CCR7和CD48作为小儿肾移植后与M1巨噬细胞相关的急性排斥反应的预测靶点

背景：肾移植（KT）是终末期肾病的最佳治疗方法。尽管随着免疫抑制剂的发展，移植物的长期和短期存活率显著提高，但急性排斥反应（AR）仍然是攻击移植物和患者的主要风险因素。先天免疫应答在排斥反应中发挥重要作用。因此，我们的目标是确定与KT后AR相关的先天性免疫生物标志物，并为未来的研究提供支持。材料与方法：基于NCBI基因表达综合数据库（GEO）中的数据集GSE174020进行差异表达基因（DEGs）分析，然后与分子特征数据库中的GSE5099 M1巨噬细胞相关基因结合。我们随后鉴定了与M1巨噬细胞相关的DEGs，定义为DEM1Gs，并进行了基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析。使用Cibersort分析AR期间的免疫细胞浸润。同时，我们使用蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络和Cytoscape软件来确定关键基因。使用来自儿科患者的数据集GSE14328以及来自成人患者的数据集GSE138043和GSE9493验证Hub基因。另外的验证采用大鼠肾移植模型，进行HE染色、免疫组织化学染色和Western Blot。在HPA数据库中检索Hub基因以确认其表达。最后，我们构建了转录因子（TF）-Hub基因和miRNA-Hub基因的相互作用网络。结果：与正常组相比，AR组中有366个基因上调，423个基因下调。随后在这些基因中发现了106个与M1巨噬细胞相关的基因。GO和KEGG富集分析显示，这些基因主要涉及细胞因子结合、抗原结合、NK细胞介导的细胞毒性、免疫受体的激活和免疫应答，以及炎症性NF-κB信号通路的激活。通过PPI和Cytoscape分析，确定了两个Hub基因，即CCR7和CD48。它们已在来自儿科患者和成人患者的外部验证集以及动物实验中得到验证。在HPA数据库中，CCR7和CD48主要在T细胞、B细胞、巨噬细胞以及这些免疫细胞分布的组织中表达。除了免疫浸润外，AR组中CD4+T、CD8+T、NK细胞、NKT细胞和单核细胞显著增加，这与Hub基因筛选的结果高度一致。最后，我们预测了19个转录因子和32个miRNA可能与Hub基因相互作用。结论：通过全面的生物信息学分析，我们的发现可能为肾移植后的急性排斥反应提供预测和治疗靶点。