编辑推荐：
研究针对特发性肺纤维化（IPF）早期诊断难题，探究铁死亡相关基因，发现 ATM 或为关键诊疗标志物及靶点。
# 特发性肺纤维化研究新突破：ATM 基因的关键作用
在肺部疾病的 “大家族” 里，特发性肺纤维化（IPF）是一种令人头疼的病症。它就像肺部的 “慢性杀手”，悄无声息地破坏着肺部组织。IPF 属于间质性肺疾病（ILD），发病原因一直是个未解之谜，而且发病率和死亡率都相当高。一旦确诊，患者的平均存活时间只有 3 - 5 年，目前的治疗手段也很有限，无非是口服尼达尼布、吡非尼酮，或者进行肺移植，但这些方法都存在一定的局限性。
之所以要开展这项研究，是因为 IPF 的早期诊断一直缺乏有效的方法。而近年来，铁死亡这种新发现的细胞死亡机制，逐渐进入了科学家的视野。它与很多疾病的发生发展都密切相关，在 IPF 的进程中似乎也扮演着重要角色。于是，来自吉林大学第二医院、山东第一医科大学附属省立医院等多家机构的研究人员，踏上了探索之旅，他们试图找出与铁死亡相关且在患者外周血和肺组织中共同表达的关键基因，为 IPF 的诊疗开辟新道路。这项研究成果发表在了《Scientific Reports》上。
研究人员在探索过程中，采用了多种关键技术方法。他们从 Gene Expression Omnibus（GEO）数据库获取相关测序数据，运用 limma 软件包对数据进行差异表达分析，同时还借助 FerrDb 数据库、Metascape 在线工具、STRING 在线数据库和 Cytoscape 软件等进行综合分析。此外，他们收集了 95 名 IPF 患者和 60 名健康参与者的样本，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）和免疫组织化学（IHC）对关键基因进行验证，利用 CIBERSORT 算法分析免疫细胞浸润情况。
研究结果
- 差异表达基因（DEGs）分析：研究人员对 GSE93606 和 GSE110147 数据集进行分析，分别在外周血和肺组织样本中找到了 1358 个和 3499 个 DEGs。进一步分析发现，GSE93606 数据集中有 33 个铁死亡相关差异表达基因（FRDEGs），GSE110147 数据集中有 102 个 FRDEGs，其中有 10 个 FRDEGs 在两个数据集中都存在，包括 ACADSB、ALOX5、ATM 等。
- FRDEGs 的富集分析：对 33 个 FRDEGs 进行 KEGG、MF、BP 和 CC 分析，发现其 KEGG 通路主要涉及长寿调节通路、P53 信号通路等；102 个 FRDEGs 的 KEGG 通路则包括铁死亡、FoxO 信号通路等。这表明铁死亡相关信号通路在 IPF 中高度富集。
- PPI 网络分析及关键基因确定：通过对 10 个 FRDEGs 进行 PPI 网络分析，利用 Cytoscape 软件筛选出得分最高的 ATM 基因作为关键基因。
- ATM 基因表达验证：ELISA 检测显示，IPF 患者血清中 ATM 浓度明显低于健康对照组；IHC 分析则表明，IPF 患者肺组织细胞核中 ATM 的表达水平显著高于对照组。而且，ATM 在血清和肺组织中的诊断效能良好，其受试者工作特征曲线（ROC）下面积（AUC）分别达到 0.882 和 0.864。
- 免疫细胞浸润分析：研究发现，IPF 患者和健康对照组的外周血及肺组织中，多种免疫细胞的浸润水平存在显著差异。在 GSE93606 数据集中，CD4 naive T 细胞等在健康对照组血液中的浸润水平更高；在 GSE110147 数据集中，CD8 naive T 细胞等在健康对照组肺组织中的浸润水平更高。此外，ATM 与多种免疫细胞存在相关性，在不同数据集中，其与部分免疫细胞呈正相关，与另一些免疫细胞呈负相关。
研究结论与意义
综合研究结果，ATM 基因脱颖而出，它很可能成为 IPF 诊疗的关键。从诊断方面来看，血清和肺组织中 ATM 的表达水平变化，为 IPF 的早期诊断提供了潜在的生物标志物。从治疗角度而言，ATM 与免疫细胞的密切关联，使其有望成为免疫治疗的新靶点，为开发更有效的 IPF 治疗策略带来了新希望。
不过，这项研究也存在一些局限性。研究采用的是回顾性分析方法，可能存在选择偏倚和混杂变量；验证肺组织的样本数量有限，限制了研究结论的普遍性；而且目前只是初步验证了 ATM 的表达水平，其潜在机制还有待深入研究。但这并不影响此次研究的重要意义，它为后续的研究指明了方向，激励着科研人员继续深入探索 IPF 的诊疗之路，相信在未来，随着研究的不断深入，IPF 患者将迎来更多有效的治疗方案。
