circ-AKT3和circ-EGLN3作为BK多瘤病毒再激活潜在生物标志物的表达分析

《BMC Infectious Diseases》：Expression analysis of circ-AKT3 and circ-EGLN3 in BK polyomavirus-infected kidney transplant recipients: potential biomarkers for viral reactivation

本研究针对肾移植受者(KTRs)中BK多瘤病毒(BKPyV)再激活缺乏有效生物标志物的临床难题，探讨了circ-AKT3和circ-EGLN3及其靶向miRNA在BKPyV感染中的表达特征。研究发现BKPyV感染组circRNAs显著下调而miRNAs明显上调，ROC曲线显示circ-EGLN3在血液和尿液中的AUC均为1.00，表明这些circRNAs可作为BKPyV再激活的潜在诊断标志物，为临床早期干预提供了新思路。

　　

在肾移植领域，BK多瘤病毒(BKPyV)再激活一直是困扰临床医生的棘手问题。这种病毒在超过90%的成年人中以潜伏状态存在，但在免疫抑制的肾移植受者(KTRs)中，病毒再激活可能导致BKPyV相关性肾病(BKVAN)，严重影响移植肾的存活率。目前缺乏有效的早期诊断生物标志物，使得临床干预往往滞后。

在这一背景下，Samar Bizhani等研究人员将目光投向了环状RNA(circRNAs)这一新兴的非编码RNA分子。circRNAs以其独特的共价闭合环状结构而著称，具有高度稳定性，并能作为竞争性内源RNA(ceRNAs)吸附微小RNA(miRNAs)，从而调控基因表达。此前研究表明，circ-AKT3通过调控miR-296-3p/E-钙黏蛋白(CDH1)信号通路在糖尿病肾病中发挥作用，而circ-EGLN3通过miR-1299/干扰素调节因子7(IRF7)轴影响肾细胞癌的发生发展。鉴于BKPyV的嗜上皮特性依赖于上皮完整性(E-钙黏蛋白)和干扰素应答(IRF7)的逃逸，研究人员推测这些circRNAs可能参与BKPyV的致病过程。

本研究采用横断面设计，共纳入20例肾移植受者，分为10例BKPyV感染组和10例稳定移植组，另设20例健康对照。所有样本来自2020-2022年间阿布阿里西纳医院的移植患者。研究人员采用SYBR Green实时荧光定量PCR技术检测血液和尿液样本中circRNAs、亲本基因和靶向miRNAs的表达水平，并通过ROC曲线分析评估其诊断价值。

circRNAs及其线性对应物的表达特征

研究结果显示，在BKPyV感染者的血液和尿液样本中，circ-AKT3和circ-EGLN3的表达水平均显著降低，而其线性mRNA对应物AKT3和EGLN3的表达则无明显变化。这种环状异构体的选择性下调提示BKPyV感染特异性地影响了circRNAs的稳定性或生物合成。

microRNA的表达模式

与circRNAs的下调相反，其靶向miRNAs miR-296-3p和miR-1299在BKPyV感染组中呈现显著上调趋势。这种表达模式的负相关性为ceRNA调控机制提供了有力证据。

靶基因的表达变化

miRNAs的靶基因CDH1(E-钙黏蛋白)和IRF7(干扰素调节因子7)在BKPyV感染组中显著下调。E-钙黏蛋白是维持上皮完整性的关键分子，其下调可能促进病毒在尿路中的传播；而IRF7作为I型干扰素应答的主要调节因子，其抑制可能削弱抗病毒免疫应答。

诊断效能评估

ROC曲线分析显示，circ-EGLN3在血液和尿液中的曲线下面积(AUC)均达到1.00，表现出完美的诊断准确性。circ-AKT3也显示出良好的诊断价值，在血液中的AUC为0.8571，在尿液中的AUC为0.83。

相关性分析

Spearman相关性分析进一步证实了circRNAs与miRNAs之间的负相关关系，以及miRNAs与靶基因之间的负相关关系，这为ceRNA调控网络的存在提供了统计学支持。

本研究首次揭示了circ-AKT3/miR-296-3p/CDH1和circ-EGLN3/miR-1299/IRF7调控轴在BKPyV感染中的作用模式。研究人员提出，BKPyV感染可能通过干扰宿主剪接机制或RNA降解途径，特异性降低circ-AKT3和circ-EGLN3的水平，减少其对miRNAs的吸附作用，导致miR-296-3p和miR-1299积累，进而增强对CDH1和IRF7的转录后抑制。这种分子级联反应可能共同破坏上皮屏障功能和抗病毒免疫应答，为病毒复制和传播创造有利条件。

该研究的创新之处在于首次将ceRNA网络概念引入BKPyV感染研究领域，并证实了circRNAs作为潜在生物标志物的临床价值。然而，研究也存在一定局限性，如样本量较小、缺乏体外或体内机制验证实验。未来需要更大规模的多中心研究来验证这些发现，并通过功能实验直接证实预测的ceRNA相互作用。

这项发表在《BMC Infectious Diseases》的研究为理解宿主-病毒相互作用提供了新的分子视角，为开发肾移植后BKPyV再激活的非侵入性诊断方法奠定了理论基础，对改善移植患者的临床预后具有重要意义。