PBMC DEG/miRNA biomarkers of TDP-43 pathology in ALS.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Amyotrofik lateral skleroz (ALS) güvenilir, hastalığa özgü ve minimal invaziv biyobelirteçlerden yoksundur, bu da erken tanı ve hasta tabakalaşması için büyük bir engeldir. Bu çeviri pilot çalışmasının birincil amacı, potansiyel tanı değeri olan ALS hastalarının periferik kan mononükleer hücrelerinde (PBMC'ler) hastalığa özgü, TDP-43 ile ilgili, gen-mikroRNA (miRNA) imzasını belirlemekti. Bu amaçla, ilk olarak diferansiyel olarak ifade edilen hastalığa özgü genleri (dsDEG'leri) motor kortekse tam uzunlukta (FL) TAR DNA bağlayıcı protein 43 (TDP-43) stereotaksik infüzyonu ile üretilen ALS'nin TDP-43 tabanlı sıçan modelini kullanarak tanımladık. Motor korteksin transkriptomik profillemesi, daha sonra aynı hayvanlardan RT-qPCR, omurilik ve PBMC'ler tarafından doğrulanan aday dsDEG'leri ortaya çıkardı. Çeviri alaka düzeyini değerlendirmek için, bu dsDEG'lerin ekspresyon seviyeleri PBMC'lerde erken-orta evre ALS hastalarından analiz edildi ve sağlıklı kontrollerle eşleşti, hastalık özgüllüğü Parkinson hastalığı (PD) örnekleri kullanılarak değerlendirildi. Buna paralel olarak, tanımlanmış dsDEG'leri hedef alacağı tahmin edilen korunmuş miRNA'lar hem sıçan hem de insan PBMC'lerinde incelenmiştir. Beş dsDEG, Mctp1, Penk, Mt2A, Drd1 ve Rasgrp2, TDP-43 sıçan modelinde merkezi ve periferik dokular arasında sürekli olarak disregüle edildi. İnsan PBMC'lerinin RT-qPCR analizi, ALS'de bu genlerin önemli ve seçici disregülasyonunu doğruladı, ancak PD'de değil, hastalık özgüllüğünü destekliyor. Dahası, insan nöroblastom hücrelerinin ve sağlıklı PBMC'lerin TDP-43'e maruz kalması ALS benzeri ifade değişikliklerini yeniden özetledi. Hesaplamalı ve deneysel analizler, bu dsDEG'leri hedef alan yedi korunmuş miRNA'yı tanımladı; bunlardan dördü, koordineli bir düzenleyici ağı destekleyen ALS PBMC'lerde önemli ölçüde azaltıldı. Alıcı işletim karakteristiği (ROC) analizleri, hem gen imzası (AUC 0.87-1.00) hem de ilişkili miRNA'lar (AUC 0.95-1.00) için güçlü ayrımcı performans göstermiştir. Bu bulgular birlikte, merkezi ALS patolojisini yansıtan ve ALS için minimal invaziv bir biyobelirteç olarak potansiyelini vurgulayan yüksek tanı doğruluğu ve hastalık özgüllüğü gösteren yeni bir PBMC tabanlı gen-miRNA imzasını tanımlar.

Özgün kaynak özetini okuyun

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) lacks reliable, disease-specific, and minimally invasive biomarkers, representing a major barrier to early diagnosis and patient stratification. The primary aim of this translational pilot study was to identify a disease-specific, TDP-43-related, gene-microRNA (miRNA) signature in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of ALS patients with potential diagnostic value. To this end, we first identified differentially expressed disease-specific genes (dsDEGs) using a TDP-43-based rat model of ALS, generated by stereotaxic infusion of full-length (FL) TAR DNA-binding protein 43 (TDP-43) into the motor cortex. Transcriptomic profiling of the motor cortex revealed candidate dsDEGs, which were subsequently validated by RT-qPCR in motor cortex, spinal cord, and PBMCs from the same animals. To assess translational relevance, expression levels of these dsDEGs were analyzed in PBMCs from early- to mid-stage ALS patients and matched healthy controls, while disease specificity was evaluated using Parkinson's disease (PD) samples. In parallel, conserved miRNAs predicted to target the identified dsDEGs were examined in both rat and human PBMCs. Five dsDEGs, Mctp1, Penk, Mt2A, Drd1, and Rasgrp2, were consistently dysregulated across central and peripheral tissues in the TDP-43 rat model. RT-qPCR analysis of human PBMCs confirmed significant and selective dysregulation of these genes in ALS, but not in PD, supporting disease specificity. Moreover, exposure of human neuroblastoma cells and healthy PBMCs to TDP-43 recapitulated the ALS-like expression changes. Computational and experimental analyses identified seven conserved miRNAs targeting these dsDEGs, of which four were significantly downregulated in ALS PBMCs, supporting a coordinated regulatory network. Receiver operating characteristic (ROC) analyses demonstrated strong discriminative performance for both the gene signature (AUC 0.87-1.00) and the associated miRNAs (AUC 0.95-1.00). Together, these findings define a novel PBMC-based gene-miRNA signature that mirrors central ALS pathology and shows high diagnostic accuracy and disease specificity, highlighting its potential as a minimally invasive biomarker for ALS.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.