Выявление РНК-маркеров болезни Паркинсона с помощью мультиплексного анализа генной экспрессии
- Авторы: Ардаширова Н.С.1, Абрамычева Н.Ю.2, Федотова Е.Ю.2, Сухоруков В.С.2, Воронкова А.С.2, Муджири Н.М.2, Иллариошкин С.Н.2
-
Учреждения:
- ФГБНУ "Научный центр неврологии
- ФГБНУ «Научный центр неврологии»
- Выпуск: Том 16, № 4 (2022)
- Страницы: 38-43
- Раздел: Оригинальные статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2075-5473/article/view/124051
- DOI: https://doi.org/10.54101/ACEN.2022.4.5
- ID: 124051
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. Болезнь Паркинсона (БП) является нейродегенеративным заболеванием, для диагностики и оценки прогрессирования которого крайне актуальна разработка биомаркеров.
Цель исследования — выявление РНК-маркеров БП с помощью мультиплексного профилирования экспрессии 760 генов, ассоциированных с основными нейропатологическими процессами.
Материалы и методы. В 29 образцах лейкоцитов крови пациентов с БП (13 — на ранних стадиях, 16 — на развернутых) и 16 образцах контрольной группы с помощью панели «Nanostring nCounter® Human Neuropathology Panel» изучена экспрессия 760 генов, ассоциированных с нейропатологическими процессами.
Результаты. При сравнении уровней экспрессии на ранних стадиях БП и в контрольной группе выявлена различная экспрессия генов CDKN1A и CPT1B. На развёрнутых стадиях БП определено повышение относительно контрольной группы экспрессии гена LRP1, а экспрессия гена СPT1B положительно коррелировала с длительностью заболевания.
Обсуждение. Выявленные гены с изменённой экспрессией могут представлять интерес для дальнейшего изучения в качестве биомаркеров БП с точки зрения диагностики и оценки прогрессирования заболевания.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Наталья Сергеевна Ардаширова
ФГБНУ "Научный центр неврологии
Email: ardashirova.n@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4813-9912
аспирант 5-го неврологического отделения
Россия, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80Наталья Юрьевна Абрамычева
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: nataabr@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-9419-1159
к.б.н., в.н.с., зав. молекулярно-генетической лабораторией 5-го неврологического отделения
Россия, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80Екатерина Юрьевна Федотова
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: ekfedotova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8070-7644
д.м.н., рук. 5-го неврологического отделения
Россия, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80Владимир Сергеевич Сухоруков
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: vsukhorukov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0552-6939
д.м.н., профессор, зав. лаб. нейроморфологии
Россия, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80Анастасия Сергеевна Воронкова
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: anast.voronkova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5788-5178
к.б.н.
Россия, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80Наталья Мурадовна Муджири
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: Mudzhirinm@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3835-6622
м.н.с. лаб. нейроморфологи
Россия, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80Сергей Николаевич Иллариошкин
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Автор, ответственный за переписку.
Email: ardashirova.n@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2704-6282
д.м.н., профессор, академик РАН, зам. директора по научной работе, директор Института мозга
Россия, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80Список литературы
- Erkkinen M.G., Kim M.O., Geschwind M.D. Clinical neurology and epidemiology of the major neurodegenerative diseases. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2018; 10(4): a033118. doi: 10.1101/cshperspect.a033118
- Tysnes O.B., Storstein A. Epidemiology of Parkinson’s disease. J. Neural. Transm. 2017; 124(8): 901–905. doi: 10.1007/s00702-017-1686-y
- Kalinderi K., Bostantjopoulou S., Fidani L. The genetic background of Parkinson’s disease: current progress and future prospects. Acta Neurol. Scand. 2016; 134(5): 314–326. doi: 10.1111/ane.12563
- Deng H., Wang P., Jankovic J. The genetics of Parkinson disease. Ageing Res. Rev. 2018; 42: 72–85. doi: 10.1016/j.arr.2017.12.007
- Cheng H.C., Ulane C.M., Burke R.E. Clinical progression in Parkinson disease and the neurobiology of axons. Ann. Neurol. 2010; 67(6): 715–725. doi: 10.1002/ana.21995
- Postuma R.B., Berg D., Stern M. et al. MDS clinical diagnostic criteria for Parkinson’s disease. Mov. Disord. 2015; 30(12): 1591–1601. doi: 10.1002/mds.26424
- Rizzo G., Copetti M., Arcuti S. et al. Accuracy of clinical diagnosis of Parkinson disease. Neurology. 2016; 86(6): 566–576. doi: 10.1212/WNL.0000000000002350
- Armstrong M.J., Okun M.S. Diagnosis and treatment of Parkinson disease. JAMA. 2020; 323(6): 548. doi: 10.1001/jama.2019.22360
- Vijiaratnam N., Simuni T., Bandmann O. et al. Progress towards therapies for disease modification in Parkinson’s disease. Lancet Neurol. 2021; 20(7): 559–572. doi: 10.1016/S1474-4422(21)00061-2
- Lang A.E., Espay A.J. Disease modification in Parkinson’s disease: current approaches, challenges, and future considerations. Mov. Disord. 2018; 33(5): 660–677. doi: 10.1002/mds.27360
- Parnetti L., Gaetani L., Eusebi P. et al. CSF and blood biomarkers for Parkinson’s disease. Lancet Neurol. 2019; 18(6): 573–586. doi: 10.1016/S1474-4422(19)30024-9
- Goytain A., Ng T. NanoString nCounter technology: high-throughput RNA validation. Methods Mol. Biol. 2020; 2079: 125–139. doi: 10.1007/978-1-4939-9904-0_10
- Santiago J.A., Potashkin J.A. Evaluation of RNA blood biomarkers in individuals at risk of Parkinson’s disease. J. Parkinsons Dis. 2017; 7(4): 653–660. doi: 10.3233/JPD-171155
- Santiago J.A., Bottero V., Potashkin J.A. Evaluation of RNA blood biomarkers in the Parkinson’s disease biomarkers program. Front Aging Neurosci. 2018; 10: 157. doi: 10.3389/fnagi.2018.00157
- Shamir R., Klein C., Amar D. et al. Analysis of blood-based gene expression in idiopathic Parkinson disease. Neurology. 2017; 89(16): 1676–1683. doi: 10.1212/WNL.0000000000004516
- Scherzer C.R., Eklund A.C., Morse L.J. et al. Molecular markers of early Parkinson’s disease based on gene expression in blood. Proc. Nat. Acad. Sci. 2007; 104(3): 955–960. doi: 10.1073/pnas.0610204104
- Liu X., Wang Q., Yang Y. et al. Reduced erythrocytic CHCHD2 mRNA is associated with brain pathology of Parkinson’s disease. Acta Neuropathol. Commun. 2021; 9(1): 37. doi: 10.1186/s40478-021-01133-6
- Lanke V., Moolamalla S.T.R., Roy D., Vinod P.K. Integrative analysis of hippocampus gene expression profiles identifies network alterations in aging and Alzheimer’s disease. Front. Aging Neurosci. 2018; 10: 153. doi: 10.3389/fnagi.2018.00153
- Santos-Lobato B.L., Vidal A.F., Ribeiro-dos-Santos Â. Regulatory miRNA–mRNA networks in Parkinson’s disease. Cells. 2021; 10(6): 1410. doi: 10.3390/cells10061410
- Pattarini R., Rong Y., Shepherd K.R. et al. Long-lasting transcriptional refractoriness triggered by a single exposure to 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyrimidine. Neuroscience. 2012; 214: 84–105. doi: 10.1016/j.neuroscience.2012.03.047
- Yang L., Liu C.C., Zheng H. et al. LRP1 modulates the microglial immune response via regulation of JNK and NF-κB signaling pathways. J. Neuroinflammation. 2016; 13(1): 304. doi: 10.1186/s12974-016-0772-7
- Wilhelmus M.M.M., Bol J.G.J.M., van Haastert E.S. et al. Apolipoprotein E and LRP1 increase early in Parkinson’s disease pathogenesis. Am. J. Pathol. 2011; 179(5): 2152–2156. doi: 10.1016/j.ajpath.2011.07.021
- Strauss K.M., Martins L.M., Plun-Favreau H. et al. Loss of function mutations in the gene encoding Omi/HtrA2 in Parkinson’s disease. Hum. Mol. Genet. 2005; 14(15): 2099–2111. doi: 10.1093/hmg/ddi215
- Li W., Fu Y., Halliday G.M., Sue C.M. PARK genes link mitochondrial dysfunction and alpha-synuclein pathology in sporadic Parkinson’s disease. Front. Cell Dev. Biol. 2021; 9. doi: 10.3389/fcell.2021.612476
- Сухоруков В.С., Воронкова А.С., Литвинова Н.А. и др. Роль индивидуальных особенностей митохондриальной ДНК в патогенезе болезни Паркинсона. Генетика. 2020; 56(4): 392–400. Sukhorukov V.S., Voronkova A.S., Litvinova N.A. The role of individual features of mitochondrial DNA in the pathogenesis of Parkinson’s disease. Genetics. 2020; 56(4): 392–400. (In Russ.) doi: 10.31857/S0016675820040141
- Devi L., Raghavendran V., Prabhu B.M. et al. Mitochondrial import and accumulation of α-synuclein impair complex I in human dopaminergic neuronal cultures and Parkinson disease brain. J. Biol. Chem. 2008; 283(14): 9089–9100. doi: 10.1074/jbc.M710012200
- Malpartida A.B., Williamson M., Narendra D.P. et al. Mitochondrial dysfunction and mitophagy in Parkinson’s disease: from mechanism to therapy. Trends Biochem. Sci. 2021; 46(4): 329–343. doi: 10.1016/j.tibs.2020.11.007
- Park J.S., Davis R.L., Sue C.M. Mitochondrial dysfunction in Parkinson’s disease: new mechanistic insights and therapeutic perspectives. Curr. Neurol. Neurosci. Rep. 2018; 18(5): 21. doi: 10.1007/s11910-018-0829-3
- Balestrino R., Schapira A.H.V. Parkinson disease. Eur. J. Neurol. 2020; 27(1): 27–42. doi: 10.1111/ene.14108
- Sevigny J., Chiao P., Bussière T. et al. The antibody aducanumab reduces Aβ plaques in Alzheimer’s disease. Nature. 2016; 537(7618): 50–56. doi: 10.1038/nature19323
Дополнительные файлы
