地分析了配對鼻腔液體(NF)與血清的蛋白質(zhì)譜一致性，并首次揭示了這種一致性增強與鼻息肉(CRSwNP)患者術(shù)后復(fù)發(fā)(PR)風(fēng)險升高密切相關(guān)。研究鑒定出LIFR、IL-5、IL-13等關(guān)鍵預(yù)后生物標(biāo)志物，為理解局部-系統(tǒng)性炎癥耦合及實現(xiàn)個體化預(yù)后監(jiān)測提供了新視角。
材料與方法
本研究為一項前瞻性隊列研究，遵循《赫爾辛基宣言》，并獲得中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院科研倫理委員會批準(zhǔn)。研究共納入54例慢性鼻-鼻竇炎伴鼻息肉(CRSwNP)患者和6例非炎癥性鼻腔手術(shù)患者作為對照組。所有CRSwNP患者均接受內(nèi)窺鏡鼻竇手術(shù)(ESS)，術(shù)后使用布地奈德鼻噴霧劑并定期進行術(shù)腔清理。術(shù)后至少隨訪6個月，以是否存在荔枝樣組織定義為息肉復(fù)發(fā)(PR， N=18)或未復(fù)發(fā)(non-PR， N=36)。術(shù)前收集患者的鼻息肉組織、鼻腔液體(NF)和血清樣本。NF使用實驗室開發(fā)的鼻腔液體吸收裝置(NFAD)收集。使用Olink Proteomics?的Target 96 Inflammation panel，通過高靈敏度鄰位延伸分析(PEA)技術(shù)，在NF和血清樣本中定量分析了92種炎癥相關(guān)蛋白的表達水平，數(shù)據(jù)以歸一化蛋白表達(NPX， log2尺度)值表示。
結(jié)果
患者特征與蛋白質(zhì)譜分析
患者基線特征如表1所示。蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示，與血清相比，大多數(shù)蛋白質(zhì)(81/92， 88.04%)在NF中的相對豐度更高。NF與血清的整體蛋白表達水平呈強正相關(guān)(r = 0.75， P < 0.001)。主成分分析(PCA)清晰地區(qū)分了NF和血清的蛋白質(zhì)表達譜。
差異表達蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)譜一致性分析
在NF中，復(fù)發(fā)(PR)組與未復(fù)發(fā)(non-PR)組相比，鑒定出8個顯著差異表達蛋白(DEPs)；在血清中鑒定出19個DEPs。值得注意的是，NF和血清的DEPs沒有重疊，提示它們可能在不同的通路或生物過程中發(fā)揮作用。
研究引入了一個新指標(biāo)——鼻腔液體-血清蛋白質(zhì)譜一致性，通過計算NF與血清蛋白表達排序向量的皮爾遜相關(guān)系數(shù)(RCC)來衡量。結(jié)果顯示，PR患者的全局一致性(r=0.74)顯著高于non-PR患者(r=0.72)和對照組(r=0.67， P=0.002)。0.05).">
進一步分析發(fā)現(xiàn)，NF-血清一致性升高與多個疾病特征相關(guān)：吸煙和合并哮喘的CRSwNP患者RCC水平更高；RCC值與組織嗜酸性粒細胞計數(shù)、術(shù)前鼻部視覺模擬量表(VAS)評分、22項鼻-鼻竇結(jié)局測試(SNOT-22)評分以及Lund-Mackay (LM)評分均呈正相關(guān)。生存分析表明，NF-血清一致性高的患者息肉復(fù)發(fā)風(fēng)險顯著增加(風(fēng)險比HR=7.98， 95% CI=2.48–25.67， P<0.001)。
預(yù)后生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)與驗證
通過單變量Cox回歸分析，鑒定出三個對PR有預(yù)測價值的生物標(biāo)志物：IL-5 (HR = 1.8)、白血病抑制因子受體(LIFR) (HR = 2.1)和IL-13 (HR = 1.5)。其中LIFR被確定為一個新的鼻息肉發(fā)病機制生物標(biāo)志物。
轉(zhuǎn)錄組分析證實，PR組息肉組織中LIFR及其配體LIF，以及IL5和IL13的mRNA表達水平顯著上調(diào)。酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)進一步在蛋白質(zhì)水平驗證了LIFR在PR患者的NF和血清中濃度均顯著升高。免疫組織化學(xué)(IHC)顯示，與non-PR組相比，PR組鼻上皮和黏膜下膜定位的LIFR表達明顯增加。對公共單細胞RNA測序(scRNA-seq)數(shù)據(jù)的再分析表明，LIFR在CRSwNP內(nèi)皮細胞中優(yōu)勢表達。免疫熒光(IF)實驗驗證了LIFR與CD31陽性內(nèi)皮細胞的共定位，并且在PR組中，沿著CD31陽性血管壁的LIFR信號更強且呈連續(xù)分布。
LIFR的轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制
生物信息學(xué)分析揭示了LIFR表達的可能調(diào)控機制。轉(zhuǎn)錄因子(TF)結(jié)合位點預(yù)測發(fā)現(xiàn)，Twist1和NR2F2是LIFR啟動子區(qū)域的潛在轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。同時，通過TargetScan預(yù)測發(fā)現(xiàn)，三個miRNA (miR-143-3p， miR-4770和miR-6088)可能靶向LIFR的3‘非翻譯區(qū)(3’UTR)，表明存在miRNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。
討論
本研究首次對CRSwNP患者的配對NF和血清樣本進行了全面的蛋白質(zhì)組學(xué)表征，發(fā)現(xiàn)NF和血清之間存在獨特的炎癥細胞因子模式。更重要的是，研究揭示了NF-血清蛋白質(zhì)一致性增強是CRSwNP的一個新的病理生理學(xué)特征。NF-血清一致性升高反映了局部和系統(tǒng)性炎癥之間的耦合增強，可能與持續(xù)存在的免疫反應(yīng)模式有關(guān)，即使局部炎癥得到控制，系統(tǒng)性免疫反應(yīng)仍可能影響局部微環(huán)境。這種一致性在吸煙、合并哮喘以及疾病更嚴(yán)重的患者中更為明顯，并與更高的復(fù)發(fā)風(fēng)險直接相關(guān)。
研究鑒定出的關(guān)鍵生物標(biāo)志物中，LIFR是首次被確定為鼻息肉發(fā)病機制中的NF源性預(yù)后生物標(biāo)志物。LIFR信號通路在疾病進展中扮演多重角色，可能通過促進組織重塑、血管生成和神經(jīng)-免疫串?dāng)_參與息肉復(fù)發(fā)。此外，IL-5和IL-13是已知的2型炎癥驅(qū)動因子，能促進嗜酸性粒細胞募集。對LIFR的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析揭示了其可能受轉(zhuǎn)錄因子(Twist1/NR2F2)和miRNA (miR-143-3p/miR-4770/miR-6088)的多層次調(diào)控。
結(jié)論
總而言之，該研究確立了鼻腔液體(NF)作為一種非侵入性生物標(biāo)志物來源的價值，并揭示了NF-血清蛋白質(zhì)一致性能夠反映局部-系統(tǒng)性相互作用，為監(jiān)測鼻息肉術(shù)后復(fù)發(fā)和制定個體化治療方案提供了新的見解和潛在靶點。
