鼻气道转录组反映下气道中选定的哮喘相关基因特征

背景：支气管刷检的转录组分析可揭示哮喘相关基因特征，但受支气管镜检查侵入性的限制。基于“联合气道”假说，我们评估了鼻刷检在多大程度上反映下气道的哮喘相关转录组变化。方法：在ARMS研究中，我们纳入26例哮喘患者和28例健康对照，均经过完整的临床表征。收集鼻刷检和支气管刷检样本进行RNA测序。我们使用edgeR和WGCNA鉴定支气管刷检中的哮喘相关基因和模块。我们评估了这些基因和模块在ARMS鼻刷检中的表达模式，并在独立的ATLANTIS研究（n=427）中验证了这些发现。结果：我们在下气道中鉴定出51个哮喘相关基因，其中与健康对照相比，哮喘患者中40个基因上调，11个基因下调。40个上调基因中有7个在ARMS鼻刷检中也上调，并在ATLANTIS中得到验证：CLCA1、FETUB、CST1、NTRK2、CDH26、TPSAB1和DHX35。WGCNA揭示了两个模块，在ARMS中支气管和鼻刷检中均一致地在哮喘中升高，并在ATLANTIS中得到证实。一个模块代表IL-13相关炎症，而另一个代表肥大细胞活性。结论：下气道和上气道的哮喘相关基因特征显示出有限但生物学上连贯的重叠，有七个基因和两个基因模块在哮喘中一致升高。共享的基因特征反映了2型炎症的两个独立组成部分：IL-13相关炎症和肥大细胞活性。选定的鼻基因特征提供了一种非侵入性工具，用于识别具有不同分子机制驱动潜在疾病生物学的哮喘内型。