1月10日，國際學術期刊npj Parkinson’s Disease在線發(fā)表了中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（生物化學與細胞生物學研究所）吳立剛研究員與上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院劉軍教授的最新合作研究成果“Candidate biomarkers of EV-microRNA in detecting REM sleep behavior disorder and Parkinson’s disease”。該研究利用實驗室前期開發(fā)的高靈敏度small RNA測序方法，繪制了特發(fā)性快速眼動睡眠行為障礙（idiopathic rapid eye movement sleep behavior disorder，iRBD）和帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）患者血漿細胞外囊泡（extracelluar vesicle，EV）中的非編碼小RNA（small non-coding RNA（sncRNA）的表達譜，發(fā)現(xiàn)了兩組EV來源的miRNA生物標志物用于iRBD和PD患者的診斷。
PD是第二大退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病。iRBD是一種睡眠異常的行為，被認為是 突觸核蛋白?。?-synucleinopathie）如PD、阿爾茲海默病、多系統(tǒng)萎縮病的前驅(qū)期。國際運動障礙協(xié)會PD診斷指南對于PD的早期診斷十分關注，迫切需要尋找一種靈敏度、特異性均較高的可靠生物標志物用于PD和iRBD的診斷和早期干預。EV是細胞釋放到胞外間隙的膜結構，可以攜帶多種蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA、mRNA和sncRNA，具有物質(zhì)運輸與信息交流的功能。由于EV獲取的便捷性和體內(nèi)存在的廣泛性，大量研究證實EV可以作為疾病診斷的生物標志物，在疾病早期診斷方面具有極大的應用前景。與未受保護或游離的miRNA相比，EV來源的miRNA作為標志物更為可靠，具有可捕獲、穩(wěn)定、有生物活性、檢測實時等優(yōu)點。因此，隨著測序技術和生物標志物的研究發(fā)展，開發(fā)更加精準和特異的生物標志物，以幫助患者更早發(fā)現(xiàn)和治療PD成為當務之急。
目前關于血漿EV miRNA作為iRBD或PD診斷標志物的研究存在以下不足：（1）目前常用的small RNA測序文庫構建方法靈敏度較低，并且文庫構建過程中產(chǎn)生的大量副產(chǎn)物導致測序數(shù)據(jù)質(zhì)量較差，無法全面繪制EV中微量的sncRNA高質(zhì)量圖譜；（2）已發(fā)表的PD診斷研究只挑選了已報道的在PD腦組織中表達失調(diào)的miRNA作為候選分子，使用qRT-PCR等低通量檢測方法對患者血漿EV-sncRNA做進一步篩選，可檢測sncRNA數(shù)量非常有限，難以鑒定到更加全面、精準的分子標志物。
針對以上問題，研究團隊建立了適用于臨床應用的穩(wěn)定、可靠且操作較簡單的分離純化EV以及EV RNA的流程，對EV-sncRNA的文庫構建方法學進行了優(yōu)化，還運用Cas9-sgRNA系統(tǒng)去除文庫中高豐度但與疾病相關性較小的內(nèi)源性sncRNA以及外源性污染RNA片段，建成了EV small-seq高通量測序技術?；贓V small-seq高通量測序技術，研究團隊對60名健康對照者（healthy）、56名iRBD患者和53名PD患者的血漿進行分析，獲得EV相關的sncRNA圖譜。通過機器學習算法，發(fā)現(xiàn)兩組miRNA分類器可以分別用于區(qū)分iRBD患者（AUC， 0.969；95 % CI，0.966-0.973）和PD患者（AUC，0.913；95 % CI，0.907-0.92）。此外，還發(fā)掘了20個隨著healthy-iRBD-PD疾病發(fā)展進程持續(xù)增長或降低的miRNA，以及與iRBD轉化相關的4個miRNA。相比之前很多用qPCR方法找到的miRNA，本研究中發(fā)現(xiàn)的miRNA標志物具有更優(yōu)秀的靈敏度、特異性以及AUC值。以上研究結果為利用血漿EV中的非編碼小RNA對 iRBD和PD患者進行篩查和診斷提供了一種新的無創(chuàng)檢測方法。
上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院李媛媛博士，分子細胞卓越中心曹穎博士、劉偉博士為該論文的共同第一作者。分子細胞卓越中心吳立剛研究員和上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院劉軍教授為該論文的共同通訊作者。該項研究得到了國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金等項目的支持。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41531-023-00628-4
血漿胞外囊泡（EV）sncRNA用于帕金森病的診斷
