HLA-DPA1 как диагностический биомаркер для дифференциации ранней и поздней преэклампсии

Возникновение и развитие различных форм преэклампсии (ПЭ), особенно преэклампсии с ранним началом (ПРН), тесно связаны с иммунной системой. Целью настоящего исследования было применение методов машинного обучения для выявления ключевых иммунных биомаркеров и оценки их прогностического потенциала. Профили экспрессии мРНК были получены из объединённого набора данных GSE60438 + GSE75010 базы Gene Expression Omnibus (GEO), а иммунорегуляторные гены — из базы данных ImmPort. Затем для дифференциального анализа экспрессии были отобраны иммунные гены, ассоциированные с ПРН и преэклампсией с поздним началом (ППН). Для различных дифференциально экспрессирующихся иммунных генов (DIRG) провели анализ обогащения по терминам онтологии генов (GO) и Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG). Взаимосвязи между различными DIRG изучали с помощью сетей белок–белкового взаимодействия (PPI). С использованием метода наименьшего абсолютного усечения и выбора (LASSO) и множественного рекурсивного исключения признаков на основе метода опорных векторов (mSVM-RFE) были выявлены потенциальные биомаркеры ПРН. Для оценки диагностической способности генов-кандидатов использовали ROC-кривые, а для оценки эффективности прогностических моделей построили номограмму. Для дополнительной проверки результатов проанализировали другие наборы данных GEO (GSE22526 + GSE74341 + GSE190639*) и выполнили иммуногистохимическое исследование (ИГХ) и количественную ПЦР в реальном времени (qRT-PCR) плацентарной ткани, чтобы подтвердить уровни экспрессии и диагностическую ценность ключевых генов. Наконец, с помощью алгоритма CIBERSORT проанализировали состав инфильтрата из 22 типов иммунных клеток при ПРН. При сравнении ППН и ПРН были выявлены в общей сложности 17 дифференциально экспрессирующихся генов (DEG) и 7 дифференциально экспрессирующихся иммунных генов (HLA-DPA1, FPR1, CGB5, LYZ, LEP, PROK2 и SERPINA3). Анализ GO показал, что DIRG значимо обогащены генами, участвующими в положительной регуляции пролиферации T-клеток, лимфоцитов и мононуклеарных клеток. Анализ обогащения KEGG преимущественно выявил связи с иммунными, эндокринными и метаболическими, а также сердечно-сосудистыми заболеваниями. HLA-DPA1 — ген главного комплекса гистосовместимости класса II, участвующий в презентации антигена и иммунной регуляции, — был идентифицирован как потенциальный диагностический биомаркер ПРН; площадь под ROC-кривой составила 0,758. Снижение его экспрессии при ПРН указывает на возможную роль этого гена в нарушении материнско-плодной иммунной толерантности. Анализ клинических образцов показал, что снижение экспрессии HLA-DPA1 связано с ПРН. Кроме того, анализ иммунного микроокружения продемонстрировал отрицательную корреляцию экспрессии HLA-DPA1 с регуляторными T-клетками и активированными дендритными клетками и положительную корреляцию с макрофагами M1 и покоящимися тучными клетками. Иммунные механизмы являются ключевым фактором патогенеза поражения плаценты при ПРН. HLA-DPA1 можно рассматривать как ключевой иммунный ген, связанный с иммунными клетками; полученные результаты открывают новые перспективы для диагностики и изучения патогенеза ПРН.