活动性肺结核病新分子标志物lncRNA/T-UCRs的筛选、 鉴定及功能研究

China is a country with high incidence of pulmonary tuberculosis (TB). It is very difficult to prevent and treat TB due to the lack of disease-specific diagnostic markers. So, there is an urgent need to establish a rapid and sensitive new method for the diagnosis of TB. We previously found that serum miRNAs could serve as potential biomarkers for TB by Solexa sequencing. Considering that long non-coding RNAs (lncRNAs) are also a kind of RNAs, we screened and identified TB-specific lncRNA/T-UCRs in the plasma of TB patients using lncRNA chip methods, and established a model for early diagnosis of TB by qRT-RCR. The sensitivity and specificity of the diagnostic model were also evaluated. In order to reveal the function of MDR-TB-specific lncRNA/T-UCRs, we screened the binding proteins and downstream target genes in peripheral blood immune cells expressing lncRNA/T-UCRs. The study may play an important role in early diagnosis, dissemination control, and reducing morbidity of TB. It will also provide experimental basis for the establishment of an extensive and effective technique for early diagnosis of TB.

我国是肺结核病高发的国家，其防治最突出的难点是缺乏疾病特异性的诊断标志物。为此，迫切需要研究肺结核病分子标志物，建立快速、敏感、特异的肺结核病诊断新方法。课题组前期应用Solexa测序技术发现并验证了肺结核病的特异性miRNAs。lncRNA/T-UCRs和miRNA同属非编码RNA，已被证明在生物体内发挥重要作用。为此，本课题将采用lncRNA芯片技术筛选和鉴定肺结核病特异lncRNA/T-UCRs；经RT -PCR验证，建立肺结核病血浆lncRNA/T-UCRs早期诊断模型，检测模型的灵敏度、特异性；并在lncRNA/T-UCRs阳性表达的外周血免疫细胞中，研究与之相互作用的结合蛋白及下游靶基因，揭示lncRNA/T-UCRs功能。本课题对肺结核病早期诊断，控制肺结核病传播，降低肺结核病的发病率具有重要的意义，并为建立一种肺结核病早期临床诊断技术奠定实验依据。

肺结核病是全球发病率和死亡率最高的疾病之一。然而，临床缺乏有效的肺结核病诊断方法。在本研究中，我们使用微阵列研究了血浆中的长链非编码RNA （lncRNA）以及lncRNA对结核病的潜在诊断价值，发现了163个上调的lncRNA和348个下调的lncRNA。GO、KEGG、CNC分析表明差异表达的 lncRNAs 的功能主要富集在调节α-β T细胞活化和T细胞受体信号通路。使用 RT-qPCR对四种差异表达的lncRNA，NR_038221、NR_003142、ENST00000570366和 ENST00000422183进行验证，发现NR_038221、NR_003142和 ENST00000570366 被上调，而 ENST00000422183 被下调。由四种lncRNA组成的诊断模型的曲线下面积（AUC）值为0.845（灵敏度=79.2%，特异性=75%）。我们进一步预测了可能与这些lncRNA相互作用的mRNA和miRNA，构建ceRNA网络。我们的研究揭示了lncRNA作为肺结核病早期诊断生物标志物的潜在价值，以及这些异常表达的lncRNA在肺结核病发病机制中的作用。此外，还获得了活动性肺结核病治愈患者的潜在血浆标志物：uc.48+和 NR_105053；联合 uc.48+和NR_105053建立疗效评价模型，使用ROC曲线评估其区分活动性肺结核病组和肺结核病治愈组的价值, 其灵敏度为90.00%，特异度为86.36%，曲线下面积（AUC）为0.945。同时，结果提示 uc.48+和 NR_105053可能通过调控相应靶基因，影响了巨噬细胞对抗MTB的能力，从而影响疾病的进程。