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2019-10-12 15:05:39 热度:

阿尔兹海默症与自病症circRNA研究论文

近日,两篇重量级的文章先后报道了脑组织相关的circRNA研究,分别发表于Nature Neuroscience影响因子21.126)和BiologicalPsychiatry影响因子11.501)。在早期的circRNA研究中就曾发现大脑含有丰富的组织特异性的circRNA,这两篇文章也再次印证了这一现象。两篇文章均通过已有数据或在线数据的挖掘和再分析,找出其中的circRNA分子,然后进一步分析获得这也说明在线数据还是有非常多的宝贵资源的,深度挖掘也能发现重要的信息。下面就让我们分别了解一下这两篇文章介绍了怎样的故事吧:

10月7日,华盛顿大学医学院CarlosCruchaga教授Nature Neuroscience发表了一项circRNA的重要研究论文,报道发现一些阿尔兹海默症(AD)相关的circRNA分子可能是比较有价值的疾病标志物[1]。本文分析的数据来源于两个独立的RNA测序数据库,两个数据库所收集的AD和对照的标本均经过临床神经病理学验证。通过数据挖掘再分析得出相关的结论。

 

 

本文分析的数据来源于两个独立的RNA测序数据库,两个数据库所收集的AD和对照的标本均经过临床神经病理学验证。一个数据库是Discovery(KnightADRC)andADAD(DIAN)datasets,包含了13例对照和83例AD患者捐献的大脑顶叶皮层。另一个数据库是西奈山脑库(MountSinaiBrainBank,MSBB),其中包含40例对照和89例AD患者,还包括了31例高危患者及35例疑似患者。基于circRNA分析流程,作者从Discovery数据库中找到了3547个circRNA,在MSBB数据库中发现了3924种circRNA分子。进一步根据临床Braak打分和CDR打分(两种评价AD患者临床病理和测量指标)的情况进行相关性分析。Discovery数据库中找到了37个circRNA与AD病患形状高度相关,MSBB数据库中则发现了164个。

 

表1 AD相关circRNA分子汇总([1]

 

作者分析了基于circRNA的预测结果与常规AD预测技术的比较,发现即使没有APOE4基因的预测分析,也能通过circRNA的表达对AD进行预测,并且circRNA的变化能更好的反映AD疾病的状态,暗示了circRNA作为AD疾病标志物的重要价值。

 

图1  AD相关circRNA分子及其验证([1]

 

另一篇文章是发表在BiologicalPsychiatry杂志的,通讯作者是澳大利亚新南威尔士大学的IrinaVoineagu教授[2]。该研究的数据一方面来源于此前DanielGeschwind教授曾经发表在Nature的一项自病症大脑非编码RNA和可变剪切的研究工作中所测的数据([3]),另有一部分数据来源于大脑类器官测序的在线数据(GSE99951)。本文也是基于已有的数据和在线数据的再分析和挖掘,发现其中的circRNA表达特征的。

 

 

在该研究中,研究者主要针对近197例健康对照和自闭症病例的人脑组织样本测序数据进行在分析,找出其中的circRNA分子。发现这些circRNA不是随机表达,具有主要表达模式的亚型。CircRNA表达在个体间的变异性不如大脑皮层和小脑之间的变异性明显。最后,研究者鉴定了自闭症样本中上调的circRNA共表达模块,从而为观察到的自闭症大脑中转录组变化增加了另一层复杂性。该研究为circRNA在大脑中的研究提供了一个全面的数据目录,并提供了免费网页工具查询浏览这些circRNA表达数据,为circRNA在大脑中的进一步深入研究提供了重要参考资源(资源网址:http://www.voineagulab.unsw.edu.au/circ_rna)

 

图2 大脑circRNA表达分析([2]

 

两篇文章发表的杂志都是非常有影响力的重量级杂志,通讯作者均为欧美地区的研究者,并且也都是采用了已有数据或在线数据的再分析,专门分析了其中的circRNA表达情况。这说明国际同行正逐步认可circRNA并开始相关的研究工作。

参考文献:

1.UmberDube,J.L.D.-A.,ZeranLi,JohnPBudde,ShanJiang,SimonHsu,LauraIbanez,MariaVictoriaFernandez,FabianaFarias,JoanneNorton,JenGentsch,FengxianWang,theDominantlyInheritedAlzheimerNetwork(DIAN),StephenSalloway,ColinLMasters,Jae-HongLee,NeillRGraff-Radford,JasmeerPChhatwal,RandallJBateman,JohnCMorris,CelesteMKarch,OscarHarari,CarlosCruchaga,AnatlasofcorticalcircularRNAexpressioninAlzheimerdiseasebrainsdemonstratesclinicalandpathologicalassociations. NatureNeuroscience,2019.

 

2.Gokool,A.,F.Anwar,andI.Voineagu,TheLandscapeofCircularRNAExpressionintheHumanBrain. BiolPsychiatry,2019.

 

3.Parikshak,N.N.,etal.,Genome-widechangesinlncRNA,splicing,andregionalgeneexpressionpatternsinautism. Nature,2016.540(7633):p.423-427.

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