RNA-Seqによる胆汁腺腫の進行における組織常駐型マクロファージの炎症性と恒常性の役割の分析

Analysis of Inflammatory and Homeostatic Roles of Tissue-resident Macrophages in the Progression of Cholesteatoma by RNA-Seq.

• Lian Fang
• Lin Chen
• Bi Lin
• Liang Han
• Kaiquan Zhu
• Qifa Song

抄録

背景:

組織常駐型マクロファージ（TRMØs）は、微生物の侵入や胆汁腺腫のコレステロール結晶などの刺激物質から体を守るために、また、不要な細胞の破片を洗浄することで組織の完全性を保つために、自然免疫のセンチネルとして働くことができます。

BACKGROUND: Tissue-resident macrophages (TRMØs) can act as innate-immune sentinels to protect body against microbe invaders and stimulating materials such as cholesterol crystals in cholesteatoma, as well as to preserve tissue integrity by cleaning unwanted cellular debris.

方法:

中耳切開組織のTRMØを、胆汁腺腫患者を実験群として、胆汁腺腫のない患者を対照群として採取した。炎症、組織修復、ホメオスタシスのGOプロセス、KEGG、GSEA経路を解析することにより、TRMØsの遺伝子発現プロファイリングを2群間で行った。

METHODS: TRMØs in the incised middle ear tissues were obtained from the patients with cholesteatoma as an experimental group and the patients without cholesteatoma as a control group. Differential gene expression profiling of TRMØs was conducted between two groups by analyzing GO processes, KEGG and GSEA pathways of inflammation, tissue repair and homeostasis.

結果:

今回の研究では、7060個の遺伝子のうち145個の遺伝子が、胆汁腺腫のない患者と比較して有意にアップレギュレーション（logFC>2、FDR<0.05）されていることが明らかになった。その結果、好中球機能、白血球遊走、適応免疫応答、受容体やシグナル伝達経路が関与しており、TRMØsの炎症・抗感染機能が亢進していることが明らかになった。一方、TRMØsの恒常性と修復機能は、過剰に発現したケラチン-13などのアップレギュレーションされた遺伝子の影響を受けていた。さらに、74個のダウンレギュレーションされた遺伝子（logFC<-2、FDR<0.05）もまた、細胞外マトリックス構造とTRMØsの収縮線維に影響を与え、ホメオスタシスと修復機能に影響を与えた。

RESULTS: The current study showed that 145 of 7060 genes were significantly up-regulated (logFC>2 and FDR <0.05) when compared with the patients without cholesteatoma. GO process, GSEA and Cytoscape analysis of the over-expressed genes illustrated the boosted inflammatory and anti-infection functions of TRMØs existed neutrophil function, leukocyte migration, and adaptive immune response involved receptors and signaling pathways. Whereas the homeostasis and repair functions of TRMØs were affected from up-regulated genes, such as over-expressed keratin-13 that helped form the outer keratinising squamous epithelial layer, and over-expressed MMPs that activated the extracellular matrix molecules to promote inflammation and disturb tissue remodeling. Additionally, 74 down-regulated genes (logFC<-2 and FDR <0.05) also affected the homeostasis and repair functions by affecting extracelluar matrix structure and contractile fibres in TRMØs.

結論:

胆汁腺腫の細胞レベルおよび分子レベルでの原因は、慢性感染と、細胞の完全性と組織のリモデリングに関わるいくつかの障害された細胞生物学的プロセスである。

CONCLUSIONS: The cellular and molecular levels in cholesteatoma is attributable to chronic infection and several disturbed cellular biological processes involving cell integrity and tissue remodeling.