非肿瘤纯生信：换个疾病又是一篇文章！全血和PBMC比较的思路
今天给大家分享的是2019年Allergy Asthma Clin Immunol（IF=2.664）上的文章“Whole blood vs PBMC: compartmental differences in gene expression profiling exemplified in asthma”。在这篇文章中，作者简单分析了哮喘患者与健康人的全血与外周血单核细胞的基因差异，发现了哮喘患者PBMC中蛋白OX40和CD28表达上调。
Whole blood vs PBMC: compartmental differences in gene expression profiling exemplified in asthma
在哮喘中全血与外周血单核细胞之间基因表达谱的差异
一.研究背景
哮喘是一种慢性肺部疾病，其特征为由呼吸道发炎导致频繁的呼吸困难、喘息、咳嗽和胸闷。同时其为异质性疾病，其中过敏性哮喘是由2型T辅助细胞炎症反应引起的，其特征为气道和血液嗜酸性粒细胞增多，而中性粒细胞性哮喘的特征为涉及17型T辅助细胞。
二.分析流程
三.结果解读
使用NanoString Immune Profiling Panel分析10位受试者全血与外周血单核细胞（PBMC）的差异表达基因，有涉及704个基因差异，但在PBMC高表达只有6个
图1a：展示在PBMC中高表达的6个基因
图1b：展示在全血高表达且与PBMC差异明显的6个基因
图1c：展示轻度哮喘患者或健康人全血样本和PBMC之间基本表达相关性，其中健康人与哮喘患者全血之间的平均相关性系数为0.97，而PBMC样本之间平均相关性系数为0.87，因此，健康人与哮喘患者的PBMC有很大可能存在差异
图1. PBMC和全血样品的基因表达谱差异
图2a：过滤低丰度的转录本后，展示所有样本中转录本情况，其中在全血高表达有64个基因，而在PBMC中高表达的有13个基因
图2bc：使用NanoString-curated进行通路分析，全血中高表达的基因涉及多种免疫过程，而PBMC中高表达基因涉及T淋巴细胞和单核细胞/巨噬细胞过程
图2. 过滤低丰度转录本后的全血与PBMC的基因表达概况
图3a：健康人和哮喘患者的基因表达差异分析，在PBMC中只有EGR2在哮喘患者中高表达，而在全血中哮喘患者有41个下调的基因和6个上调的基因
图3b：对下调基因进行通路分析，发现哮喘下调的基因与一般免疫、以及NK细胞和TH1介导的免疫有关
图3. 哮喘患者中的差异表达基因
图4a：使用NanoString nCounter Vantage的3D免疫细胞分析法同时测定样本的蛋白质和RNA，并进行对应蛋白质和RNA的相关性分析，在PBMC有10个基因的蛋白质和RNA呈正相关（蓝色），在全血中2个基因蛋白与RNA呈负相关
图4b：对哮喘患者和健康人的PBMC进行蛋白质差异分析，发现在哮喘患者中OX40（TNFRSF4）和CD28上调，但没有RNA差异
图4. PBMC中的蛋白差异
小结
最后小结一下，作者选用5个轻度过敏性哮喘和5个健康人样本在NanoString nCounter平台测定免疫相关RNA，发现全血中特异性表达的64种特异性基因涉及先天、体液和适应性免疫过程，而PBMC中的13种特异性基因涉及T细胞和单核细胞介导的过程。作者进一步分析健康人与哮喘患者中的基因差异，发现在哮喘与健康人的全血中有47种差异表达基因，而在PBMC只有一种特异性基因。最后作者使用nCounter分析健康人与哮喘患者的蛋白差异，发现涉及T细胞活化过程的共刺激因子CD28和OX40 (TNFRSF4)在哮喘患者中高表达。
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