《International Journal of Genomics》：Identification and Analysis of Biomarkers Associated With RNA Modification in Idiopathic Nephrotic Syndrome Using Single-Cell Transcriptome Data
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背景：特发性肾病综合征（Idiopathic Nephrotic Syndrome, INS）是儿童中最常见的肾小球疾病，RNA修饰可能在其发病机制中发挥关键作用。然而，RNA修饰与INS之间的联系机制尚未被充分阐明。该研究通过综合分析单细胞转录组数据与RNA
背景：特发性肾病综合征（Idiopathic Nephrotic Syndrome, INS）是儿童中最常见的肾小球疾病，RNA修饰可能在其发病机制中发挥关键作用。然而，RNA修饰与INS之间的联系机制尚未被充分阐明。该研究通过综合分析单细胞转录组数据与RNA修饰相关基因（RNA modification-related genes, RRGs），探讨了INS的内在机制。
方法：INS相关单细胞转录组数据从公共数据库获取，RRGs从文献中整理。通过单细胞RNA测序和蛋白质-蛋白质相互作用分析，研究人员在INS和健康样本中鉴定了关键细胞和生物标志物。研究人员表征了生物标志物的分子特征，构建了调控网络，并通过药物预测和分子对接确定了潜在药物。此外，通过细胞通讯和拟时分析探索了生物标志物的动态表达和细胞间相互作用，为儿童INS的临床治疗提供了理论基础。
结果：B细胞被确定为INS中的关键细胞，RBM25和PRPF40A被确立为生物标志物。值得注意的是，RBM25主要定位于细胞质，编码于14号染色体，而PRPF40A主要定位于细胞核，编码于2号染色体。分子调控网络显示，B细胞中活性评分最高的为EBF1(+)、TCF4(+)、MEF2C(+)、SOX5(+)和POU2F2(+)。此外，氟维司群（fulvestrant）被确定为靶向这两种生物标志物的药物。最后，通过细胞通讯和拟时分析确定了NK细胞与B细胞之间的关键受体-配体对MIF–CD74/CXCR4，生物标志物表达在分化中期降低，在后期升高。
结论：基于单细胞转录组学，该研究初步确定B细胞为INS的关键细胞，并筛选出RBM25和PRPF40A作为生物标志物，为后续靶向治疗的探索提供了初步理论依据。然而，由于样本量的限制，这些发现仍需在更大规模的独立队列中验证。
特发性肾病综合征（Idiopathic Nephrotic Syndrome, INS）是儿童最常见的肾小球疾病，发病率因种族和地区而异，男童多见，发病高峰在1–4岁。其确切发病机制尚不完全清楚，通常被认为是一种免疫介导性疾病，涉及免疫调节细胞、可溶性因子和足细胞之间的复杂相互作用。尽管多数患者对糖皮质激素初始治疗敏感，但相当一部分患者会出现复发或进展为激素依赖/耐药，导致累积治疗毒性。目前缺乏用于诊断、分层和预后的有效生物标志物。RNA修饰作为转录后调控的重要层面，在免疫细胞命运和效应程序中发挥关键作用，但RNA修饰相关基因（RNA modification-related genes, RRGs）在INS中的贡献，尤其是在循环免疫细胞亚群中的作用，尚未充分阐明。因此，研究人员整合公共单细胞转录组数据与RRGs，旨在从RNA修饰角度解析INS的分子机制，鉴定关键细胞和生物标志物，为临床治疗提供理论依据。
该研究利用GEO数据库中的GSE233275数据集（包含4例INS患儿和4例健康对照的外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell, PBMC）单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）数据），结合从文献中整理的114个RRGs，系统分析了RNA修饰活性在不同免疫细胞类型中的分布，优先确定了疾病相关细胞群，并通过差异表达和蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction, PPI）分析筛选出稳健的生物标志物候选基因。最终确定B细胞为INS的关键细胞，RBM25和PRPF40A为生物标志物。该研究发表在《International Journal of Genomics》上，为INS的发病机制和靶向治疗提供了新的理论见解。
主要关键技术方法：研究人员从GEO数据库获取GSE233275数据集（4例INS和4例健康对照PBMC样本），使用Seurat包进行质控、归一化、主成分分析降维、UMAP聚类和细胞注释。利用AUCell计算各细胞类型RRG评分，结合Wilcoxon检验和卡方检验识别关键细胞。通过差异表达基因（differentially expressed gene, DEG）交集、STRING PPI网络、Cytoscape的MCODE和CytoHubba插件筛选生物标志物。随后进行亚细胞定位、组织分布、染色体定位、转录因子（transcription factor, TF）–miRNA–lncRNA调控网络和SCENIC分析。利用DGIdb预测药物，CB-Dock2进行分子对接。最后使用CellChat和Monocle进行细胞通讯和拟时分析。
3.1 INS中细胞类型的鉴定
通过单细胞转录组分析，经严格质控后保留75,199个细胞和20,259个基因。聚类分析鉴定出11个细胞簇，并注释为五种细胞类型：T细胞、B细胞、巨噬细胞、NK细胞和NK/T细胞。T细胞在INS和健康样本中比例最高，B细胞次之，表明这些细胞在INS免疫微环境中具有重要作用。
3.2 关键细胞和生物标志物的获取
在114个RRGs中，FUS、SRSF7、SRSF3等在不同细胞类型中高表达。RRG评分分析显示B细胞在INS中具有最高的RRG评分，且与健康对照组相比，五种细胞类型的比例差异均有统计学意义，因此B细胞被确定为关键细胞。通过将B细胞差异表达基因、INS与健康样本间B细胞DEGs，以及高/低RRG评分组的DEGs取交集，获得41个候选基因。基因本体（Gene Ontology, GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）富集分析显示这些基因参与RNA剪接、剪接体复合物、mTOR信号通路等。PPI网络结合MCODE和CytoHubba五种算法，最终鉴定RBM25和PRPF40A为生物标志物。
3.3 细胞和基因的功能通路
基因集变异分析（Gene Set Variation Analysis, GSVA）显示T细胞显著上调KRAS signaling up通路，下调血红素代谢通路；B细胞则富集MYC targets v2、G2M checkpoint和apical surface通路。ToppGene分析表明B细胞在哮喘、HTLV1 tax to NFY介导的转录、MHC II类分子抗原加工提呈等通路中信号活性最强，提示B细胞在INS中发挥重要的免疫调节功能。
3.4 生物标志物的特征与分子调控网络构建
亚细胞定位预测发现RBM25主要定位于细胞质，PRPF40A主要定位于细胞核；RBM25位于14号染色体，PRPF40A位于2号染色体。通过ChEA3数据库预测TF，DIANA-microT和TargetScan预测上游miRNA，starBase预测lncRNA，构建了TF–miRNA–lncRNA调控网络。SCENIC分析显示B细胞中活性评分最高的TF为EBF1(+)、TCF4(+)、MEF2C(+)、SOX5(+)和POU2F2(+)。
3.5 药物预测与分子对接
DGIdb数据库预测到RBM25有15种、PRPF40A有4种潜在药物，其中氟维司群、依替菲宁、溴新斯的明、卡托普利、格列本脲、维生素E和硒为两种生物标志物的共同药物。分子对接显示氟维司群与RBM25结合能为?6.6 kcal/mol，与PRPF40A为?7.0 kcal/mol，提示其可能作为靶向双重生物标志物的候选药物。
3.6 细胞通讯和拟时分析
细胞通讯分析显示B细胞与巨噬细胞之间的相互作用数量最多，与NK/T细胞的相互作用强度最大；最强的受体-配体对为NK细胞与B细胞之间的MIF–CD74/CXCR4。拟时分析将B细胞分为APC样B细胞和浆细胞两个亚群，轨迹显示B细胞从APC样状态向抗体分泌状态转变。RBM25和PRPF40A的表达沿拟时轨迹呈先下降后上升的动态模式，提示它们可能与B细胞状态转变相关。
讨论部分指出，B细胞在INS发病中的核心作用得到多方面证据支持，包括最高的RRG评分、显著的细胞比例变化、与巨噬细胞和NK/T细胞的强相互作用、B细胞谱系相关TF的高活性，以及抗原加工提呈和MYC靶点等通路富集。RBM25和PRPF40A作为剪接因子，可能通过调节B细胞活化、免疫球蛋白产生或类别转换重组中的RNA剪接，影响致病性抗体生成，进而参与足细胞损伤。研究还提出了“RNA剪接失调–B细胞功能障碍–释放致病因子–足细胞损伤”的假说链，并讨论了巨噬细胞/MIF通路在其中的作用。分子对接提示氟维司群可能是潜在治疗药物，但需谨慎解读。研究的局限性包括样本量小（仅8例PBMC样本）、缺乏肾组织验证、未进行功能实验等。结论：该研究基于单细胞转录组学初步确定B细胞为INS的关键细胞，并筛选出RBM25和PRPF40A作为生物标志物，为后续靶向治疗的探索提供了初步理论依据；然而，由于样本量有限，这些发现仍需在更大规模的独立队列中验证。
