Human Molecular Genetics发表Arraystar CircRNA芯片应用于多发性硬化症研究

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      西班牙Biodonostia 健康研究所神经科学领域多发性硬化症Otaegui David研究团队致力于多发性硬化症等自身免疫性疾病的发病机理及诊断预后等研究工作。近期,其实验室应用Arraystar Human CircRNA 芯片检测筛选出多发性硬化症病人和对照组正常人外周血白细胞样本中差异表达circRNAs,发现两个在多发性硬化症病人中低表达的circRNA,分别是circ_0005402 和 circ_0035560,通过后续的样本扩大验证实验,证明这两个circRNA具有很好的多发性硬化症诊断预后生物标志物应用潜力。该研究成果刊登在国际期刊Human Molecular Genetics (影响因子5.34)上。(芯片实验由Arraystar提供技术服务)

研究背景

      多发性硬化症是一种中枢神经系统脱髓鞘疾病,是非创伤性神经疾病中青年病人中的首要致病类型,20~40岁女性为多。多发性硬化症具有中枢神经系统功能障碍的症状和体征的多样化,配合反复的缓解与复发的特征,在治疗和预后过程中面临众多挑战,因此开发出一类精确灵敏的生物标志物应用在疾病诊断、预后和诊治过程中具有重要研究价值。近年来,noncoding RNA分子研究的兴起,为我们开辟了新的研究领域、扩展了新的研究对象。

研究思路

      circRNA与多发性硬化症的发展过程和病理状态有一定的关联性。首先该研究应用Arraystar Human circRNA芯片,通过对比多发性硬化症病人和对照组正常人外周血白细胞样本,发现406个circRNA差异表达基因(FC>1.5, p<0.05),其中82个circRNA表达上调,324个circRNA表达下调。综合信号强度和表达差异倍数,筛选确定前五个上调和前五个下调的circRNA,共十个差异显著表达的circRNA,进行qRT-PCR实验验证芯片结果。

      利用qRT-PCR在四对四的病人样本中进行检测分析发现,circ_0056731,circ_0005402,circ_0024892 和 circ_0035560的下调表达与生物芯片杂交结果相一致。之后,通过三批次的扩大样本类群验证实验,结果显示circ_0005402和 circ_0035560显示出在多发性硬化症病人中较为显著地下调表达趋势。

      通过ROC曲线分析表明,circ_0005402和 circ_0035560及其对应来源的线型RNA转录本ANXA2可作为潜在的多发性硬化症诊断生物标志物。

技术路线

结果展示

A图:差异circRNA火山图分析。B图:CircRNA芯片差异circRNA聚类图。

C图:差异circRNA qRT-PCR验证芯片结果。D图:样本ROC曲线分析。

研究意义

      本研究利用Arraystar circRNA芯片对circRNA在多发性硬化症标志物应用研究。关于非编码RNA在多发性硬化症的功能机制研究已经有了相关报道,未有对于circRNA在多发性硬化症的生物标志物研究,因此,本研究对多发性硬化症病人和对照组正常人外周血白细胞样本进行circRNA表达谱芯片分析。对比分析筛选差异表达基因通过后续的qRT-PCR验证鉴定出两个疾病样本中低表达circRNA,后续的ROC分析证明其可作为潜在的生物标志物,具有准确性、敏感性和特异性。本研究结果也为多发性硬化症的分子调控机制后续研究奠定了基础。

论文链接

Circular RNA profiling reveals that circular RNAs from ANXA2 can be used as new biomarkers for multiple sclerosis. Human Molecular Genetics, 2017.

https://academic.oup.com/hmg/article-abstract/doi/10.1093/hmg/ddx243/3884618/Circular-RNA-profiling-reveals-that-circular-RNAs?redirectedFrom=fulltext应用

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