《Alzheimer's Research & Therapy》：The UNC13A cryptic exon associates with cognitive impairment in Alzheimer’s disease
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背景：TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）常见于阿尔茨海默病（AD）患者脑内，与淀粉样β斑块和tau神经原纤维缠结共存，并与加速的认知衰退和脑萎缩相关。TDP-43在RNA剪接过程中抑制隐蔽外显子（CE）掺入的功能在AD中受损。UNC13A基因CE内定位
背景：TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）常见于阿尔茨海默病（AD）患者脑内，与淀粉样β斑块和tau神经原纤维缠结共存，并与加速的认知衰退和脑萎缩相关。TDP-43在RNA剪接过程中抑制隐蔽外显子（CE）掺入的功能在AD中受损。UNC13A基因CE内定位的一个单核苷酸多态性（SNP）[rs12973192（C>G）]通过削弱TDP-43结合并促进CE掺入，与肌萎缩侧索硬化（ALS）和额颞叶痴呆（FTD）的更高疾病风险和缩短生存期相关。
目标：研究rs12973192 UNC13A CE SNP及UNC13A隐蔽剪接对AD中TDP-43病理、生存期和认知障碍的影响。
方法：研究人员在1,672例AD队列中评估了UNC13A CE SNP，其中包括643例具有可用认知测量的AD脑样本和73例检测杏仁核隐蔽RNA水平的AD病例。研究人员还评估了来自英国生物银行（UK Biobank）的466,517例队列，以确定UNC13A CE SNP与痴呆诊断之间的关联。
结果：在AD中，UNC13A CE SNP与认知衰退显著相关，但与TDP-43病理或生存期无关。杏仁核中UNC13A隐蔽RNA水平对认知衰退的预测能力优于UNC13A CE SNP本身，而STMN2——另一个广为人知的CE靶标——未显示出此类关联。
结论：这些发现表明UNC13A隐蔽剪接是AD认知衰退的特异性驱动因素，其表现优于遗传风险和隐蔽剪接的其他靶标。
**背景与科学问题**
TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）是一种主要定位于细胞核的异质性核糖核蛋白，在RNA代谢中发挥多重调控功能，包括剪接、稳定性、转运及microRNA合成。TDP-43的一个关键功能是抑制隐蔽外显子（cryptic exon，CE）的掺入——这些内含子序列在正常情况下被排除于成熟信使RNA之外。TDP-43的核清除可触发这些转录本中CE的异常掺入，最终导致功能性蛋白表达缺失。UNC13A作为突触功能的重要调控基因，在突触囊泡融合前的囊泡启动（vesicle priming）过程中发挥核心作用。已有研究证实，UNC13A和STMN2的CE不仅存在于额颞叶痴呆（frontotemporal dementia，FTD）和肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）中，也出现在阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）及边缘系统为主年龄相关TDP-43脑病（limbic-predominant age-related TDP-43 encephalopathy，LATE）患者受TDP-43病理影响的脑区中。UNC13A内rs12608932（A>C）单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphism，SNP）与FTD/ALS风险增加密切相关，其与位于CE内部邻近的rs12973192（C>G）存在连锁不平衡。风险等位基因G可削弱TDP-43结合，在TDP-43功能障碍条件下促进CE掺入。尽管UNC13A SNP在FTD/ALS中与更短生存期和认知缺陷相关，但UNC13A SNP在AD中的作用尚不清楚。基于此，研究人员在一大队列中分析了rs12973192 UNC13A CE SNP的频率，以阐明UNC13A CE（SNP和隐蔽RNA）与AD中TDP-43病理、生存期及认知障碍的关系。
**研究队列与方法概述**
研究人员使用了来自梅奥诊所脑库（Mayo Clinic Brain Bank）、梅奥诊所阿尔茨海默病研究中心和梅奥诊所老龄化研究的1,672例死后AD病例（男性和女性均有），所有病例均经神经病理学确诊。基因组DNA提取自小脑组织（小脑不可用时使用皮层）。其中643例具有包括临床痴呆评定量表总盒分（Clinical Dementia Rating scale Sum-of-Boxes，CDR-SB）和简明精神状态检查（Mini-Mental State Examination，MMSE）在内的认知和运动功能信息；73例可获得杏仁核组织用于隐蔽RNA水平检测。此外，研究人员还纳入了英国生物银行（UK Biobank）466,517例具有可用rs12973192基因型数据的参与者。神经病理学表征方面，所有病例均接受了委员会认证的神经病理学家（DWD）进行的标准神经病理学检查，包括Braak神经原纤维缠结（neurofibrillary tangle，NFT）分期和Thal β-淀粉样蛋白分期。TDP-43病理检测通过免疫组织化学染色进行，并按照LATE分期标准将病例分为无TDP-43病理组（AD-no-TDP）和伴TDP-43病理组（AD/LATE），同时依据TDP-43包涵体形态特征区分为α型和β型亚型。基因分型采用TaqMan SNP基因分型检测；APOE二分型通过Infinium Global Screening Array v3.0芯片数据经填充确定。隐蔽RNA水平采用NanoString Elements平台对73例AD/LATE杏仁核样本进行检测。统计分析采用R和GraphPad Prism软件，运用logistic回归、Cox比例风险回归、线性回归及Spearman偏相关分析，并依据不同检验组设置Bonferroni校正显著性阈值。
**主要研究结果**
**rs12973192 UNC13A CE SNP不能预测AD中的TDP-43病理或生存期**
为探究rs12973192 UNC13A CE SNP是否与AD中TDP-43病理风险增加相关，研究人员对1,672例神经病理学确诊的AD死后病例进行了基因分型（中位Braak分期：6，中位Thal分期：5）。队列包括经组织学确认在边缘区域（包括杏仁核和海马）无TDP-43病理的AD-no-TDP病例（N=928）和具有TDP-43病理的AD/LATE病例（N=744）。AD队列中，44.4%（N=742）为纯合野生型（C/C），44.1%为杂合型（N=738，C/G），11.5%（N=192）为纯合风险型（G/G）。AD队列的次要等位基因频率（minor allele frequency，MAF）为33.6%，与欧洲普通人群（MAF：34.2%）及英国生物银行队列（MAF：34.3%）相似。AD-no-TDP（MAF：33.6%，N=928）和AD/LATE（MAF：33.5%，N=744）之间的MAF高度一致。logistic回归分析显示，即使在调整死亡年龄、性别和APOE ε4状态等潜在混杂变量后，UNC13A CE SNP基因型与AD中TDP-43病理发生的几率之间也无显著关联。研究人员还分析了AD/LATE中α型和β型TDP-43亚型之间的UNC13A CE SNP分布，观察到β型病例中携带次要等位基因（G）的比例（MAF：36.2%，N=287）高于α型（MAF：30.7%，N=327），G/G和C/G基因型频率在β型中略高，但这些差异未达到统计学显著性。此外，UNC13A CE SNP也未增加相比AD-no-TDP发生TDP-43 β型病理的几率。
在生存期分析方面，AD队列症状发作后的中位生存时间为9年，AD/LATE组（中位：10年）比AD-no-TDP组（中位：9年）更长。Cox比例风险回归分析显示， UNC13A CE SNP与所有AD病例的生存期之间均无关联，包括在调整性别和症状发作年龄或性别、症状发作年龄和TDP-43状态后，以及分别评估AD/LATE和AD-no-TDP时均无关联。
**UNC13A CE SNP与认知功能障碍相关**
英国生物银行数据集分析显示，UNC13A CE SNP次要等位基因纯合性与痴呆诊断显著相关。尽管痴呆个体（43% C/C，43% C/G，14% G/G；N=1,505）与非痴呆个体（43% C/C，45% C/G，12% G/G；N=465,012）间的基因型分布高度相似，隐性模型证实痴呆队列中次要等位基因纯合子显著富集（比值比（odds ratio，OR）：1.1732；95%置信区间（confidence interval，CI）：1.0074–1.3591；P值：0.0364）。进一步在神经病理学确诊的AD死后队列中，研究人员分析了643例病例基线和死亡前最后一次可用的临床评估。在加性遗传模型和等位基因模型中，UNC13A CE SNP次要等位基因与基线MMSE得分降低显著相关（N=636），在校正性别、检测至死亡时间和TDP-43状态后仍显著；但该关联在死亡前最后一次随访MMSE值（N=585）中不存在。同样，UNC13A CE SNP次要等位基因在加性遗传和等位基因模型中与基线CDR-SB得分升高相关（N=637），在校正相关变量后仍显著；随访CDR-SB得分（N=594）则未发现关联。
**UNC13A隐蔽RNA水平与AD认知衰退相关**
研究人员测量了73例具有基线和/或随访MMSE及CDR-SB临床测量的AD/LATE病例杏仁核中的UNC13A隐蔽RNA水平。随时间推移，MMSE得分降低，CDR-SB得分升高，表明认知功能越接近死亡越差。杏仁核中较高的UNC13A隐蔽RNA水平与基线和随访时基于MMSE和CDR-SB的较低认知表现强烈相关。对于同时具有基线和随访测量以及杏仁核UNC13A隐蔽RNA水平的病例（MMSE：N=71；CDR-SB：N=72），认知衰退速率与较高的UNC13A隐蔽RNA水平显著相关（MMSE和CDR-SB均如此）。重要的是，这些关联对UNC13A隐蔽RNA具有特异性，因为STMN2隐蔽RNA水平与MMSE（Spearman r：0.0097；95% CI：-0.2334至0.2758；P值：0.9367）或CDR-SB（Spearman r：0.0784；95% CI：-0.1564至0.3153；P值：0.5159）的变化速率均无关联。
**讨论与结论**
讨论部分指出，该研究评估了UNC13A CE SNP（rs12973192）、TDP-43蛋白病与神经病理学确诊AD患者临床结局之间的关系。尽管未发现UNC13A CE SNP与AD中TDP-43病理的总体发生率或生存期相关，但研究人员观察到风险等位基因在TDP-43 β型病理的AD/LATE病例中略为普遍，TDP-43 β型以TDP-43病理与神经原纤维缠结共现或共聚集为特征。UNC13A CE SNP与AD队列中较差的认知表现显著相关，这一效应在基线的认知和功能测量（即MMSE和CDR-SB）中明显，但在疾病后期（随访测量）消失，提示UNC13A CE SNP主要影响AD早期认知症状的发生和表达。UNC13A作为突触前蛋白，在神经递质释放中发挥核心作用，其蛋白缺乏可导致突触功能障碍。突触功能障碍和突触丢失是AD中最早发生的变化之一，甚至早于临床症状的出现或淀粉样斑块的形成，且突触丢失与AD认知衰退高度相关。这一时间关联支持了基线CDR-SB和MMSE测量显示比随访评估更强相关性的发现。更重要的是，杏仁核中UNC13A隐蔽RNA水平升高与基线和随访时的较差认知评分均强相关，表明绝对定量表达比UNC13A CE SNP的二元存在对认知衰退更为敏感，且这一临床轨迹对UNC13A隐蔽RNA积累具有高度特异性，因为STMN2隐蔽RNA未观察到此类认知关联。
研究结论确立了UNC13A CE SNP rs12973192作为AD的重要遗传修饰因子，主动塑造早期认知和功能表型。更关键的是，研究证明组织特异性的UNC13A隐蔽RNA积累——而非单纯的遗传背景或平行的隐蔽剪接靶标（如STMN2）——是加速认知衰退的高度特异性预测因子。通过揭示UNC13A错误剪接直接将TDP-43功能障碍与AD早期突触脆弱性联系起来，这些发现为精准医学开辟了新途径。UNC13A隐蔽转录本既可作为认知恶化的敏感近端生物标志物，也是TDP-43相关神经退行性疾病中保护突触完整性的可行治疗靶点。
