PBMC环状RNA谱可区分非典型帕金森综合征与特发性帕金森病,并可跨综合征追踪临床严重程度

《Journal of Neurochemistry》:PBMC circRNA Profiles Distinguish Atypical From Idiopathic Parkinsonism and Track Clinical Severity Across Syndromes

【字体: 时间:2026年07月09日 来源:Journal of Neurochemistry 4.6

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  非典型帕金森综合征(APS)与特发性帕金森病(iPD)的早期区分仍然具有挑战性。鉴于许多脑偏倚性环状RNA(circRNAs)稳定且在血细胞中表达,研究人员对140名受试者的外周血单个核细胞(PBMC)circRNA进行了表达谱分析,其中包括iPD 43例、多

  
非典型帕金森综合征(APS)与特发性帕金森病(iPD)的早期区分仍然具有挑战性。鉴于许多脑偏倚性环状RNA(circRNAs)稳定且在血细胞中表达,研究人员对140名受试者的外周血单个核细胞(PBMC)circRNA进行了表达谱分析,其中包括iPD 43例、多系统萎缩(MSA)35例、进行性核上性麻痹(PSP)19例和健康对照(HC)43例,并采用逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测46个预先筛选的候选分子。组间差异采用Kruskal–Wallis检验并进行假发现率(FDR)校正;临床关联采用Bonferroni校正的Spearman相关分析并辅以bootstrap稳定性评估;鉴别能力采用logistic回归、嵌套重复交叉验证、校准分析及受试者工作特征(ROC)分析进行评估。经FDR校正后,共有6种circRNA在各组间存在差异:SLC8A1_circ_0000994、MAPK9_circ_0001566、MGA_circ_0000591、AGTPBP1_circ_0007162、SFMBT2_circ_0000211和HIPK3_circ_0000284,其表达中位数在iPD中最低,在PSP中最高。经内部交叉验证的多标志物组合在PSP对照HC、PSP对iPD和MSA对iPD的鉴别中,曲线下面积(AUC)分别达到0.88、0.78和0.67。若干circRNA,包括部分无差异表达的分子,显示出与认知、情绪、工作记忆和观念运动功能测量之间具有bootstrap稳定性的关联。基于ENCORI和CircInteractome的分析表明,差异表达circRNA位于共享的RNA结合蛋白(RBP)相互作用图景中,并识别出幅度有限但具有统计学意义的miRNA靶标重叠。上述结果提示,在本队列中,PBMC circRNA模式有助于APS与iPD的区分,并与跨综合征的临床损害程度相一致;但仍需开展外部验证、纵向评估和机制研究,以确立其诊断性能及生物学相关性。
该文发表于《Journal of Neurochemistry》,围绕帕金森综合征鉴别诊断中客观分子标志物不足这一关键问题,系统评估了外周血单个核细胞(PBMC)中环状RNA(circRNA)表达谱在区分特发性帕金森病(iPD)与非典型帕金森综合征(APS)中的潜在价值。研究背景在于,多系统萎缩(MSA)和进行性核上性麻痹(PSP)在疾病早期常与iPD存在明显临床重叠,表现异质性强,导致误分型现象常见。尽管单光子发射计算机断层成像(SPECT)、正电子发射断层成像(PET)、磁共振成像(MRI)、脑脊液(CSF)α-突触核蛋白扩增检测、皮肤活检磷酸化α-突触核蛋白检测及多类血浆或CSF蛋白标志物已被探索,但这些方法在可及性、标准化程度、灵敏度与特异性平衡方面仍不足以满足常规早期鉴别诊断需要。因此,寻找来源稳定、检测便捷、与神经退行性过程存在生物学联系的新型外周标志物,具有明确研究必要性。

circRNA由于具有共价闭环结构,较线性转录本更稳定,且在脑组织中富集、受发育与细胞类型调控,并与突触功能和神经退行性病变相关,因此成为具有吸引力的候选分子。既往研究已提示,血液来源circRNA在帕金森病中存在异常,PBMC作为可及性较高且在一定程度上反映脑相关转录变化的外周组织,为此类研究提供了现实基础。基于此,研究人员纳入140名受试者,包括iPD 43例、MSA 35例、PSP 19例和HC 43例,检测46种预先筛选的脑富集或脑相关circRNA,旨在回答三个核心问题:不同诊断组之间PBMC circRNA表达是否存在差异;这些分子是否具备一定鉴别能力;它们是否与运动、认知及自主神经症状相关。

本研究主要技术方法包括:研究对象来自雅典国立与卡波季斯特里安大学Eginition Hospital神经内科,所有患者由两位神经科医师依据当代诊断标准独立确诊;采集外周血后分离PBMC,提取总RNA并采用跨反向剪接位点引物进行RT-qPCR检测;统计学上使用Kruskal–Wallis检验结合FDR校正分析组间差异,采用Bonferroni校正的Spearman相关和BCa bootstrap评估临床相关性的稳健性,采用logistic回归、嵌套重复交叉验证(NCV)、Platt校准、Hosmer–Lemeshow检验、Brier评分及ROC分析评估判别性能;此外还基于ENCORI与CircInteractome数据库开展circRNA-RBP和circRNA-miRNA互作收敛分析。

在研究结果方面,作者首先在“3.1 circRNA Detectability”中说明,46种circRNA在PBMC中可被稳定扩增,满足后续分析条件。这一结果为后续比较提供了方法学基础,也支持PBMC优于血浆作为此类脑相关circRNA检测材料的可行性。

在“3.2 Differential Expression”部分,研究人员通过四组比较发现6种circRNA经FDR校正后仍具有显著组间差异,即SLC8A1_circ_0000994、SFMBT2_circ_0000211、AGTPBP1_circ_0007162、HIPK3_circ_0000284、MGA_circ_0000591和MAPK9_circ_0001566。其共同特征是表达中位数在iPD中最低、在PSP中最高,MSA与HC通常居中。该结果表明,APS,尤其是PSP,相较iPD存在不同的外周circRNA分子图谱;同时也提示iPD整体更倾向于circRNA下调,而PSP则呈现相对上调模式。

在“3.3 Discriminant Analysis”中,研究人员评估了多标志物组合的分类性能。对HC与iPD的区分,ZBTB44_circ_0002484、GBAS_circ_0001709和MGA_circ_0000591组成的三标志物面板AUC为0.66;对HC与PSP,SLC8A1_circ_0000994、SCLT1_circ_0001439和MED12L_circ_0067735的组合AUC为0.88;对HC与MSA,VPS13C_circ_0000607与SLC8A1_circ_0000994的组合AUC为0.71。疾病间比较中,HIPK3_circ_0000284、SLC8A1_circ_0000994和MAPK9_circ_0001566可区分iPD与PSP,AUC为0.78;ZMYM4_circ_0011536、PSEN1_circ_0003848和STAM_circ_0008311区分iPD与MSA,AUC为0.67;RTN4_circ_0054598、AFF2_circ_0001947和UBE2K_circ_0002590区分PSP与MSA,AUC为0.67。Hosmer–Lemeshow检验未提示明显拟合不良,但Brier评分仅显示有限概率预测增益,因此这些模型更适合作为内部优先级筛选依据,而非可直接部署的个体诊断工具。总体而言,PSP相关比较表现最佳,而MSA相关比较较弱。

在“3.4 Clinical Associations”部分,研究人员结合Bonferroni校正与bootstrap稳定性评估,确认了8组稳健的circRNA-临床指标关联。HIPK3_circ_0000284和MGA_circ_0000591与蒙特利尔认知评估量表(MoCA)呈负相关,提示其表达升高与整体认知受损相关;MGA_circ_0000591与老年抑郁量表(GDS)呈正相关;SCLT1_circ_0001439与总数字广度及倒背数字广度呈负相关,关联工作记忆能力;STAM_circ_0008311与MoCA呈负相关;STK39_circ_0001079与Goldenberg模仿评分呈负相关,关联观念运动功能。组内分析进一步表明,其中部分关联主要由MSA组驱动,而HIPK3-MoCA、MGA-MoCA和MGA-GDS更体现全队列层面的结构性关系。这些结果说明,PBMC circRNA不仅反映疾病类别,也与临床严重程度及功能受损维度具有一致性。

在“3.5 circRNA Interactome Convergence”中,研究人员基于公开数据库分析了差异circRNA的潜在互作背景。miRNA层面,6种差异表达circRNA之间的miRNA靶标重叠高于随机背景,但绝对重叠程度有限,提示不存在单一共享“海绵”机制。RBP层面,12种RBP可结合全部6种差异表达circRNA,56种RBP可结合其中4种以上;TARDBP、ELAVL1、HNRNPC和RBMX等表现出较高加权收敛分值,但经置换检验后无任何RBP达到FDR显著。这意味着差异circRNA更可能处于共享但广谱的RNA调控网络之中,而非由某一特异RBP单独驱动。作者据此强调,这些结果仅提供生物学假设背景,不能直接证明PBMC中特异结合占据或疾病状态下的功能后果。

讨论部分指出,本研究最重要的发现是:PBMC circRNA在APS与iPD之间呈现有组织的表达差异,尤其PSP与iPD之间的分子分离度更高;6种显著差异circRNA涉及钙稳态、应激激酶、细胞状态调控、微管稳定、少突胶质细胞相关过程和自噬调节等与神经退行性病变具有合理联系的宿主基因。与既往iPD研究相比,本研究中iPD相对HC的变化方向总体一致,但由于四组比较、样本量较小及PBMC表达个体差异等因素,先前报道的部分分子未再达到FDR显著。作者还指出,PBMC circRNA具有微创、易检测、可在RT-qPCR平台实施等转化优势,但目前证据仍限于内部验证,尤其MSA相关模型判别力较弱,且研究为横断面设计,PSP样本较少,互作分析依赖公共数据库,因此尚不能将其视为成熟的临床诊断工具。

研究结论部分可译为:PBMC circRNA表达谱鉴定出一组候选分子特征,在本研究队列内有助于区分iPD、MSA、PSP与健康对照。最强信号见于PSP,其中6种差异表达circRNA在iPD中位表达最低,在PSP中位表达最高,且经内部交叉验证的标志物面板在HC对PSP及iPD对PSP的区分中表现最佳。临床相关性分析进一步将部分circRNA与认知、情绪、工作记忆及观念运动功能指标联系起来,支持PBMC circRNA测量结果的内部一致性。因此,PBMC circRNA可作为帕金森综合征鉴别诊断中具有吸引力的微创生物标志物候选;但在独立、纵向及早期阶段队列中获得证实之前,应将其视为优先筛选数据,而非可直接应用的诊断检测。
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