深圳子科生物報道：麻省總醫(yī)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，尿液中的細(xì)胞外RNA（exRNA）可能是兩種最常見的肌營養(yǎng)不良癥的生物標(biāo)志物，這些分子可無創(chuàng)地為患者和醫(yī)生提供藥物治療信息。結(jié)果發(fā)表在《Nature Communications》，首次表明，尿液中的exRNA可用于監(jiān)測非直接影響泌尿系統(tǒng)的疾病。
“方便、無痛和相對低成本的檢驗可以促進(jìn)藥物開發(fā)，繞過侵入多處肌肉組織的生物活檢，”文章通訊作者神經(jīng)內(nèi)科教授Thurman Wheeler說?！澳蛞篹xRNA監(jiān)測預(yù)測超前于目前臨床表現(xiàn)出來的肌肉功能，告知醫(yī)患所需的藥物劑量，并盡可能地提早確定是否需要調(diào)整劑量，這對于現(xiàn)有的侵入性肌肉活檢來說是不可能的?！?br />
有幾種類型的肌營養(yǎng)不良，表型都是進(jìn)行性肌肉無力和肌肉量減少。杜氏肌營養(yǎng)不良（DMD）是最常見的，癥狀通常始于5歲以下。強(qiáng)直性肌營養(yǎng)不良（DM）是成年人最常見的發(fā)病形式，有DM1和DM2兩種表型，每種由不同基因突變引起。在DMD中，突變影響抗肌萎縮蛋白（dystrophin）基因，DM1相關(guān)突變是DMPK，DM2則是CNBP基因，后兩種都涉及多核苷酸重復(fù)，導(dǎo)致RNA分子異常加工。
DM1突變影響RNA剪接（從RNA分子中去除非編碼片段）。一個基因通?？梢援a(chǎn)生幾種不同蛋白，其差異來自不同的RNA剪接模式。DM1突變干擾幾種蛋白質(zhì)的RNA剪接，肌肉活檢RNA剪接變異版本分析已被用于診斷患者疾病嚴(yán)重程度，在動物模型中也用來指示潛在治療是否可及它們的分子靶標(biāo)。最近針對DM1藥物的臨床試驗僅限于成人患者，部分原因是出于需要反復(fù)進(jìn)行肌肉活檢的關(guān)系。
血液和尿液等體液中的微囊泡攜帶和運輸exRNA，內(nèi)容物包含信使、非編碼和微RNA，并可以反應(yīng)突變、缺失等分子變異?？茖W(xué)家們已經(jīng)在患者血液中發(fā)現(xiàn)了一些肌營養(yǎng)不良相關(guān)RNA和蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物。從受DM1影響的骨骼肌和心肌組織中提取exRNA似乎不太可能，但是流經(jīng)這些組織的exRNA通過腎過濾系統(tǒng)進(jìn)入尿液以后，是如此容易接近。
因此，Wheeler團(tuán)隊試圖對來自血液和尿液的微囊泡進(jìn)行分析以篩查關(guān)聯(lián)DM1突變的exRNA。
在這項研究中，他們總共確定了10種不同的轉(zhuǎn)錄本在DM1患者體內(nèi)交替剪接，其中大多數(shù)與患者肌肉中的一樣。根據(jù)這10種轉(zhuǎn)錄本的復(fù)合生物標(biāo)志物，可以100%準(zhǔn)確地區(qū)分DM1患者和其他未受影響的對照組。他們采集了DM1患者幾個月內(nèi)的尿液樣本，結(jié)果重復(fù)性很高，可以準(zhǔn)確地反應(yīng)疾病狀態(tài)和治療反應(yīng)。
隨著液體活檢RNA剪接分析方法進(jìn)步，研究人員發(fā)現(xiàn)，與尿液和血液中的exRNA相比，尿液細(xì)胞中的總RNA剪接模式并不適合做為生物標(biāo)志物，它們無法區(qū)分DM1患者和對照組。同時，一些尿液exRNA轉(zhuǎn)錄本的剪接模式可以反映DM1癥狀的嚴(yán)重性，特別是一些無臨床癥狀的DM1突變攜帶者，他們尿液中的exRNA剪接模式介于有癥狀的患者和不受該疾病影響的對照志愿者。
目前，用于治療DMD的一組藥物正在進(jìn)行評估，6名未經(jīng)治療的DMD患者的尿液exRNA可以準(zhǔn)確地反應(yīng)每位患者的特定基因突變，兩名接受了eteplirsen（一種FDA批準(zhǔn)的誘導(dǎo)跳過靶外顯子的DMD藥物）治療時，尿液中的exRNA指標(biāo)顯示，藥物正在抵達(dá)其分子靶點，該證據(jù)不曾通過肌肉活檢驗證。
“尿液exRNA是鑒定RNA剪接變異版本的一種有價值的新方法，它有助于將基因變異與幾種疾病癥狀關(guān)聯(lián)，并且是以無創(chuàng)式的方法，”哈佛醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)助理教授Wheeler說?！斑@些發(fā)現(xiàn)支持了尿液、血液或腦脊液內(nèi)的exRNA作為生物標(biāo)志替代物的研究。”
原文檢索：Analysis of extracellular mRNA in human urine reveals splice variant biomarkers of muscular dystrophies
