血管紧张素转换酶2抑制性突变相关炎症反应与干预药物的组学分析及其对新型冠状病毒肺炎的意义

摘要

目的分析血管紧张素转换酶2（angiotensin converting enzyme 2, ACE2）抑制性突变相关炎症机制及其潜在干预药物, 为治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）提供参考。方法从肿瘤基因图谱（the cancer genome atlas, TCGA）数据库筛选具有ACE2突变的肺腺癌数据, 采用R程序语言edgeR包与clusterProfiler包对数据进行差异分析、基因本体学（gene ontology, GO）功能富集分析与京都基因和基因组数据库（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）通路富集分析。使用String在线分析网站对差异基因进行蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction, PPI）网络分析, 筛选出核心基因。应用表观精准治疗预测平台（Epigenomic Precision Medicine Prediction Platform, EpiMed）对关键基因进行多组学关联分析和药物预测。结果共得到差异基因1 005个, 其中表达上调91个, 下调914个。GO富集71条, 其中生物学进程45条, 细胞组分16条, 分子功能10条。KEGG通路共富集13条, 主要富集在炎症通路、病毒感染性疾病、转录调控、药物代谢和蛋白质消化吸收相关通路。PPI网络分析共得到252个蛋白质, H2A簇状组蛋白16、H3簇状组蛋白2、H3簇状组蛋白7、H3簇状组蛋白11、H3簇状组蛋白3、H2B簇状组蛋白3、H2B簇状组蛋白6、H4簇状组蛋白2、H1-4接头组蛋白、H2A簇状组蛋白4为筛选出的10个核心基因。α干扰素、白藜芦醇、塞来昔布、鱼腥草、连翘、地塞米松、白头翁、肿瘤坏死因子α抑制剂、甘草和泛昔洛韦可能是治疗ACE2突变相关炎症的药物。结论 ACE2抑制性突变相关炎症与COVID-19发病机制类似, 通过激活促进丝裂原活化蛋白激酶、Janus激酶/信号转导及转录激活因子和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白等炎症通路导致疾病发生, 白藜芦醇、干扰素、塞来昔布等药物可能对COVID-19具有潜在治疗作用。