2019-03-26
文案 | 转录调控事业部
2019年初，派森诺生物与华中科技大学合作在《Molecular Therapy Nucleic Acids》上发表了LncRNA测序文章。该研究发现LncRNA ENST00000507296可作为扩张型心肌病的生物标志物。
研究背景
扩张型心肌病（DCM）通常以左心室（LV）扩张和收缩功能下降为主要表现，并非由异常负荷条件或冠状动脉疾病引起。DCM是心脏移植常见的指标。经过3年治疗的DCM患者的死亡率仍为12％-20％，主要死亡原因是心力衰竭（HF）和室性心律失常。与缺血性心脏病患者相比，DCM患者通常更年轻。新型生物标志物可能为早期疾病诊断提供帮助，有机会减少疾病发展，因此，鉴定新的生物标志物用于诊断和预测DCM至关重要。长链非编码RNA（LncRNA）参与在心血管疾病的发病机制中，然而，LncRNA是否作为扩张型心肌病（DCM）生物标志物仍不清楚。
材料与方法
研究结果
01 LncRNA的筛选分析
测序数据来源于10个被诊断为心力衰竭的DCM病人与10个对照受试者的血浆样本。与对照组相比，在DCM患者样本中共鉴定到了2007个上调表达的LncRNA以及1250个下调表达的LncRNA。
图1：10例对照组和10例DCM患者血浆中LncRNA的变化
02 生物标志物的qRT-PCR验证
按差异倍数筛选出上调及下调各前10个LncRNA，在64个健康人与64个DCM患者样本中进行表达水平验证。在20个差异表达的LncRNA中，有8个在血浆的qRT-RCR中被检测到。DCM患者中ENST00000507296基因的表达量增加了2.98倍，同时，ENST00000442293 和ENST00000545794基因也分别增加了1.49和1.76倍。在这8个LncRNA中，有5个可能是DCM的biomarker，对这5个LncRNA进行进一步研究。
图2：LncRNA的表达水平验证
03 LncRNA在三种心脏来源细胞类型中的表达模式
为了进一步分析成功验证的这5种LncRNA的细胞来源，对三种人类来源的原发性心肌细胞、成纤细胞个内皮细胞进行了LncRNA测序。在5个LncRNA中，只有2个LncRNA (ENST00000507296和ENST00000532365)在人源性心肌细胞中被检测到。ENST00000507296仅在心肌细胞中表达，而ENST00000532365在三种心脏源性细胞中均广泛表达。这些数据表明ENST00000507296和ENST0000053236的表达水平可能和心脏功能有关。
图3：三种人类心脏细胞样本的LncRNA测序
04 LncRNA的表达水平与HF严重程度的相关性分析
进一步检测5个候选LncRNA biomarker与心力衰竭严重程度的相关性，主要检测3项：LVEF、LVEDD和NT-proBNP。其中，ENST00000507296和ENST00000532365与心功能显著相关。
图4：ENST00000507296和ENST00000532365与HF严重程度的相关性分析
05 大量样本中LncRNA的表达验证
为了进一步验证血浆中LncRNA ENST00000507296表达升高与ENST00000532365表达降低是否为HF严重程度的指标，分别在198例DCM患者与198例对照样本中进行了表达检测。在DCM组中，ENST00000507296上调了4.6倍，ENST00000532365为对照组的0.63倍。
图5：LncRNA表达验证与ROC曲线分析
参考文献
Zhang X, Nie X, Yuan S, et al. Circulating Long Non-coding RNA ENST00000507296 is a Prognostic Indicator in Patients with Dilated Cardiomyopathy[J]. Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2019.
