成功案例冠状动脉疾病患者循环小RN

英文题目：CirculatingmicroRNAexpressionprofilingandbioinformaticsanalysisofdysregulatedmicroRNAsofpatientswithcoronaryarterydisease

中文题目：冠状动脉疾病患者循环miRNA表达图谱及表达失调miRNA生物信息学分析

发表杂志：Medicine

合作单位：医院

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研究背景

尽管冠状动脉疾病(CAD)的治疗取得了巨大进展，但仍然会导致很高的发病率和死亡率，CAD的危险诱因包括血脂异常、糖尿病、高血压、吸烟和饮食等。越来越多的证据表明，CAD的多基因表达异常在其发病机制中起着关键作用。然而，在CAD的发生和发展过程中，调控心脏基因表达的精确分子机制尚不清楚。

循环miRNA在转录后水平调节蛋白编码基因的表达，参与炎症、发育、分化、凋亡、先天免疫等多种生物学功能和过程。miRNA表达失调与各种疾病密切相关，包括动脉粥样硬化、神经系统紊乱和癌症等。此外，miRNA在冠心病发生过程中也起着关键作用。CAD中异常的循环miRNA可能可以揭示CAD的病理状态，而且与临床进展有关。因此，全面评估和分析CAD发病机制下的miRNA对于制定诊断和治疗CAD的有效策略至关重要。

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研究方法

miRNA-seq：6个UA患者、6个STEMI患者和6个NCA，血浆。

qPCR验证：20个UA患者、20个STEMI患者和20个NCA，血浆。

ROC曲线分析。

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研究结果

1.差异表达miRNA图谱

层次聚类分析结果表明，差异表达miRNA在患者（UA组和STEMI组）与NCA组间差异显著。相比于NCA组，UA组中有60个miRNA表达上调、26个miRNA表达下调，STEMI组中有49个miRNA表达上调、62个miRNA表达下调。并且两组患者中共有的差异表达miRNA有38个，其中28个上调、10个下调。

2.qPCR验证

作者选择了8个差异表达miRNA进行qPCR验证，结果与RNA-seq一致，相比于NCA组，这些miRNA在UA组和STEMI组中表达上调或下调。

3.miRNA的诊断潜能分析

为了探究miRNA区分UA和STEMI患者与NCA的潜能，进行了ROC曲线分析。选择了4个在UA和STEMI患者中上调表达的miRNA，即miR--5p、miR--3p、miR-17-5p、miR--3p。对于UA患者，miR--3p的AUC值为0.，而miR--5p、miR-17-5p、miR--3p的AUC值分别为0.、0.、0.（图A-D）。对于STEMI患者，miR--3p和miR-17-5p的诊断效率较高（AUC值分别为0.、0.），而miR--5p和miR--3p较低（图E-H）。但是没有一个miRNA可以有效区分UA和STEMI（图I-L）。

4.miRNA功能分析

对相比于NCA组，在患者（UA组和STEMI组）中差异表达miRNA进行靶基因的功能富集分析。UA和STEMI两组中各共有,和,个靶基因。top10富集GOterm见图，UA组差异表达miRNA靶基因显著富集在信号转导调控、细胞通讯调控、细胞定位、蛋白修饰进程等GOterm中。STEMI组差异表达miRNA靶基因显著富集于转录、含核苷化合物代谢进程、蛋白修饰进程、细胞芳香化合物代谢进程等。KEGG富集分析结果表明，UA组差异表达miRNA靶基因显著富集于多个途径，包括Ras信号途径、mTOR信号途径、胰岛素信号通路、Hippo信号通路、钙信号通路等。STEMI组差异表达miRNA靶基因显著富集于PI3K-Akt信号通路、代谢途径、MAPK信号通路、信号途径、钙信号通路等。这些结果说明，差异表达的miRNA可能参与心血管疾病的病理学进程。

UA组差异miRNA靶基因GO富集分析

UA组差异miRNA靶基因KEGG富集分析

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总结

此研究采用RNA测序对不稳定型心绞痛(UA)、ST段抬高型心肌梗死(STEMI)和正常冠状动脉(NCA)血浆中miRNA的表达谱进行了系统鉴定。此外，还通过靶基因GO和KEGG富集分析研究了失调miRNA的潜在功能，说明了差异miRNA与CAD的病理过程密切相关。为了探讨miRNA在区分UA和STEMI与NCA中的诊断潜力，进行ROC曲线分析，筛选到了潜在生物标志物—miR--3p和miR-17-5p。

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