探寻基孔肯雅热慢性关节病的分子密码：关键靶点与致病新机制

为探究基孔肯雅病毒（CHIKV）感染后发展为慢性炎症性关节病（pCHIKV-CIJD）的机制，巴西 Evandro Chagas 国家传染病研究所的研究人员对患者血液 RNA 进行测序分析，发现相关分子特征及潜在靶点，为研究和治疗提供新方向。

　　

研究背景

基孔肯雅热（Chikungunya fever）听起来或许有些陌生，但它可不是个 “善茬”。基孔肯雅病毒（CHIKV）自 1952 年在一次类似登革热的热病疫情中被首次分离出来后，就开始在全球 “兴风作浪”。2014 年，巴西确认了该病毒的本地传播，自此，大量的基孔肯雅热病例在这片土地上涌现，给当地民众的健康带来了沉重负担。

感染 CHIKV 后，患者往往会出现发热、关节疼痛、头痛、肌肉疼痛和皮疹等症状。多数患者能在一周内康复，然而，部分患者却没这么幸运，他们会经历慢性肌肉骨骼症状，这种被称为基孔肯雅热后慢性炎症性关节病（pCHIKV-CIJD）的病症，可能持续数月甚至数年，严重影响患者的日常生活，还大幅增加了医疗支出。

此前，虽然对 CHIKV 感染急性期的研究取得了不少进展，可对于感染后如何发展为慢性关节疼痛的分子机制，科学界依旧知之甚少。就像在黑暗中摸索，缺少关键的 “手电筒”。为了填补这一重要的知识空白，巴西 Evandro Chagas 国家传染病研究所的研究人员勇敢地踏上了探索之旅，决心揭开 pCHIKV-CIJD 发展的神秘面纱。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》期刊上，为该领域带来了新的曙光。

研究方法

研究人员于 2019 年在 Evandro Chagas 国家传染病研究所建立了一个前瞻性纵向队列，招募了疑似感染 CHIKV 的患者。这些患者需满足发病 7 天内出现发热及典型虫媒病毒感染症状的条件。在患者入组后的第 21 天（D21）和第 90 天（D90），研究人员会进行两次随访，收集生物样本并记录关节疼痛等临床信息。到 D90 时，那些仍有关节症状和关节炎体征的患者会接受超声检查，其中 29 例检查结果有影像改变的患者被确诊为 pCHIKV-CIJD；从 47 例完成随访且未患 pCHIKV-CIJD 的患者中，选取 25 例作为对照组，两组在年龄和性别上无显著差异。

在实验技术上，研究人员分别采用 TruSeq Stranded Total RNA Library Prep kit with RiboZero Gold 和 TruSeq Small RNA Library Preparation Kit，对样本进行总 RNA 测序和小 RNA 测序。测序后，运用 FASTQC 软件、STAR 软件、Rsubread 包、edgeR 包等多种工具，对数据进行质量控制、序列比对、基因计数和差异表达分析等一系列处理，从而深入挖掘数据背后的生物学信息。

研究结果

1. 总 RNA 分析揭示与慢性化早期相关的独特基因表达谱：通过主成分分析（PCA）发现，数据集中的主要差异由感染阶段而非是否发展为 pCHIKV-CIJD 决定。在急性期，pCHIKV-CIJD 患者与非 pCHIKV-CIJD 患者相比，有 83 个差异表达基因（DEGs），其中 35 个上调，48 个下调；在亚急性期，差异表达基因数量大幅增加至 458 个，427 个上调，31 个下调。这表明进展为 pCHIKV-CIJD 的患者免疫反应持续且可能增强，炎症和关节症状更易持续和加重。

研究还发现，从急性期开始，发展为 pCHIKV-CIJD 的患者体内就有许多差异表达的长链非编码 RNA（lncRNAs），在亚急性期，这一比例更是显著上升。lncRNAs 可通过多种机制参与细胞功能调控，虽然其在 CHIKV 感染中的具体作用尚未完全明确，但此次研究发现它们在 pCHIKV-CIJD 的病理过程中可能发挥重要调控作用。

基因集富集分析（GSEA）显示，pCHIKV-CIJD 患者在急性期，白细胞介素信号通路等多个与免疫相关的通路基因表达下调，如编码免疫受体的 CCR2 基因和白血病抑制因子受体（LIFR）基因。LIFR 基因表达下调会影响其激活的酪氨酸激酶信号级联反应，进而影响免疫反应的协调。在亚急性期，GSEA 揭示了与信号转导、RNA 代谢等相关的富集通路，这些通路有助于理解 pCHIKV-CIJD 在亚急性期的发病机制。此外，在急性期和亚急性期，pCHIKV-CIJD 患者的中性粒细胞脱颗粒和 I 类主要组织相容性复合体（MHC）介导的抗原加工呈递这两个免疫系统通路均显著下调，这可能导致病毒清除能力下降和免疫反应失调。

2. 微小 RNA（miRNA）表达分析揭示 pCHIKV-CIJD 患者的失调调控网络：对 miRNA 的差异表达分析表明，pCHIKV-CIJD 患者与非 pCHIKV-CIJD 患者相比，miRNA 存在显著失调。急性期有 55 个差异表达 miRNA（DEMs），亚急性期有 73 个。通过对 DEMs 和 DEGs 进行相互作用组分析，发现了多个潜在的调控网络。例如，急性期上调的 hsa-miR-98-5p 与下调的 LIFR 基因相互作用，hsa-miR-98-5p 是 LIFR 的实验验证调节因子，且其表达受雌激素（E2）调控，这或许能解释为何女性更易患 pCHIKV-CIJD。另外，hsa-miR-4775 和 hsa-miR-25-3p 与下调的 DDIT4 基因相互作用，DDIT4 基因编码的 REDD1 蛋白参与细胞应激反应和自噬调节，其表达下调可能与关节炎的发病机制相关。
3. pCHIKV-CIJD 患者的基因共表达模块：通过基因共表达分析，研究人员识别出 13 个功能模块。其中，M3 模块在 pCHIKV-CIJD 患者中活性较高，与 RNA 代谢相关；M12 和 M13 模块在 pCHIKV-CIJD 患者中表达较低，M13 模块中的基因与基质金属蛋白酶激活和胶原蛋白降解通路相关，这些通路与其他类型关节炎的发展和严重程度相关。M13 模块中的关键基因 MMP8 和 LFT，分别编码基质金属蛋白酶 8 和乳铁蛋白，它们在炎症性关节炎中具有保护作用，pCHIKV-CIJD 患者中这两个基因的低表达，提示补充乳铁蛋白可能是一种潜在的治疗方法。

研究结论与意义

这项研究通过对 CHIKV 感染患者急性期和亚急性期的全血样本进行总 RNA 和小 RNA 测序分析，深入探究了 pCHIKV-CIJD 的发展机制。研究发现，发展为慢性疾病的患者在疾病早期白细胞介素信号通路就有所减少，这可能与雌激素激活的 hsa-miR-98-5p 表达增加有关。同时，这些患者的其他抗病毒免疫反应机制也受到损害，导致病毒持续存在，增加了慢性关节疾病的发病风险。此外，研究还识别出许多差异表达基因、lncRNAs、miRNAs 以及基因共表达模块，为理解 pCHIKV-CIJD 的发病机制提供了关键线索，也为未来的研究和治疗干预确定了潜在的分子靶点。

尽管研究存在样本量小、缺乏独立队列数据验证等局限性，但依旧为 CHIKV 感染相关研究做出了重要贡献。在巴西这样热带地区，伊蚊肆虐，基孔肯雅热对公共卫生构成重大威胁，且目前尚无有效疫苗。这项研究成果有望助力找到缓解疾病进展的方法，减轻患者痛苦，降低公共卫生系统的经济负担，为后续研究指明了方向，具有重要的科学和临床意义。