Pick病顶叶皮层MAPT转录本多样性解析：长读长RNA测序揭示3R tau蛋白病的剪接调控新机制

本研究利用长读长RNA测序技术（LR RNA-Seq）首次系统解析了Pick病（PiD）患者顶叶皮层中微管相关蛋白tau基因（MAPT）的转录本多样性。通过比较3R tau蛋白病与对照样本，发现2N3R/2N4R转录本比例显著升高，并鉴定出包含外显子6的新型剪接变体。该研究为理解tau蛋白病（tauopathies）的分子机制提供了新视角，对开发RNA靶向治疗策略具有重要意义。

　　

在神经退行性疾病研究领域，tau蛋白异常聚集形成的tau蛋白病（tauopathies）一直是科学家们关注的焦点。这类疾病包括阿尔茨海默病（AD）、Pick病（PiD）和进行性核上性麻痹（PSP）等，其共同特征是tau蛋白在神经元内形成病理性包涵体。有趣的是，不同tau蛋白病表现出截然不同的tau亚型偏好：PiD以3重复tau（3R）为主，PSP则以4重复tau（4R）为主，而AD则呈现3R+4R混合病理。这种选择性背后隐藏着什么分子秘密？传统观点认为，MAPT基因外显子10的选择性剪接决定3R/4R比例，但越来越多的证据表明，tau蛋白的转录调控远比想象中复杂。

正是基于这些未解之谜，Nicole Tamvaka和Owen A. Ross团队在《npj Dementia》发表了开创性研究。他们采用太平洋生物科学公司（PacBio）的Iso-Seq长读长RNA测序技术，对8例PiD患者和4例对照的顶叶皮层样本进行全转录组分析。研究团队开发了多步骤分析流程，结合Flair和SQANTI3软件，通过匹配短读长（SR）RNA测序数据进行验证，最终鉴定出50种MAPT转录本。为验证发现，他们还使用RT-PCR在独立队列（20例PiD、10例对照和20例PSP）中检测了外显子6的表达水平。

MAPT转录本鉴定与分类

通过严格的过滤标准，研究最终锁定19个高频表达的MAPT转录本。其中7个为已知转录本（包括5种经典亚型：0N3R、1N3R、0N4R、1N4R和2N4R），以及一个含123bp新型外显子的0N4R变体（ENST00000680674.1）。值得注意的是，研究者首次在顶叶皮层发现包含外显子6的完整转录本（MAPT_tx_a和MAPT_tx_l），这些转录本在PiD患者中表达显著升高。

MAPT 3R/4R转录本比例

分析显示，PiD与对照组的总体3R/4R比例无显著差异（PiD中位数0.99 vs 对照1.16）。但当聚焦N端变异时，PiD患者的2N3R/2N4R比例显著高于0N3R/0N4R（P=0.0468），这种差异在携带H2单倍型的样本中尤为明显。研究者推测，MAPT H2单倍型可能通过促进外显子3的保留，特异性增加2N3R转录本的表达。

转录本丰度特征

外显子6包含型转录本在PiD中表达量是对照组的2.3倍（P=0.0414），RT-PCR验证显示这种差异在独立队列中依然显著（P=0.0283）。此外，研究者还发现一个含41个氨基酸插入的tau变体（ENST00000680674.1）在PiD中高表达，这种插入位于微管结合域，可能影响tau蛋白功能。

讨论与展望

这项研究突破了传统tau研究的局限，首次系统描绘了3R tau蛋白病的转录组全景。发现外显子6在PiD中的特异性上调尤为关键，因为该外显子通常被认为主要在周围神经系统表达。研究者提出假说：外显子6可能通过改变tau蛋白构象，促进3R tau的病理聚集。此外，2N3R转录本在H2单倍型个体中的优势表达，为解释MAPT H2与PiD的遗传关联提供了新机制。

这些发现对tau蛋白病的精准治疗具有双重意义：一方面，外显子6可能成为PiD的特异性治疗靶点；另一方面，不同N端亚型的比例变化提示我们需要重新评估现有tau靶向药物的作用机制。研究者建议未来应开展单细胞长读长测序，以明确这些剪接变体的细胞特异性表达模式。正如通讯作者Owen A. Ross强调的："理解tau剪接的复杂性，是开发下一代RNA疗法的关键一步。"这项研究不仅填补了3R tau蛋白病分子机制的空白，更为神经退行性疾病的转录组学研究树立了新标杆。