Multi-omics-studie av unge voksne pasienter med koronarsyndrom (Young-COSMOS)

1. Forskningens formål og betydning De siste årene, med den raske utviklingen av Kinas økonomi, har endringene i kostholdsstruktur og livsstil, samt overdreven mental stress og andre faktorer ført til en åpenbar trend med yngre forekomst av koronarsykdom ( CAD), og en økning i dødsraten. Dette gjelder spesielt i Shenzhen, som har den yngste gjennomsnittsalderen i landet.CAD hos unge reduserer ikke bare livskvaliteten og mister arbeidsevnen, men forbruker også for tidlig medisinske ressurser, øker sosiale kostnader og medfører en tung byrde for familier og samfunn. Derfor er det av stor betydning å studere transkriptomet, metabolomet og tarmfloraen til unge CAD og få de multiomiske egenskapene til disse pasientene for tidlig advarsel, som veileder forbedringen av livsstil, regulere behandling, forbedre behandlingsraten og redusere byrden for familien og samfunnet.

2. Forskningsstatus i inn- og utland

1. Folkehelsebyrden av koronarsykdom i Kina Med utviklingen av sosialøkonomien har Kinas nasjonale livsstil gjennomgått store endringer. Under den sosiale bakgrunnen av befolkningens aldring og urbanisering øker risikoen for aterosklerotisk hjerte- og karsykdom (ASCVD) dag for dag. Forekomsten av hjerte- og karsykdommer fortsetter å øke. ASCVD er den største dødsårsaken i Kina, og overgår kreft og andre sykdommer .CAD er en viktig del av ASCVD. I følge China Cardiovascular Health and Disease Report 2019 er det totale antallet CAD-pasienter i Kina rundt 11 millioner. CAD forårsaker ekstremt høy dødelighet og uførhet, noe som forårsaker alvorlig folkehelsebelastning og sosial og økonomisk byrde. Den 5. kinesiske helsetjenesteundersøkelsen i 2013 viste at prevalensraten av koronarsykdom blant innbyggere ≥15 år var 12,3‰ i urbane områder, 8,1‰ i landlige områder og 10,2‰ i urbane og landlige områder.Ifølge Kinas Health Statistics Yearbook 2018 er dødeligheten fra koronararteriesykdom var 115,32 per 100 000 urbane innbyggere og 122,04/100 000 innbyggere på landsbygda i 2017. Basert på prøvedatabasen over innlagte pasienter forsikret av Kinas grunnleggende medisinske forsikring fra 2010 til 2014, var den årlige estimatraten for sykehusinnleggelse av akutt 4/4. 100 000. Median sykehusinnleggelseskostnad for pasienter med akutt hjerteinfarkt i urbane Kina er 31 000 yuan, og median sykehusinnleggelseskostnad for pasienter som får koronar intervensjonsbehandling er 52 000 yuan.

   Det er et ubestridt faktum at CAD forårsaker alvorlig sosial belastning. Hvordan la flere CAD-pasienter finne sykdommen sin så tidlig som mulig, gripe inn så tidlig som mulig og unngå å vende tilbake til fattigdom, bli ufør eller til og med dø på grunn av sykdom på grunn av forverring av sykdom, er et presserende folkehelseproblem. Healthy China 2030 Plan, den for tidlige dødeligheten fra alvorlige kroniske sykdommer forventes å falle fra 18,5 % i 2015 til 15,9 %, noe som indikerer at håndtering av kroniske sykdommer også blir stadig mer vektlagt på det nasjonale helsepolitiske nivået.

2. Epidemiologiske kjennetegn ved koronar hjertesykdom hos unge mennesker Med forbedringen av diagnose og behandlingsnivå og folks oppmerksomhet på CAD, har dødeligheten av CAD i verden redusert betydelig. Epidemiologiske data i USA viste at fra 1980 til 2002, dødeligheten for mannlige og kvinnelige CAD-pasienter gikk ned med henholdsvis 52 % og 49 % [3]. Dessverre har ikke forbedringer i CAD-utfall dekket alle aldersgrupper. Epidemiologiske data fra USA [3], Storbritannia [4], Canada [5] og Australia [6] viser alle at sykelighet og dødelighet for unge CAD-pasienter yngre enn 45 år øker år for år. Forskergruppen bekreftet også i den forrige studien at andelen unge CAD-pasienter som ble innlagt i Kardiologisk avdeling ved Shenzhen People's Hospital økte år for år fra 2015 til 2019. Dette viser at unge CAD-pasienter har forskjellige sykdomsutviklingskarakteristikker, og teorien og grunnlaget for unge CAD er avledet fra studiet av hele befolkningen, og den tilsvarende innovasjonen behandlingskonseptet har ikke vesentlig forbedret prognosen for unge CAD-pasienter. Derfor er det av stor betydning å fremme forskning på ungdom CAD, avsløre patogenesen av ungdom CAD, og ​​utforske prediksjon, diagnostiske markører og terapeutiske mål for forebygging og behandling av ungdom CAD og forbedring av nasjonalt helsenivå.

   Sammenlignet med den generelle befolkningen er unge CAD-pasienter ofte assosiert med flere risikofaktorer. I følge statistikk har mer enn halvparten av ungdommene i alderen 18-24 minst én CAD-risikofaktor [9, 10], og nesten 1/4 av de unge har aterosklerotisk plakk. Størrelsen og rekkevidden av aterosklerotiske plakk er direkte positivt korrelert med antall risikofaktorer. Dårlig kosthold, overvekt, hyperlipidemi, fysisk inaktivitet og røyking er de viktigste risikofaktorene for unge voksne, og antall risikofaktorer er nært knyttet til lang Uvitenhet om relevante risikofaktorer hos unge mennesker øker risikoen for CAD ytterligere, og når koronar aterosklerotisk plakk dannes, fortsetter tilstanden å utvikle seg til koronararteriesykdom, noe som alvorlig vil påvirke livskvaliteten og forventet levealder for unge pasienter. [11-13]. For tiden er det imidlertid svært få undersøkelser på mekanismen bak det spesielle epidemiologiske fenomenet CAD hos unge mennesker [7, 8], og tilsvarende undersøkelser er påtrengende nødvendig for å forklare patogenesen til denne unike CAD-populasjonen .

3. Dynamiske patologiske endringer av koronararteriesykdom CAD er en kronisk progressiv, dynamisk skiftende patologisk prosess som kan være i en langsiktig stabil tilstand eller bli ustabil når som helst. Plakkruptur eller erosjon kan forårsake akutte trombotiske hendelser. I henhold til kliniske manifestasjoner kan CAD deles inn i Akutt koronarsyndrom (ACS) og Kronisk koronarsyndrom (CCS).

   ACS er en gruppe av kliniske syndromer preget av akutt myokardiskemi, inkludert ① ustabil angina pectoris (UA);② Akutt hjerteinfarkt uten ST-segment elevasjon (NSTEMI);③ Akutt hjerteinfarkt med ST-segment elevasjon (STEMI). Hovedmekanismen er ruptur eller erosjon av koronar aterosklerotisk plakk kombinert med trombose og/eller vasospasme, som forårsaker kraftig forverring av koronararteriestenose eller akutt okklusjon.

   CCS dekker de forskjellige utviklingsstadiene av CHD i tillegg til de kliniske manifestasjonene dominert av akutt koronar trombose, inkludert asymptomatisk myokardiskemi, vasospasme og mikrosirkulatoriske lesjoner. De seks vanligste CCS kliniske tilstandene inkluderer: (1) pasienter med mistanke om koronar hjertesykdom og "stabil" angina pectoris, med eller uten dyspné;② pasienter med nylig oppstått hjertesvikt eller venstre ventrikkeldysfunksjon, mistenkt for CAD;③ Pasienter med asymptomatiske eller stabile symptomer innen 1 år etter ACS, eller pasienter med nylig revaskularisering; med eller uten symptomer minst 1 år etter initial diagnose eller revaskularisering;⑤ pasienter med angina pectoris, mistenkt vasospasme eller mikrosirkulasjonssykdommer;(6) Asymptomatiske pasienter med koronar hjertesykdom ble funnet under screening.

   Den dynamiske patologiske prosessen med CAD har blitt fokus for nåværende forskning, og hvert ledd i den patofysiologiske prosessen kan bli et potensielt nytt mål for forebygging og behandling.

4. Forskningsstatus for transkripsjon, metabolisme og tarmflora av koronarsykdom Nyere studier har vist at CAD er assosiert med endringer i tarmmikrobiota i ulike populasjoner, og metabolitter av tarmmikrobiota anses å være viktige markører for hjerteskade.Koren et al. fant at de aterosklerotiske plakkene inneholdt DNA-sekvenser av bakterier som Staphylococcus aureus, Veroncoccus og Streptococcus, som også kunne observeres i plakkene i tarmkarene til samme individ. Liu et al. utført multi-omics-analyse på 161 CAD-pasienter og 40 friske kontroller, og fant at sammensetningen av tarmfloraen og metabolitter endret seg betydelig med alvorlighetsgraden av CAD. Disse studiene tyder på at tarmfloraen kan påvirke den dynamiske patologiske prosessen til CAD ved å regulere den metabolske veier til verten.

   Noen spesielle ikke-kodende RNA-molekyler, som circRNAs (Circularrnas) og Long ikke-kodende RNAs (lncRNAs), ble unormalt uttrykt under utviklingen av CAD og hadde visse regulatoriske funksjoner. Som en biomarkør og terapeutisk mål spiller den en viktig rolle i diagnostisering og behandling av CAD. Samtidig viste tidligere transkriptomanalyse av en rekke aterosklerotiske celler, dyre- og menneskelige vaskulære vev at et stort antall gener ble uttrykt unormalt under den patologiske prosessen med CAD [1-7], antyder at disse genene kan være involvert i den patologiske prosessen med CAD, men hvorvidt disse genene er mottakelige gener for ung CAD er fortsatt uklart.

5. Våre prosjektideer CAD hos unge mennesker påfører familier og samfunn en stor belastning. Ung CAD har sine egne kjennetegn ved sykdommen, og de eldre pasientene er forskjellige, røyker, drikker, holder seg oppe sent og annen dårlig livsstil, samt urimelig kosthold , er arbeidspress mer vanlig hos unge CAD-pasienter.Tidligere omics-studier på CAD ble utført i hele befolkningen og kunne ikke nøyaktig avsløre patogenesen til den unge befolkningen. Derfor, bare ved å studere transkriptomet, tarmfloraen og metabolismen til unge CAD, avsløre patogenesen og utforske nye biomarkører og terapeutiske mål, kan vi fundamentalt løse problemene med ung CAD og gi effektive strategier for klinisk forebygging og behandling av ung CAD.

Dette emnet foreslåtte linjen valgt 18 til 45 år gammel koronar intervensjonsdiagnose og behandling av 200 pasienter, i henhold til resultatene av koronar angiografi og kliniske manifestasjoner av delt inn i unge pasienter med normal koronar gruppe (40 tilfeller), de unge pasientene med kronisk koronar syndrom gruppe (80 tilfeller) og ungdomsgruppe (80 tilfeller), pasienter med akutt koronar syndrom til metabolisme av hele spekteret av blodgruppe og hele transkriptomsekvensering,Og intestinal mikroflora metagenom og fullspektret metabolomsekvensering av avføring.