Assessment of Gene Expression Profiles in Peripheral Occlusive Arterial Disease

BackgroundMolecular events responsible for the onset and progression of peripheral occlusive arterial disease (POAD) are incompletely understood. Gene expression profiling may point out relevant features of the disease.MethodsTissue samples were collected as operatory waste from a total of 36 patients with (n = 18) and without (n = 18) POAD. The tissues were histologically evaluated, and the patients with POAD were classified according to Leriche-Fontaine (LF) classification: 11% with stage IIB, 22% with stage III, and 67% with stage IV. Total RNA was isolated from all samples and hybridized onto Agilent 4×44K Oligo microarray slides. The bioinformatic analysis identified genes differentially expressed between control and pathologic tissues. Ten genes with a fold change ≥ 2 (1 with a fold change ≥ 1.8) were selected for quantitative polymerase chain reaction validation (GPC3, CFD, GDF10, ITLN1, TSPAN8, MMP28, NNMT, SERPINA5, LUM, and FDXR). C-reactive protein (CRP) was assessed with a specific assay, while nicotinamide N-methyltransferase (NNMT) was evaluated in the patient serum by enzyme-linked immunosorbent assay.ResultsA multiple regression analysis showed that the level of CRP in the serum is correlated with the POAD LF stages (r2 = 0.22, P = 0.046) and that serum NNMT is higher in IV LF POAD patients (P = 0.005). The mRNA gene expression of LUM is correlated with the LF stage (r2 = 0.45, P = 0.009), and the mRNA level of ITLN1 is correlated with the ankle-brachial index (r2 = 0.42, P = 0.008).ConclusionsOur analysis shows that NNMT, ITLN1, LUM, CFD, and TSPAN8 in combination with other known markers, such as CRP, could be evaluated as a panel of biomarkers of POAD.

RésuméIntroductionLes événements moléculaires responsables de l'apparition et de la progression de la maladie artérielle périphérique (MAP) sont encore mal compris. Le profil d'expression génique semble indiquer les caractéristiques propres à la maladie.MéthodesLes échantillons tissulaires ont été recueillis des déchets opératoires provenant de 36 patients ayant une MAP (n = 18) et n'ayant pas de MAP (n = 18). Les tissus ont été évalués histologiquement, et les patients ayant une MAP ont été classifiés selon la classification de Leriche et Fontaine (LF) : 11 % à l'étape IIB, 22 % à l'étape III et 67 % à l'étape IV. L'ARN total a été isolé de tous les échantillons et hybridé sur les biopuces à oligo d'Agilent 4×44K. L'analyse bioinformatique a identifié les gènes différemment exprimés entre les tissus témoins et pathologiques. Dix gènes ayant un fold-change ≥ 2 (1 ayant un fold-change ≥ 1,8) ont été sélectionnés pour la validation de la réaction en chaîne de la polymérase quantitative (GPC3, CFD, GDF10, ITLN1, TSPAN8, MMP28, NNMT, SERPINA5, LUM et FDXR). La protéine C réactive (CRP : C-reactive protein) a été évaluée par un dosage spécifique, tandis que le nicotinamide N-méthyltransférase (NNMT) a été évaluée dans le sérum du patient par le titrage au moyen d'un immunoabsorbant lié à une enzyme.RésultatsL'analyse de régression multiple a montré que la concentration de CRP dans le sérum est corrélée par les étapes de la MAP selon LF (r2 = 0,22, P = 0,046) et que le NNMT sérique est plus élevé chez les patients ayant une MAP IV selon LF (P = 0,005). L'expression génique de l'ARN messager de LUM est corrélée par l'étape selon LF (r2 = 0,45, P = 0,009), et la concentration en ARN messager de ITLN1 est corrélée par l'indice cheville-bras (r2 = 0,42, P = 0,008).ConclusionsNotre analyse montre que NNMT, ITLN1, LUM, CFD et TSPAN8 en association avec les autres marqueurs connus, comme la CRP, pourrait être évaluée comme un ensemble de biomarqueurs de la MAP.