TDP-43相关异常剪接反映了肌萎缩侧索硬化症的病理异质性

《Acta Neuropathologica Communications》：TDP-43-related cryptic splicing reflects pathological heterogeneity in amyotrophic lateral sclerosis

　　

摘要

肌萎缩侧索硬化症（ALS）与TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）功能异常有关，这种异常会导致隐性剪接现象，包括UNC13A基因的隐性外显子包含以及STMN2基因的截短版本产生。从病理学角度来看，根据神经元和胶质细胞胞质内包体的分布以及病态神经突的密度，ALS可被分为三种磷酸化TDP-43亚型（1型、2a型和2b型）。然而，这些病理亚型与TDP-43相关的隐性剪接之间的关联尚不明确。这项回顾性尸检研究旨在分析具有先前描述的亚型特异性形态特征的散发性ALS病例的运动皮层组织（1型，n=12；2a型，n=12；2b型，n=11）。通过定量实时PCR技术对UNC13A基因的隐性RNA以及STMN2基因的截短RNA水平进行了测定。与1型和2a型相比，2b型由于存在大量线状、点状和颗粒状的病态神经突，其UNC13A基因的隐性RNA以及STMN2基因的截短RNA水平显著更高。滴式数字PCR也显示出了类似的亚型依赖性趋势，并与qRT-PCR检测结果高度相关，从而为初步研究发现提供了部分支持。UNC13A基因的隐性RNA与STMN2基因的截短RNA水平呈正相关（Spearman’s ρ=0.58），这表明多个依赖于TDP-43的剪接靶标存在协同失调现象。我们的研究结果表明，不同ALS病理亚型中TDP-43相关的隐性剪接程度存在差异。进一步分析显示，疾病持续时间、RNA质量、标准化方法或半定量神经元丢失评分都无法很好地解释这些亚型间的差异。这些发现表明，ALS的分子异质性与病理异质性是一致的，同时也为了解TDP-43蛋白病的生物学多样性提供了更多线索。