miR-142-3p, mint a szinaptopátia lehetséges biomarkere SM-ben

Az elmúlt évtizedben a strukturális és funkcionális szinaptikus elváltozások, gyűjtőnéven szinaptopátia olyan meghatározó patológiás folyamatokká váltak, amelyek hozzájárulnak a sclerosis multiplex (MS) és egérmodellje, a kísérleti autoimmun encephalomyelitis (EAE) neurodegeneratív károsodásához. Mivel a szinaptikus elváltozások és veszteségek visszafordíthatók, ellentétben a neuronok elvesztésével, a korai felismerés lehetővé teheti a korai klinikai beavatkozást, potenciálisan jobb terápiás eredménnyel, de megbízható biomarkerek még nem állnak rendelkezésre.

A cerebrospinális folyadékban (CSF) keringő mikroRNS-ek (miR-ek) jó jelöltek, mint lehetséges érzékeny biomarkerek az MS szinaptopátia által vezérelt betegség progressziójához. A génexpresszió modulátorok új osztályát képviselik, amelyek stabilan jelen vannak a testnedvekben, és kritikus szerepet játszanak számos fiziológiai és kóros folyamatban, különösen a központi idegrendszerben. Ennek megfelelően a közelmúltban bebizonyosodott, hogy a miR-142-3p az EAE/MS excitotoxikus szinaptikus diszfunkciók káros szabályozó tengelyének kulcsfontosságú komponense, mivel csökkenti a glia glutamát aszpartát transzporter/ingerlő aminosav transzporter 1 (GLAST/EAAT1) szintjét. ) fehérje. Ezenkívül a miR-142-3p szintje mind az EAE agyában, mind a CSF-ben megemelkedik a relapszus-remittáló MS-ben (RRMS) szenvedő betegeknél, és korrelál a betegség progressziójával. Az előzetes adatok azt is mutatják, hogy a miR-142-3p az SM különböző farmakológiai kezeléseinek közvetlen célpontja, míg a nem gyógyszeres kezelések, mint a terápiás transzkraniális mágneses stimuláció (TMS) hatása az SM spaszticitásának enyhítésére még nem ismert.

Ezen megfontolások alapján egy körülbelül hat éves prospektív és retrospektív kohorszvizsgálatot végeznek annak felmérésére, hogy a miR-142-3p lehetséges biomarkere-e az MS synaptopathia által vezérelt betegség progressziójához (AIM1) és a betegségmódosító kezelések hatékonyságához. DMT-k) jelenleg az SM-terápiában használatosak (AIM2a). Ezenkívül perifériás vérből genetikai szűrést végeznek annak érdekében, hogy azonosítsák az egynukleotidos polimorfizmusokat (SNP-k) a miR-142-3p és GLAST/EAAT1 gének kódoló és/vagy szabályozó régióiban, amelyek MS szinaptopátiával (AIM2b) társulnak. Végül egy ismétlődő TMS-stimulációs protokollt (iTBS) hajtanak végre a szűrt, alsó végtagi spaszticitásban szenvedő SM-betegek alcsoportjában (intervenciós alvizsgálat), hogy értékeljék a betegek reakcióképességét az azonosított SNP-khez (AIM2c) kapcsolódó kezelésre.

Tekintettel az SM-betegség heterogenitására és összetettségére, a többváltozós megközelítés lehetővé teszi a miR-142-3p hozzájárulását a synaptopathia (AIM1) által befolyásolt SM lefolyásához.

Először is, a miR-142-3p szintjei az MS CSF-ben (a toborzás napja, T0) összefüggésben állnak a betegség progressziójával kapcsolatos egyéb lehetséges változókkal, mint például:

• klinikai (a betegség időtartama, a becsült évek száma a kezdettől a fogyatékosság legutóbbi felméréséig; rokkantság, az EDSS = kiterjesztett rokkantsági állapot skála segítségével értékelve; progressziós index, PI = EDSS/betegség időtartama; változás az ARR-ben = éves relapszusarány) és neuroradiológiai paraméterek (kettős visszhangos protonsűrűség; FLAIR = folyadékgyengített inverziós helyreállítás; T2-WI = T2 súlyozott spin-echo képek és T1-WI = kontraszt előtti és kontraszt utáni T1 súlyozott spin-echo képek intravénás beadás után gadolínium (Gd) infúzió) T0-ban és évente egyszer egy 6 éves utánkövetés során, ha nem fordul elő relapszus (T12, T24, T36, T48, T60, T72);
• a gyulladásos és potenciális excitotoxikus fehérjefaktorok (például IL-1β, TNF és RANTES-CCL5) szintje a CSF-ben (T0);
• a neurofilamentumok, a béta-amiloid, a tau fehérjék és a növekedési faktorok (például NGF, PDGF és BDNF) szintje a CSF-ben, mint a CSF-megvonáskor fellépő neurodegeneratív és regeneratív folyamatok lehetséges indikátorai (T0).

A változó dimenzió csökkentése érdekében a főkomponens-elemzést (PCA) alkalmazzák, figyelembe véve a miR-142-3p hozzájárulását a betegség progressziójához a CSF-ben keringő molekulák komplex hálózatának részeként, és megismétlik az egyváltozós és többváltozós korrelációkat. .

A többváltozós elemzésben (többváltozós általánosított lineáris modelleken, GLM alapján) a CSF-ben a miR-142-3p szinteket (vagy a PCA-komponenseket, amelyek a miR-142-3p-t a komponens részeként) tekintik független változónak, amely a demográfiai, klinikai és neuroradiológiai értékek, valamint a különböző DMT kezelések. Megkíséreljük a betegek kezelési rétegződésein alapuló további elemzést (AIM2a).

Végül a miR-142-3p (vagy PCA-komponensek, beleértve a miR-142-3p-t is) CSF-szintjeit, amelyek a betegség progressziójának változóihoz kapcsolódnak, korrelálni kell a neurofiziológiai paraméterekkel, amelyeket TMS segítségével rögzítenek a kortikális ingerlékenység és plaszticitás értékelésére (SICI = rövid intervallumú intrakortikális gátlás; ICF = intrakortikális facilitáció; LICI = hosszú intervallumú intrakortikális gátlás; PAS = páros asszociatív stimuláció) SM betegeknél T0-nál. Így a CSF-ben keringő miR-142-3p a szinaptopátia által vezérelt betegség progressziójának lehetséges biomarkereként érvényesül (egyetlen molekulaként vagy PCA-komponens részeként).

A miR-142-3p és a GLAST/EAAT1 kódoló gének genetikai variánsainak azonosítása érdekében, amelyek relevánsak az MS szinaptopátia (AIM2b) szempontjából, az SNP-ket T0-nál elemezzük, és korreláljuk a miR-142-3p szintjével a CSF-ben, valamint más lehetséges változókkal. a betegség progressziója, mint az AIM1-ben. A PCA és GLM modellek az AIM1-hez hasonlóan kerülnek alkalmazásra.

Az intervenciós alvizsgálatba bevont szűrt SM-betegek alcsoportjában a kezelésre való reagálás értékelése az alsó végtagok görcsösségét csökkentő iTBS kéthetes protokollja, a Soleus H reflex H/M amplitúdó aránya és a módosított Ashworth skála (MAS) alapján figyelembe veszik a stimulációs protokoll előtt (W0) és után (W2). Felmérik a betegek iTBS stimulációs protokollra való reagálása és a specifikus SNP-k közötti lehetséges összefüggést (AIM2c).

A statisztikai elemzés Prism GraphPad 6.0, IBM SPSS Statistics 15.0, R szoftver és T-MEV 4.4.1 használatával történik. Az adatok normalitáseloszlását Kolmogorov-Smirnov és Shapiro-Wilk tesztekkel tesztelik. A k-mean módszert fogják használni az SM betegek homogén klaszterekbe való felosztására, a CSF miR-142-3p szintje és más releváns paraméterek alapján. A két csoport közötti különbségeket Student-féle t-próbával, Mann-Whitney-próbával, Fisher-féle egzakt teszttel vagy log-rank-teszttel elemezzük. többszörös összehasonlítást az ANOVA, majd a Tukey HSD vagy a Kruskal-Wallis végez. Pearson vagy nem paraméteres Spearman korrelációs együtthatókat kell elvégezni a miR-142-3p szintek CSF-ben vagy a MIR142 és SLC1A3 specifikus genetikai variánsaiban (vagy a megfelelő PCA komponensben, lásd a következőben) folyamatos demográfiai, klinikai és neuroradiológiai paraméterekkel való kapcsolatának értékelésére. például az életkor, az EDSS változásai, a T2 elváltozások száma stb.). A többszörös összehasonlításhoz a Benjamini és Hochberg által javasolt módszert alkalmazva a False Discovery Rate (FDR) ellenőrzése történik.

A PCA-t a potenciálisan korrelált változók halmazainak reprezentálására fogják alkalmazni (a miR-142-3p CSF-szintjei vagy a MIR142 és az SLC1A3 specifikus genetikai változatai, gyulladásos és potenciális excitotoxikus fehérjefaktorok, valamint a neurofilamentumok szintjei, béta-amiloid, tau-protein és növekedési faktorok). ortogonális transzformációval nyert főkomponensek (PC), amelyek lineárisan korrelálatlanok. A PC-k úgy vannak elrendezve, hogy az első PC-n legyen a lehető legnagyobb eltérés, és csak néhány komponens kerül kiválasztásra a korrelált változók megjelenítésére. Ennek eredményeként a változók dimenziója csökken.

A miR-142-3p mint a szinaptopátia által vezérelt betegség progressziójának biomarkereként történő validálása (a klinikai vagy radiológiai változások és a TMS-változók alapján), vagy a MIR142 és SLC1A3 specifikus SNP-i, amelyek az MS szinaptopátiához kapcsolódnak, GLM modelleket alkalmaznak, figyelembe véve a miR-142-3p szint a CSF-ben (vagy az azonosított PCA komponensek, beleértve a miR-eket) vagy a genetikai variánsok, mint független változó, amely a demográfiai, klinikai, neuroradiológiai, neurofiziológiai, biokémiai tényezőkhöz és kezelésekhez igazodik.

Az adatok átlagként (szórás, sd) vagy mediánként (25-75. percentilis) jelennek meg. A szignifikancia szintet p<0,05-nél határoztuk meg.