Cardiovasc Res丨找心衰标志物？这篇研究用公共数据库两站搞定！

研究概览

Study Overview

糖尿病是心力衰竭的重要风险因素，心衰合并糖尿病患者全因死亡率是血糖正常心衰患者的2倍。然而，心衰与糖尿病相关的分子基础主要来源于动物模型，并不能很好的代表临床糖尿病患者的表型和治疗特点。

近日，英国利兹大学Richard M Cubbon团队在Cardiovascular Research杂志发表文章，通过结合GTEx数据库的糖尿病患者心肌转录组和UK Biobank数据库糖尿病患者循环蛋白水平，证实Erbb3和Hspa2是糖尿病患者发生心力衰竭的新型标志物。

研究流程图

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研究方法

1.1 GTEx数据库心肌RNA-seq数据获取

GTEx数据库全称为基因型-组织表达计划（Genotype-Tissue Expression Project），该数据库包括了人体54种不同组织的遗传变异和基因表达信息。

该研究获取了数据库中425份右心耳组织和428份左室心尖组织的RNA-seq数据（bulk RNA-seq公共数据直接从GTEx portal官网下载，共患病数据通过NIH dbGaP数据库申请获得）。

1.2 Bulk RNA-seq数据处理流程

利用DESeq2包分析差异基因表达（参考观科研丨Bulk RNA-seq）。将1型和2型糖尿病合并为单一糖尿病变量，协变量包括年龄、性别、种族、缺血时间、Hardy评分、BMI分类、高血压和心梗史，以及RNA完整值（RIN）。

1.3 UK Biobank队列

该研究包含UKB 54219名研究对象的血浆蛋白质组数据（包括2923种不同的蛋白）以及约50000名研究对象的心脏核磁数据。

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研究结果

对GTEx获取的右房 (RA) 和左室 (LV) bulk RNA-seq数据进行DEG分析，分别发现72和46个与糖尿病相关的差异基因，其中RA和LV均有32个DEG的log2 fold change幅度超过0.32。

随后，作者利用UKB的血浆蛋白质组数据验证bulk RNA-seq的结果。其中，只有ERBB3、NRXN3、HSPA2三个基因在两组数据变化表现出一致。

接下来，作者利用UKB观察以上三种蛋白质是否与长期不良心血管事件发展有关。作者按照三种蛋白水平对患者进行四分类并绘制对心衰以及心血管死亡的Kaplan-Meier生存曲线，发现ERRB3最低组和HSAP2最高组心衰发病率升高，而NRXN3水平无影响，针对心血管死亡结局的分析结果与心衰一致 。

简评

亮点：结合GTEx和UKB两个人类样本数据库，通过数据挖掘完成组学-人群队列验证流程发现新型标记物。

局限性：由于不同数据库对于不同蛋白表达水平的处理方式不同，以及检测涵盖的蛋白谱不同，得到的结果存在一定偏倚。需要进一步的转化研究证实该研究结论。

参考文献：

Conning-Rowland MS, Giannoudi M, Drozd M, et al. The diabetic myocardial transcriptome reveals Erbb3 and Hspa2 as a novel biomarkers of incident heart failure. Cardiovasc Res. Published online August 24, 2024. doi:10.1093/cvr/cvae181