羅 清,黃自坤,張 露,李俊明
系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)是一種病因不明的,常見的慢性系統(tǒng)性自身免疫性疾病,好發(fā)于育齡期婦女[1]。目前SLE的診斷主要依據(jù)臨床表現(xiàn)和實驗室檢查,診斷標(biāo)準(zhǔn)由美國風(fēng)濕病協(xié)會制定,符合11條中的4條即可診斷[2]。用于診斷的實驗室指標(biāo)主要為抗核抗體、抗雙鏈DNA、抗Sm等,但是這些自身抗體敏感性或特異性較低,患者中陽性率也較低,有一定的誤診和漏診[3]。環(huán)狀RNA(circular RNAs, circRNAs)是最近新發(fā)現(xiàn)的區(qū)別于傳統(tǒng)線性RNA的一類特殊RNA,具有閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)[4]。此外,circRNA具有疾病和組織特異性,這使得circRNA在作為新型臨床生物標(biāo)記物的開發(fā)應(yīng)用上具有明顯優(yōu)勢。研究[5-6]顯示circRNA可用于多種疾病的診斷、鑒別診斷、預(yù)后監(jiān)測。在SLE中的作用也逐漸得到大家的認(rèn)識[7]。該研究首次以全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715為研究目標(biāo),探討其在SLE中臨床意義以及診斷和鑒別診斷中的價值。
1.1 臨床資料收集2018年9月~2019年2月南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科76例SLE患者,其中男6例,女70例;年齡10~66(40.2±16.4)歲,臨床診斷符合美國風(fēng)濕病學(xué)會1997年修訂的分類標(biāo)準(zhǔn)[2],并排除嚴(yán)重糖尿病、高血壓、高血脂、心腦血管疾病、肝腎疾病、血栓性疾病、血小板疾病等其他疾病。正常對照組33例,均為健康志愿者,排除炎癥或其他自身免疫性疾病,其中男4例,女29例;年齡19~84(42.5±13.3)歲。2組性別、年齡無顯著性差異。詳細(xì)收集SLE患者臨床資料及相關(guān)實驗室檢查數(shù)據(jù),并計算其SLE疾病活動指數(shù)(systemic lupus erythematosus disease activity index,SLEDAI)。此外,選取同期收治的56例初診未治療的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和32例初診未治療的強直性脊柱炎作為非SLE疾病對照組,其中男34例,女54例;年齡13~84(43.1±14.4)歲。臨床診斷分別符合美國風(fēng)濕病學(xué)會1987年修訂類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]和美國風(fēng)濕性學(xué)會強直性脊柱炎修訂標(biāo)準(zhǔn)[9],并排除其他疾病。本實驗經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),患者和健康人均簽署知情同意書。
1.2 SLE治療入選的76例SLE患者中47例為初診未治療者,其中7例初診未治療者于治療前和治療半個月后收集其空腹EDTA抗凝外周血用于PCR檢測。初診未治和復(fù)診SLE患者均根據(jù)病情嚴(yán)重程度選取治療方案:① 病情穩(wěn)定(SLEDAI為0~4分)者維持治療;② 病情輕度活動(SLEDAI為5~9分)者用潑尼松或糖皮質(zhì)激素+羥氯喹/甲氨蝶呤/來氟米特治療;③ 病情中度活動(SLEDAI為10~14分)者用糖皮質(zhì)激素+環(huán)磷酰胺/霉酚酸酯治療;④ 病情重度活動(SLEDAI≥15分)者先用糖皮質(zhì)激素沖擊加環(huán)磷酰胺,再按病情中度活動治療方案治療。
1.3 試劑和主要儀器TRIzol 試劑購自Invitrogen公司;PrimeScript TM RT reagent Kit with gDNA Eraser和SYBR ? Premix Ex Taq TM購自大連寶生物 TaKaRa公司;抗雙鏈DNA抗體檢測試劑盒購自上海科新生物技術(shù)股份有限公司;抗可提取核抗原抗體檢測試劑盒購自德國歐盟公司;hsa_circ_0002715及內(nèi)參基因β-actin引物均由生工生物工程(上海)股份有限公司合成;Nanodrop ND-1000 紫外分光光度計購自美國Nanodrop公司;Applied Biosystems 7500型熒光定量PCR儀器購自美國ABI公司;特定蛋白儀IMMAGE800購自美國Beckman Coulter公司;動態(tài)血沉儀購自北京普利生公司;血常規(guī)檢測儀購自日本希森美康。
1.4 全血總RNA提取采集受試者清晨空腹EDTA抗凝外周血2 ml,6 h內(nèi)送檢,取250 ml全血加用750 ml TRIzol試劑處理,放-80 ℃冰箱保存。按TRIzol試劑說明書分別提取SLE患者、非SLE患者和健康對照者全血的總RNA,焦碳酸二乙酯處理過的蒸餾水溶解RNA,采用RNA純化試劑盒純化總RNA。進(jìn)一步使用Nanodrop ND-1000紫外分光光度計對總RNA進(jìn)行定量和質(zhì)量分析。
1.5 RT-PCR檢測采用RT-PCR SYBR Green法,以β-actin作為內(nèi)參進(jìn)行hsa_circ_0002715的檢測。提取PBMC總RNA,DEPC水溶解后,取1 μl RNA,利用PrimeScript反轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。采用20 μl反應(yīng)體系進(jìn)行檢測,PCR引物序列見表1。反應(yīng)體系包括:1 μl反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、0.5 μmol/L上游引物、0.5 μmol/L下游引物、1×SYBR熒光染料試劑。PCR 反應(yīng)條件為:95 ℃、10 min,95 ℃、15 s,60 ℃、1 min,72 ℃、30 s,40個擴增循環(huán)。所有樣品做3個復(fù)孔。RT-PCR使用ABI7500儀器進(jìn)行。分析待測標(biāo)本的擴增熔解曲線,均為單峰,無非特異性擴增。根據(jù)待測標(biāo)本的Ct值,采用相對定量法對RT-PCR結(jié)果進(jìn)行分析,計算2-ΔΔCt。引物序列見表1。
表1 熒光定量 PCR 引物序列
1.6 SLE的其他指標(biāo)檢測方法免疫球蛋白G、補體3、補體4、C-反應(yīng)蛋白采用速率散色比濁法,抗雙鏈DNA抗體采用酶聯(lián)免疫吸附法,抗可提取核抗原抗體采用免疫印記法檢測,血沉采用動態(tài)血沉儀法,血常規(guī)采用電阻抗法。
1.7 統(tǒng)計學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,首先進(jìn)行正態(tài)性檢驗,符合正態(tài)分布數(shù)據(jù),2組樣本均數(shù)的比較采用t檢驗,否則采用非參數(shù)檢驗。多組間非參數(shù)檢驗用于3組之間的比較,同時Dunn′s post-hoc test用于多組間非參數(shù)檢驗后的兩兩比較。2個變量之間相關(guān)性采用spearman相關(guān)分析。受試者工作特征曲線(ROC曲線)分析評價circRNA診斷和鑒別診斷的敏感性和特異性。以雙側(cè)P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715在SLE患者中表達(dá)的水平結(jié)果如圖1A所示,采用多組間非參數(shù)檢驗分析表明SLE患者、非SLE患者和健康對照者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001);此外本文采用Dunn′s post-hoc test將檢驗效能調(diào)整后,再分析3組中兩兩組間比較顯示,SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平高于對照者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001);SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平高于非SLE患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001);但并未發(fā)現(xiàn)非SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平高于對照者,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
圖1 全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715在健康對照者、非SLE患者、SLE患者中的表達(dá)水平
2.2 全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平與SLE患者臨床參數(shù)的關(guān)系本文分析了全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平與SLE患者疾病活動性評分、補體3、補體4、免疫球蛋白G、自身抗體(抗雙鏈DNA抗體、抗核小體抗體、抗SSA抗體、抗SSB抗體、抗Sm抗體、抗nRNP/Sm抗體、抗核糖體蛋白P抗體)、血沉、C-反應(yīng)蛋白、狼瘡腎、血液系統(tǒng)損傷(白細(xì)胞數(shù)量、紅細(xì)胞數(shù)量、血紅蛋白、紅細(xì)胞比積、血小板數(shù)量、淋巴細(xì)胞數(shù)量、單核細(xì)胞數(shù)量、中性粒細(xì)胞數(shù)量)、皮疹、關(guān)節(jié)炎、脫發(fā)、漿膜炎、治療等臨床參數(shù)的關(guān)系,結(jié)果如圖2所示,SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平與補體3(rs=-0.453,P<0.001),補體4(rs=-0.336,P=0.004)呈負(fù)相關(guān),與抗雙鏈DNA抗體(rs=0.253,P=0.040)呈正相關(guān),抗核小體抗體陽性的SLE患者其全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平高于抗核小體抗體陰性者(P<0.001),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。此外,本研究還顯示SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平SLE患者的白細(xì)胞數(shù)量(rs=-0.486,P<0.001)、紅細(xì)胞數(shù)量(rs=-0.297,P=0.009)、血紅蛋白(rs=-0.277,P<0.016)、紅細(xì)胞比積(rs=-0.303,P=0.008)、血小板數(shù)量(rs=-0.300,P=0.009)呈負(fù)相關(guān);但并未發(fā)現(xiàn)其與疾病活動性評分、狼瘡腎等臨床表現(xiàn)以及治療有關(guān)。
2.3 全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715對SLE診斷的價值為評估全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715對SLE的診斷價值,對SLE患者和健康對照者的全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平進(jìn)行ROC分析,結(jié)果如圖3A所示,ROC曲線下面積AUC為0.772(95%CI:0.683~0.861;P<0.001),Cut-off值為1.939,敏感性為63.16%,特異性為81.82%,陽性預(yù)測值為88.89%,陰性預(yù)測值為49.09%,約登指數(shù)為0.450。
為評估全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715對SLE的鑒別診斷價值,對SLE患者與非SLE患者中全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的表達(dá)水平進(jìn)行ROC分析,結(jié)果如圖3B所示,ROC曲線下面積AUC為0.674(95%CI:0.591~0.757;P<0.001),Cut-off值為2.612,敏感性為55.26%,特異性為72.73%,陽性預(yù)測值為63.64%,陰性預(yù)測值為65.31%,約登指數(shù)為0.280;對SLE與所有對照者(非SLE患者+健康對照者)中全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的表達(dá)水平進(jìn)行ROC分析,結(jié)果如圖3C所示,ROC曲線下面積AUC為0.701(95%CI:0.624~0.777;P<0.001),Cut-off值為3.063,敏感性為51.32%,特異性為80.17%,陽性預(yù)測值為61.90%,陰性預(yù)測值為72.39%,約登指數(shù)為0.315。
2.4 全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715、anti-dsDNA、聯(lián)合環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715-anti-dsDNA對SLE診斷價值的比較本研究前面結(jié)果表明環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715對SLE診斷Cut-off值分別為>1.939(SLE患者vs健康對照者), >2.612(SLE患者vs非SLE患者),>3.063(SLE患者vs非SLE患者+健康對照者)。76例SLE患者中有66例患者收集空腹EDTA抗凝外周血檢測環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715時進(jìn)行了anti-dsDNA檢測,因此分別根據(jù)上述ROC曲線獲得的Cut-off值和anti-dsDNA是否為陽性來分析三個隊列(SLE患者vs健康對照者;SLE患者vs非SLE患者;SLE患者vs非SLE患者+健康對照者)中環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715、anti-dsDNA、聯(lián)合環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715-anti-dsDNA對SLE診斷的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值,結(jié)果如表2所示,環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的敏感性均高于anti-dsDNA,且聯(lián)合環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715-anti-dsDNA的敏感性和特異性均最高。
圖2 全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平與SLE患者臨床參數(shù)的關(guān)系
表2 環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715、anti-dsDNA、聯(lián)合hsa_circ_0002715-anti-dsDNA對SLE的診斷價值
研究[10]表明circRNAs在血液中可長期穩(wěn)定存在,RNA酶降解作用、煮沸、反復(fù)凍融、酸堿環(huán)境、長期保存等各種處理方法均不會造成血液circRNAs的損失,比較適宜作為基本的臨床診斷標(biāo)志物。近期,國內(nèi)外均有學(xué)者嘗試探討circRNAs作為SLE診斷標(biāo)志物的可行性,并取得了可喜的成果,如Li et al[11]發(fā)現(xiàn)外周血hsa_circ_0057762和hsa_circ_0003090在兒童SLE中特異性高表達(dá),且hsa_circ_0057762表達(dá)水平與SLE患者的疾病活動性評分呈正相關(guān),進(jìn)一步ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0057762和hsa_circ_0003090的AUC均大于0.8,因此hsa_circ_0057762和hsa_circ_0003090可作為兒童SLE的一種潛在的新型分子標(biāo)志物;Miao et al[12]研究發(fā)現(xiàn)外周血單個核細(xì)胞中circPTPN22可作為SLE診斷的標(biāo)志物,且其含量與SLE患者的疾病活動性和嚴(yán)重程度密切相關(guān);此外,Ouyang et al[13]發(fā)現(xiàn)血漿circRNA_002453在狼瘡腎中明顯上調(diào),并且其含量與24 h蛋白尿和SLE腎損的活動性評分呈正相關(guān),可作為狼瘡腎診斷及嚴(yán)重程度評估的一種潛在的新型分子標(biāo)志物。
圖3 SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的受試者工作曲線分析
環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715位于21號染色體,即21號染色體47801608-47805898(正鏈),被 RNA 轉(zhuǎn)錄酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄,其轉(zhuǎn)錄本有299 nt。本課題組之前研究采用芯片檢測SLE患者全血環(huán)狀RNA表達(dá)譜顯示環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715明顯上調(diào)。目前尚未見有關(guān)環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的研究報道。為了研究環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715在SLE中的表達(dá)水平及其臨床意義,本研究采用qRT-PCR檢測76例SLE患者和33例健康對照者全血中環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的表達(dá)水平發(fā)現(xiàn),SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平顯著高于健康對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。 進(jìn)一步分析SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)的臨床意義顯示,SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平與SLE患者監(jiān)測疾病活動的常用指標(biāo)補體[1]水平呈負(fù)相關(guān);且SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平與anti-dsDNA、anti-nuclesome含量相關(guān),而anti-dsDNA、anti-nuclesome也是目前臨床上常用的監(jiān)測SLE患者疾病活動性指標(biāo)和SLE診斷指標(biāo)[1,14];此外,本研究還顯示環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715與SLE患者血液系統(tǒng)受累(WBC減少、RBC減少、PLT減少、貧血)情況相關(guān)。這些結(jié)果表明環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平與疾病活動性和血液系統(tǒng)受累嚴(yán)重程度呈正相關(guān),即患者疾病越嚴(yán)重,hsa_circ_104871分子的表達(dá)水平越高。
本研究采用ROC曲線分析環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的診斷價值發(fā)現(xiàn),SLE患者環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的AUC為0.772(95%CI:0.683~0.861;P<0.001),Cut-off值為1.939,敏感性為63.16%,特異性為81.82%,可有效地從HC中診斷出SLE患者。另外,SLE可累及關(guān)節(jié),患者經(jīng)常會有關(guān)節(jié)疼痛等癥狀,臨床上容易與RA和AS等其他自身免疫性疾病混淆,為此本研究比較了SLE患者與non-SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的表達(dá)水平發(fā)現(xiàn),SLE患者環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715表達(dá)水平顯著高于non-SLE患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。進(jìn)一步的ROC曲線分析證實其可有效將SLE患者與non-SLE患者區(qū)別開來,可用于SLE的鑒別診斷。此外,anti-dsDNA是公認(rèn)的SLE診斷指標(biāo),但其診斷敏感性較低,為40%~50%[15],且有研究[15]顯示anti-dsDNA聯(lián)合其他SLE診斷指標(biāo)可明顯提高其診斷敏感性和特異性。本研究比較hsa_circ_0002715,anti-dsDNA,聯(lián)合hsa_circ_0002715-anti-dsDNA的診斷效能顯示,hsa_circ_0002715對SLE的診斷敏感性要高于anti-dsDNA,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義,而聯(lián)合hsa_circ_0002715-anti-dsDNA對SLE的診斷敏感性和特異性均提高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。因此,全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715,尤其是聯(lián)合hsa_circ_0002715-anti-dsDNA是可用于SLE患者的診斷以及鑒別診斷。
綜上,SLE患者全血環(huán)狀RNA hsa_circ_0002715的表達(dá)明顯上調(diào),且與疾病活動性和血液系統(tǒng)受累的嚴(yán)重程度密切相關(guān),可作為SLE的潛在診斷及鑒別診斷標(biāo)志物。相信隨著研究的深入和檢測技術(shù)的提高,CircRNAs有望成為SLE乃至其他自身免疫性疾病新的血液標(biāo)志物,改變和補充傳統(tǒng)SLE實驗室診斷標(biāo)準(zhǔn)。