Lancet:利用Affymetrix芯片发现可预测肾移植慢性损伤的基因集

　　

研究背景：
在美国，肾脏移植是最常见的实体器官移植手术之一，仅2013年就超过了16900例。近20年来，随着医学的快速发展，进行器官移植产生剧烈排斥反应越来越少，但是提高器官移植受者长期存活率的重要性却还没有被意识到。肾移植慢性损伤，或间质纤维化和肾小管萎缩，是肾移植后第一年导致移植失败的主要原因。但是，目前与间质纤维化和肾小管萎缩相关的临床和组织学事件很难预测移植失败，从而无法做到早期干预阻止纤维化进程。
 
西奈山伊坎医学院的Barbara Murphy研究小组发现可预测移植肾在移植后进展为肾纤维化导致移植失败的基因组。研究结果于7月21日在线发表在《柳叶刀》。该研究旨在确定能够预测肾移植后因肾间质纤维化而发生渐进损伤风险的基因组集。

研究方法：
该慢性移植排斥反应基因组学（GoCAR）研究为一项涉及多个研究中心的前瞻性研究。研究人员预先收集了204个患者接受肾移植后肾功能保持稳定3个月的活检标本，采用Affymetrix公司全转录组表达谱芯片human exon 1.0 ST array（即新一代Human Clariom D Array前体）对前159个样本中基因的表达情况进行研究（Discovery Set），通过一系列生物信息学分析（GSEA、GO和Pathway分析等）筛选出了与移植后第12个月时慢性移植损伤指数（CADI-12）增加密切相关的数个基因，使用惩罚回归模型联合基于排列组合的方法对这些差异表达的基因做进一步过滤，推导出了一个能够用移植后3个月的活检标本预测12个月时移植肾纤维化的最优基因组合。

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Figure 1：实验设计及样本选择流程图

Figure 2：利用Affymetrix芯片数据进行生物信息学分析流程图

流程图包含两部分：(1) 上边框代表采用关联分析、GSEA分析和免疫细胞类型分析进行显著性差异表达基因的鉴定及相应的与CADI-3和CADI-12指数(CADI≥2)关联的GO功能分析；(2) 下边框表示用于预测CADI-12指数高低、发展程度及早期肾移植失败的最小基因集的鉴定。

研究结果：
研究人员确定了13个可独立预测移植1年时肾纤维化发生的基因。该基因集具有较高的预测能力，优于基线临床变量及临床和病理变量。此外常规病理变量无法确定哪种组织学上正常的移植物会进展为纤维化，而此预测基因集可准确辨别发生纤维化的高风险和低风险的移植。此外，这13个基因也可准确预测早期移植失败。研究人员在GoCAR研究中的一个独立队列（n = 45）及两个独立公开的数据集中（n = 282和n = 24）验证了该基因的预测值。

总而言之，该研究结果表明，此13个基因可在发生不可逆损伤之前确定肾移植受体者移植失败的风险，从而可修改治疗方案防止肾纤维化的发生。

研究意义：
研究者称“该研究发现有助于深入的了解移植肾损伤的原因，可能会改变现有的对肾移植患者的监测和管理方法。有利于在移植肾发生不可逆损害之前，早期发现高危肾移植受者。这意味着，医生可以通过改变治疗方法来干预肾脏纤维化进程。”

原文出处：
Philip J O'Connell, Weijia Zhang, et al., Biopsy transcriptome expression profiling to identify kidney transplants at risk of chronic injury: a multicentre, prospective study. The Lancet, 21 July 2016, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(16)30826-1.

基因有限公司作为芯片研究领域领头羊Affymetrix 15年合作伙伴，成立于1992年，总部位于香港，24年来，一直致力于引进生命科学领域国际最新研究工具，为科研工作者提供专业的技术服务，在中国生命科研领域不断创新进取的大背景下，不断发展，现在已经发展成为旗下包括十几家公司的专业性仪器、试剂、技术服务、专业性网络平台及自主创新品牌的集团公司。