Multi-omics-undersøgelse af unge voksne patienter med koronarsyndrom (Young-COSMOS)

1. Forskningsformål og betydning I de senere år, med den hurtige udvikling af Kinas økonomi, har ændringerne i koststruktur og livsstil, såvel som overdreven mental stress og andre faktorer ført til en åbenlys tendens til yngre forekomst af koronararteriesygdom ( CAD), og en stigning i dødeligheden. Dette gælder især i Shenzhen, som har den yngste gennemsnitsalder i landet. CAD hos unge reducerer ikke kun livskvaliteten og mister evnen til at arbejde, men tærer også for tidligt medicinske ressourcer, øger sociale omkostninger og medfører en tung byrde for familier og samfund. Derfor er det af stor betydning at studere transkriptomet, metabolomet og tarmfloraen af ​​unge CAD og opnå de multiomiske karakteristika for disse patienter til tidlig advarsel, som vejleder forbedringen livsstil, regulering af behandling, forbedring af behandlingsraten og reduktion af byrden for familie og samfund.

2. Forskningsstatus i ind- og udland

1. Folkesundhedsbyrden af ​​koronararteriesygdom i Kina Med udviklingen af ​​den sociale økonomi har Kinas nationale livsstil undergået dybtgående ændringer. Under den sociale baggrund af befolkningens aldring og urbanisering stiger risikoen for aterosklerotisk hjerte-kar-sygdom (ASCVD) dag for dag. Forekomsten af ​​hjerte-kar-sygdomme fortsætter med at stige. ASCVD er den største dødsårsag i Kina og overgår kræft og andre sygdomme .CAD er en vigtig del af ASCVD. Ifølge China Cardiovascular Health and Disease Report 2019 er det samlede antal CAD-patienter i Kina omkring 11 millioner. CAD forårsager ekstremt høj dødelighed og invaliditetsrate, hvilket forårsager alvorlig folkesundhedsbyrde og social og økonomisk byrde. Den 5. kinesiske sundhedstjenesteundersøgelse i 2013 viste, at forekomsten af ​​koronararteriesygdom blandt beboere ≥15 år var 12,3‰ i byområder, 8,1‰ i landområder og 10,2‰ i by- og landområder.Ifølge Kinas Health Statistics Yearbook 2018 er dødeligheden fra kranspulsåresygdom var 115,32 pr. 100.000 indbyggere i byerne og 122,04/100.000 indbyggere i landdistrikter i 2017. Baseret på stikprøvedatabasen over indlagte patienter forsikret af Kinas grundlæggende sygesikring fra 2010 til 2014, var den årlige estimerede hospitalsindlæggelsesrate til 24 akutte/4. 100.000. Medianindlæggelsesomkostningerne for patienter med akut myokardieinfarkt i by-Kina er 31.000 yuan, og medianindlæggelsesomkostningerne for patienter, der modtager koronar interventionsterapi, er 52.000 yuan.

   Det er et uomtvisteligt faktum, at CAD forårsager en alvorlig social byrde. Hvordan man kan lade flere CAD-patienter finde deres sygdom så tidligt som muligt, gribe ind så tidligt som muligt og undgå at vende tilbage til fattigdom, blive handicappede eller endda dø på grund af sygdom på grund af sygdomsforværring, er et presserende folkesundhedsproblem. Sund Kina 2030-plan, forventes den for tidlige dødelighed af alvorlige kroniske sygdomme at falde fra 18,5 % i 2015 til 15,9 %, hvilket indikerer, at håndteringen af ​​kroniske sygdomme også bliver i stigende grad lagt vægt på på det nationale sundhedspolitiske plan.

2. Epidemiologiske karakteristika ved koronar hjertesygdom hos unge Med forbedringen af ​​diagnose og behandlingsniveau og folks opmærksomhed på CAD er dødsfaldet af CAD i verden faldet betydeligt. Epidemiologiske data i USA viste, at fra 1980 til 2002 dødeligheden for mandlige og kvindelige CAD-patienter faldt med henholdsvis 52 % og 49 % [3]. Desværre har forbedringer i CAD-resultater ikke dækket alle aldersgrupper. Epidemiologiske data fra USA [3], Storbritannien [4], Canada [5] og Australien [6] viser alle, at sygeligheden og dødeligheden af ​​unge CAD-patienter yngre end 45 år stiger år for år. Forskergruppen bekræftede også i den tidligere undersøgelse, at andelen af ​​unge CAD-patienter, der blev indlagt på Department of Cardiology of Shenzhen People's Hospital steg år for år fra 2015 til 2019. Dette viser, at unge CAD-patienter har forskellige sygdomsudviklingskarakteristika, og teorien og grundlaget for unge CAD er afledt af undersøgelsen af ​​hele befolkningen og den tilsvarende innovation af behandlingskonceptet har ikke væsentligt forbedret prognosen for unge CAD-patienter. Derfor er det af stor betydning at fremme forskningen i unge CAD, afsløre patogenesen af ​​unge CAD og udforske forudsigelse, diagnostiske markører og terapeutiske mål for forebyggelse og behandling af unges CAD og forbedring af det nationale sundhedsniveau.

   Sammenlignet med den generelle befolkning er unge CAD-patienter ofte forbundet med flere risikofaktorer. Ifølge statistikker har mere end halvdelen af ​​de unge i alderen 18-24 mindst én CAD-risikofaktor [9, 10] og næsten 1/4 af de unge har åreforkalkningsplak. Størrelsen og rækken af ​​aterosklerotiske plaques er direkte positivt korreleret med antallet af risikofaktorer. Dårlig kost, overvægt, hyperlipidæmi, fysisk inaktivitet og rygning er de største risikofaktorer for unge voksne, og antallet af risikofaktorer er tæt forbundet med lang -term outcomes.Uvidenhed om relevante risikofaktorer hos unge øger yderligere risikoen for CAD, og ​​når først koronar aterosklerotisk plak dannes, fortsætter tilstanden med at udvikle sig til koronararteriesygdom, hvilket vil alvorligt påvirke unge patienters livskvalitet og forventet levetid. [11-13]. På nuværende tidspunkt er der dog meget få undersøgelser af mekanismen bag det særlige epidemiologiske fænomen CAD hos unge mennesker [7, 8], og tilsvarende forskning er påtrængende nødvendig for at forklare patogenesen af ​​denne unikke CAD-population .

3. Dynamiske patologiske forandringer af koronararteriesygdom CAD er en kronisk progressiv, dynamisk skiftende patologisk proces, der kan være i en langsigtet stabil tilstand eller blive ustabil til enhver tid. Plaqueruptur eller erosion kan forårsage akutte trombotiske hændelser. Ifølge kliniske manifestationer kan CAD opdeles i Akut koronarsyndrom (ACS) og Kronisk koronarsyndrom (CCS).

   ACS er en gruppe af kliniske syndromer karakteriseret ved akut myokardieiskæmi, herunder ① ustabil angina pectoris (UA);② Akut ikke-ST-segment elevation myokardieinfarkt (NSTEMI);③ Akut ST-segment elevation myokardieinfarkt (STEMI). Hovedmekanismen er ruptur eller erosion af koronar aterosklerotisk plak kombineret med trombose og/eller vasospasme, som forårsager skarp forværring af koronararteriestenose eller akut okklusion.

   CCS dækker de forskellige udviklingsstadier af CHD ud over de kliniske manifestationer domineret af akut koronar trombose, herunder asymptomatisk myokardieiskæmi, vasospasme og mikrocirkulatoriske læsioner. De seks mest almindelige CCS kliniske tilstande omfatter: (1) patienter med mistanke om koronar hjertesygdom og "stabil" angina pectoris, med eller uden dyspnø;② patienter med nyligt opstået hjertesvigt eller venstre ventrikulær dysfunktion, mistænkt for CAD;③ Patienter med asymptomatiske eller stabile symptomer inden for 1 år efter ACS, eller patienter med nylig revaskularisering;(4) Patienter med eller uden symptomer mindst 1 år efter indledende diagnose eller revaskularisering;⑤ patienter med angina pectoris, mistanke om vasospasme eller mikrocirkulationssygdomme;(6) Asymptomatiske patienter med koronar hjertesygdom blev fundet under screening.

   Den dynamiske patologiske proces af CAD er blevet fokus for den nuværende forskning, og hvert led i den patofysiologiske proces kan blive et potentielt nyt mål for forebyggelse og behandling.

4. Forskningsstatus for transkription, metabolisme og tarmflora af koronararteriesygdom Nyere undersøgelser har vist, at CAD er forbundet med ændringer i tarmmikrobiota i forskellige populationer, og metabolitter af tarmmikrobiota anses for at være væsentlige markører for hjerteskade.Koren et al. fandt, at de aterosklerotiske plaques indeholdt DNA-sekvenser af bakterier, såsom Staphylococcus aureus, Veroncoccus og Streptococcus, som også kunne observeres i plaques i tarmkarrene hos det samme individ. Liu et al. udførte multi-omics-analyse på 161 CAD-patienter og 40 raske kontroller og fandt ud af, at sammensætningen af ​​tarmfloraen og metabolitterne ændrede sig væsentligt med sværhedsgraden af ​​CAD. Disse undersøgelser tyder på, at tarmfloraen kan påvirke den dynamiske patologiske proces af CAD ved at regulere det metaboliske værtens veje.

   Nogle specielle ikke-kodende RNA-molekyler, såsom circRNA'er (Circularrnas) og lange ikke-kodende RNA'er (lncRNA'er), blev unormalt udtrykt under udviklingen af ​​CAD og havde visse regulatoriske funktioner. Som biomarkør og terapeutisk mål spiller det en vigtig rolle i diagnosticering og behandling af CAD. Samtidig afslørede tidligere transkriptomanalyse af en række forskellige aterosklerotiske celler, dyre- og humane vaskulære væv, at et stort antal gener blev udtrykt unormalt under den patologiske proces af CAD [1-7], tyder på, at disse gener kan være involveret i den patologiske proces af CAD, men hvorvidt disse gener er modtagelige gener for unge CAD er stadig uklart.

5. Vores projektideer CAD hos unge lægger en stor byrde på familier og samfund. Ung CAD har sine egne karakteristika ved sygdommen, og de ældre patienter er anderledes, ryger, drikker, opholder sig sent og anden dårlig livsstil, samt urimelig kost. , er arbejdspres mere almindeligt hos unge CAD-patienter.Tidligere omics-undersøgelser af CAD blev udført i hele befolkningen og kunne ikke nøjagtigt afsløre patogenesen af ​​den unge befolkning. Derfor kun ved at studere transkriptomet, tarmfloraen og metabolismen af ​​unge CAD, afsløre dens patogenese og udforske nye biomarkører og terapeutiske mål, kan vi fundamentalt løse problemerne med unge CAD og levere effektive strategier til klinisk forebyggelse og behandling af unge CAD.

Dette emne foreslåede linje udvalgte 18 til 45 år gamle koronar interventionel diagnose og behandling af 200 patienter, i henhold til resultaterne af koronar angiografi og kliniske manifestationer af opdelt i unge patienter med normal koronar gruppe (40 tilfælde), de unge patienter med kronisk koronar syndrom gruppe (80 tilfælde) og unge gruppe (80 tilfælde), akut koronar syndrom patienter til metabolisme af det fulde spektrum af blodgruppe og hele transkriptom sekventering, og intestinal mikroflora metagenom og fuld spektrum metabolom sekventering af fæces.