微生物高通量筛选技术（瞿介明周敏团队）

引言

在上海市中西医临床协作试点建设项目（ZY(2018-2020)-FWTX-1003）的支持下，上海市瑞金医院呼吸与危重症医学科瞿介明教授、周敏教授团队以及上海市香山中医医院刘嬿溥、吴强、吴家良教授团队合作，关于可溶性免疫相关蛋白作为淋巴管平滑肌瘤病（LAM）诊断和进展的新候选血清生物标志物的研究于2022年3月被Frontiers in immunology杂志（IF=7.549）接收，瑞金医院博士生刘雪菲为该文第一作者，瑞金医院博士生徐燕萍为该文共同第一作者。

该论文的题目是Soluble Immune-Related Proteins as New Candidate Serum Biomarkers for the Diagnosis and Progression of Lymphangioleiomyomatosis，研究发现血清LAG-3不仅比VEGF-D有更好的诊断LAM的价值，而且在VEGF-D未升高的患者与健康人群之间也有显著差异；血清IL-18与疾病严重程度相关。血清PD-1表达与患者是否合并气胸和/或乳糜胸有关。研究结合血清免疫生物标志物，提出了一种新的疾病诊断流程图，为LAM的诊断和判断疾病严重程度提供了有力工具。该文章瑞金医院博士生刘雪菲为第一作者，瑞金医院博士生徐燕萍并列第一作者；瞿介明教授、周敏教授、张恒辉教授为共同通讯作者。

研究背景介绍

淋巴管平滑肌瘤病(LAM)是一种罕见的进行性囊性肺病，多累及育龄期妇女。LAM的特征是肺部非典型平滑肌样细胞(LAM细胞)过度增殖和肺实质囊性破坏。患者可表现为呼吸困难、反复气胸和乳糜胸，合并肾血管平滑肌脂肪瘤和腹部淋巴管平滑肌脂肪瘤。虽然胸部高分辨率计算机断层扫描(HRCT)仍是LAM的首选诊断方法，但LAM易与其他有肺部薄壁囊肿表现的疾病相混淆。近年来，许多研究发现血清VEGF-D可作为LAM诊断和疾病活动性的无创生物标志物。然而，仍有部分LAM患者确诊时VEGF-D不升高。因此，对LAM血清免疫因子的大规模探索对筛选LAM的诊断性生物标志物和发现新的免疫治疗靶点具有重要的意义。

主要研究内容

本研究采用含有59种血清免疫因子的panel进行Luminex液相芯片检测，分析了67个LAM患者和49个正常人的外周血清中59种血清免疫因子的差异，筛选最佳的诊断性生物标志物，同时将血清免疫因子水平与患者的临床资料进行相关性分析，明确与LAM疾病严重程度及合并症相关的因子，在此基础上提出了一种新的疾病诊断流程图，为LAM的诊断和判断疾病严重程度提供了有力工具。

重要研究成果

1、 LAM组和健康人组的血清59种免疫因子的比较分析

研究发现22种LAM组和健康人组差异表达的血清免疫细胞因子，包括高表达的VEGF-D、IDO、CD80、BDNF、EGF、IL-1β、RANTES、GRO-α、PDGF-BB，低表达的LAG-3、IL-18、PD-1、IL-31、TNF-β、IL-22、IL-21、IL- 1α、CD27、CD28、CD137、MIP-1α、MCP-1（图1A，图1B）。通过计算每个分类中免疫因子的加权平均表达水平发现LAM患者生长因子类水平较健康人增高，共刺激分子类水平降低(图1C)。

图1：LAM患者与健康对照组血清免疫因子的比较。

2、 LAM潜在预测生物标志物的识别

通过绘制其余58种血清免疫细胞因子和VEGF-D比较的ROC曲线，我们发现LAG-3，IL-22，EGF，PDGF-BB，MCP-1，PD-1，IL-18，CD137的曲线下面积（AUC）大于等于VEGF-D，其中LAG-3的预测效果明显优于VEGF-D (p = 0.026)（图2A）。在VEGF-D低于临床诊断值（＜800pg/ml）的17名LAM患者中，LAG-3和MCP-1的预测效果优于VEGF-D（图2B，图2C）。

图2：潜在的LAM预测生物标志物的识别。

3、 血清免疫因子与临床严重程度的关系

将LAM组和健康人组差异表达的21种因子（LAM组TNF-β未检测到）与反应疾病严重程度的指标进行关联分析，发现IL-18与六分钟步行试验（6MWT）距离、 DLCO-SB及FEV1/FVC正相关，与圣乔治呼吸问卷（SGRQ）评分、肺动脉收缩压（PASP）负相关（图3A）。通过最佳截断值（45.005 pg/ml）将患者分为IL-18低表达组和IL-18高表达组，发现IL-18低表达组的DLCO-SB及FEV1/FVC明显低于高表达组（图3B，图3C）。

图3：59份LAM血清标本中差异表达的蛋白浓度和临床指标的相关性。

4、 LAM患者亚组分析

本研究将LAM患者是否合并气胸和/或乳糜胸分为2个亚组，发现血清PD-1在无合并症的LAM患者中表达明显低于有合并症的患者（图4）。

图4：是否合并气胸和/或乳糜胸的LAM患者亚组分析。

5、 结合血清免疫因子的LAM潜在诊断流程图

结合美国胸科学会/日本呼吸学会的指南，本研究根据结果建立了LAM诊断流程图（图5）。为LAM的诊断和判断疾病严重程度提供了有力工具。

图5：结合血清免疫因子的LAM潜在诊断流程图。

英文题目：Soluble Immune-Related Proteins as New Candidate Serum Biomarkers for the Diagnosis and Progression of Lymphangioleiomyomatosis

中文题目：可溶性免疫相关蛋白作为淋巴管平滑肌瘤病诊断和进展的新的候选血清生物标志物

期刊名称：Frontiers in Immunology；年卷页码：2022.13:844914

第一作者：刘雪菲（瑞金医院呼吸与危重症医学科博士研究生），徐燕萍（瑞金医院呼吸与危重症医学科博士研究生），武雪莹（北京世纪坛医院博士）

通讯作者：瞿介明（瑞金医院呼吸与危重症医学科主任医师），周敏（瑞金医院呼吸与危重症医学科主任医师），张恒辉（北京世纪坛医院教授）

专家介绍

瞿介明

主任医师，教授，博士生导师，上海交通大学医学院附属瑞金医院呼吸与危重症医学科，中华医学会呼吸分会主任委员，中国医师协会呼吸医师分会副会长，上海市医师协会呼吸内科医师分会会长，上海市医学会呼吸病学专科分会第十届主任委员；研究方向：肺部感染和疑难危重症。

周敏

主任医师，教授，博士生导师，上海交通大学医学院附属瑞金医院呼吸与危重症医学科科副主任，中华医学会呼吸病分会工作秘书、呼吸治疗学组副组长，中国医师协会呼吸分会慢阻肺委员会委员、政策委员会副主委，上海医学会呼吸病分会委员和慢阻肺学组副组长，上海女医师协会肺部肿瘤专委会副主任委员；研究方向：慢性阻塞性肺病，肺部感染等疾病。

刘雪菲

博士研究生，上海交通大学医学院附属瑞金医院呼吸与危重症医学科，周敏教授博士生；研究方向：慢性阻塞性肺病和淋巴管平滑肌瘤病。

徐燕萍

博士研究生，上海交通大学医学院附属瑞金医院呼吸与危重症医学科，瞿介明教授博士生；研究方向：肺部感染和淋巴管平滑肌瘤病。

本文完

排版：Jerry

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