购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第四节
耐药结核病的其他实验室检查

一、外泌体

(一)外泌体与结核分枝杆菌感染

外泌体是释放到细胞外的直径为30~100nm的膜性胞外囊泡,1983年HESSVIK等在成熟绵羊网织红细胞中首次发现。几乎所有的细胞类型都释放富含血浆及其他体液的外泌体,并在血液、乳液、尿液等各种体液中循环。外泌体作为新的研究领域,已成为多种疾病诊断与治疗的突破点。

(二)外泌体非编码RNA与结核病诊断

众所周知,RNA的拷贝数大于DNA,在生命力旺盛的病原体中RNA较DNA更活跃。由于RNA易降解、半衰期短,因此对活的结核分枝杆菌的诊断具有极大的优势。非编码RNA是指不编码蛋白质的RNA,包括微小RNA(micro RNA,miRNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和环状 RNA(circular RNA,circRNA)等。近年来,非编码RNA在结核病诊断方面受到越来越多的关注。随着对结核病研究的不断深入,发现miRNA、lncRNA和circRNA在结核病患者外周血单个核细胞及MTB感染组织器官中存在差异性表达,这些差异性表达的RNA可能参与结核病的发生、发展过程,经过筛选及研究发现一些稳定差异性表达的RNA可作为结核病早期的新型生物诊断标志物。

1.微小RNA

miRNA在结核病的诊断与治疗上吸引着越来越多研究者的关注。如 mir - 140 通过调节肿瘤坏死因子受体相关因子 6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6,TRAF6)表达, mir - 1178 通过靶向 Toll样受体 4(TLR-4)的调节,减弱结核分枝杆菌感染所诱导的炎性细胞因子IL-6、IL-1β和TNF-α的表达水平, mir - 20a - 5p 通过靶向c-Jun氨基末端激酶 2(c-Jun N-terminal kinase-2,JNK2)信号抑制巨噬细胞凋亡, mir - 2a 通过靶向内质网定位的Ca 2+ 转运蛋白CACNA2D3抑制结核分枝杆菌自噬,促进结核分枝杆菌的存活。另外,利用差异表达miRNA可进行结核感染进展与疾病预测,如 mir - 769 - 5p mir - 320a mir - 212 - 3p 在结核病患者和健康对照者之间的差异表达。总之,miRNA在结核感染过程中可调节炎症反应和免疫应答,积极参与自噬与凋亡反应,维持结核分枝杆菌在体内的存活。

2.长链非编码RNA

在结核分枝杆菌感染期间,单核细胞中的lncRNA核富集转录体 1(nuclear-enriched autosomal transcript 1,NEAT1)表达增加,其水平随着治疗而逐渐下降,表明 lncRNA NEAT1 与结核病的疗效监测和预后判断有关。活动性结核病患者单核细胞中 lncRNA PCED1B - AS1 表达下调,同时单核细胞凋亡减弱、自噬增强,提示它们可以作为肺结核的新潜在治疗靶标。 lncRNA AC079767 . 4 )是结核病高度易感基因,Zhao等研究进一步探讨了 lncRNA AC079767 . 4 )基因多态性与中国汉族人群易感性的关系,发现该基因 rsl2477677 C等位基因携带者患肺结核的易感性明显降低。 lncRNA AC079767 . 4 )基因多态性可能是结核治疗效果评估的潜在分子生物标志物。Yang等发现了2个可能作为结核病诊断标志物的潜在lncRNA,分别是 MIR3945HG V1 MIR3945HG V2 。由于lncRNA发挥功能的作用机制十分复杂,其功能的研究十分困难,目前仅有少数lncRNA的功能被阐明。寻找具有结核潜伏感染发病预警诊断潜能的lncRNA,对结核病的防治具有重大意义。

3.环状RNA

尽管circRNA研究起步较晚,但circRNA的特征表明它们可能是疾病潜在有价值的生物标志物。①稳定性:circRNA可形成不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾的共价闭合环状结构,这使circRNA可免受核糖核酸酶和RNA核酸外切酶的降解,因此circRNA具有比线性RNA更长的半衰期、更强的稳定性,更适合作为生物标志物;②丰富性:circRNA是分布在人类细胞中最普遍的分子,在各种组织和体液中表达丰富,包括血液、血浆、血清及外泌体中,这使其成为体液活检生物标记物的理想候选者。因circRNA的广泛分布,有望使用血液、脑脊液、胸水、腹水乃至无创性标本唾液、尿液等样本进行检测;③组织特异性:它是circRNA具有特定功能的证据,也是将circRNA作为开发临床疾病诊断标记物的基础。一部分circRNA只会在特定的组织中检测到,而在其他组织中不表达,且circRNA的表达量还会随着组织细胞的发育程度或病理变化而改变;④保守性:研究发现,多数circRNA在不同物种间进化过程中具有高度保守序列,仅少数在进化上不保守。这些特点显示circRNA在转录水平与转录后水平可能发挥着重要作用。同时研究人员通过对人血液中外泌体的检测,发现血清样品中的circRNA在室温条件下能够维持至少24h的稳定。

巨噬细胞是宿主对MTB免疫防御的第一道防线,Huang等证明了circRNA的改变与人类巨噬细胞对结核感染的反应有关。有研究者利用微矩阵的分析方法分析MTB感染后的巨噬细胞衍生单核细胞中差异表达的circRNA,其中32个上调,110个下调,且 has - circ - 0043497 has - circ - 0001204 可能是结核病的有效诊断生物标志物,在未来可能成为治疗靶点。莫森等的研究证明 has - circRNA - 100632 has - circRNA - 103747 has - circRNA - 102051 has - circRNA - 104375 has - circRNA - 405571 表达上调, has - circRNA - 104791 has - circRNA - 400770 has - circRNA - 403882 has - circRNA - 104936 has - circRNA - 404758 等表达下调,这些差异表达的circRNA可能对脊柱结核的诊断和治疗有重要的意义。Qian等发现 has - circ - 0000414 has - circ - 0000681 has - circ - 0000681 has - circ - 0002113 has - circ - 0002362 has - circ - 0002908 has - circ - 0008797 has - circ - 0063179 是诊断活动性肺结核的潜在可靠的标记分子。

有学者利用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)更深层次分析了其作为生物标志物的可靠性并对其作用机制做了更进一步的研究。信号转导及转录激活因子 1(signal transduction and activator of transcription 1,STAT1)及其相关分子 SAMD8 - has circRNA994 TWF1 - has - circRNA9897 可能是活动性肺结核病发生发展的潜在生物标志物,而且STAT1与干扰素信号通路以及免疫系统中的细胞因子信号高度相关,在结核病的发生发展中发挥重要作用。

另外有研究发现, circRNA - 101128 可能通过调节LET-7a参与丝裂原活化蛋白激酶和磷酸肌醇-3激酶/蛋白激酶通路,在MTB感染的应答中可能起重要作用。 Has circRNA - 103571 对活动性肺结核诊断具有重要价值,且可能与 miR - 29a miR - 16 存在靶向关系调节,构成has-circRNA-103571-miRNA-mRNA相互作用参与活动性结核病的发生发展。

二、全基因组测序

全基因组测序检测耐药具有高敏感度、高特异度、可重复分析数据,以及可依据研究进展进一步优化分析的特点,目前其已成为MTB耐药分析的重要方式,在欧洲已普遍应用于耐药结核病的检测。目前使用的参考数据库,一线抗结核药品耐药突变数据库是以10 290株临床分离菌株的表型药敏试验结果作为标准,对异烟肼、利福平、乙胺丁醇、吡嗪酰胺耐药有着良好的预测效果(检测敏感度分别达到97.1%、97.5%、94.6%和91.3%,特异度分别为99.0%、98.8%、93.6%、96.8%),其不仅收录了目前已知的所有耐药突变,还对耐药基因上的敏感突变进行了注释,可以同时预测菌株对一线抗结核药品的耐药性和敏感性。二线抗结核药品耐药数据库则整合了TBDreaMDB和MUBⅡ-TB-DB中收录的经GeneXpert MTB/RIF、MTBDRplus、MTBDRsl检测的耐药突变,该数据库以表型药敏试验结果为标准,预测菌株对二线抗结核药品耐药性的准确度都达到70%以上(除卷曲霉素外),在国际上具有较高权威性。 b8jWDAmTqcw/7ZpBigBkEQoiT6M/m5xoTpKBCGmqh84R76fSuN41zqoaSqI1TULX

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×