整合的单细胞和批量转录组分析发现了与上皮细胞相关的生物标志物以及局灶性节段性肾小球硬化症中的免疫亚型

《International Urology and Nephrology》：Integrated single-cell and bulk transcriptomic analysis identifies epithelial cell-related biomarkers and immune subtypes in focal segmental glomerulosclerosis

FSGS单细胞与 bulk RNA-seq分析揭示上皮细胞相关133个差异基因，构建包含B4GALT5、CSRNP1、CYP3A5的三基因诊断模型（AUC＞0.97），发现CD8+ T细胞、NK细胞和树突状细胞浸润增加且与B4GALT5正相关，通过共识聚类分为两种免疫特征分子亚型。

　　

摘要

背景

局灶性节段性肾小球硬化症（FSGS）是肾病综合征和慢性肾病的主要原因，其特征是足细胞损伤和肾小球瘢痕形成。其异质性使得早期诊断和治疗变得复杂。

方法

我们整合了批量和单细胞RNA测序数据集（GSE200818、GSE200828和GSE176465），以研究FSGS中与上皮细胞相关的分子变化。识别出差异表达基因（DEGs）并分析其功能富集情况。应用机器学习算法（随机森林和支持向量机）构建了诊断基因特征谱。使用ssGSEA评估免疫细胞浸润情况，并通过共识聚类定义分子亚型。独立数据集（GSE133288和GSE108109）用于验证。

结果

共鉴定出133个与上皮细胞相关的差异表达基因。富集分析表明这些基因参与了转录调控和病毒感染相关通路。选出了三个诊断基因——B4GALT5、CSRNP1和CYP3A5——在发现队列和验证队列中均表现出优异的诊断准确性（AUC > 0.97），包括足细胞富集的样本。免疫分析显示FSGS中活化CD8? T细胞、NK细胞和树突状细胞的浸润增加，且B4GALT5与多种免疫亚群呈正相关。共识聚类将患者分为两种具有不同免疫特征的分子亚型。

结论

这项综合分析确定了FSGS中与上皮细胞相关的生物标志物和免疫相关亚型，为诊断和患者分层提供了有前景的工具。尽管在不同数据集中的结果具有稳健性，但仍需进一步的实验验证以确认其机制相关性。