多发性硬化中环状RNA表达的性别差异：一项初步研究

《Journal of Molecular Neuroscience》：Sex-Related Differences in Circular RNA Expression in Multiple Sclerosis: A Pilot Study

　　

摘要 多发性硬化（Multiple Sclerosis, MS）是一种中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）炎症性自身免疫病，女性与男性患病比例可达3:1。免疫应答与神经退行性变的性别差异会影响疾病易感性与进展。环状RNA（circular RNAs, circRNAs）是调控CNS及免疫细胞功能的新兴分子，但其在MS中的调控机制及异常表达规律仍不明确。鉴于性别差异在MS中的重要地位，研究人员在此项初步研究中通过对已发表数据集进行性别分层再分析，重点鉴定女性与男性MS患者中存在差异表达的circRNAs。研究发现，在外周血单个核细胞（Peripheral Blood Mononuclear Cells, PBMCs）中共有33种circRNAs存在差异表达：其中27种在女性患者中表达上调，6种表达下调。该发现数据集在一个包含8例女性与8例男性复发缓解型（Relapsing-Remitting, RR）MS患者的独立队列中得到验证，证实5种circRNAs存在性别依赖性差异表达。其中，hsa_circ_0140253显著升高，而hsa_circ_0029426、hsa_circ_0005354和hsa_circ_0002082显著降低。值得注意的是，hsa_circ_0140253在残疾程度较高及进展型MS患者中表达显著增加，且在多种MS疾病修饰治疗（Disease-Modifying Therapies, DMTs）中均呈升高趋势。此项探索性研究提供了MS中circRNA表达存在性别差异及其与疾病严重程度和DMT暴露相关的初步证据。研究结果表明，circRNA表达受多种因素共同影响，强调了在未来的研究中纳入性别及临床变量的重要性。需在更大规模队列中进一步验证这些发现，以明确circRNAs在MS发病机制中的作用。

论文解读

多发性硬化（MS）是一种全球影响约300万人的慢性自身免疫性脱髓鞘疾病，其病理特征包括中枢神经系统的炎性浸润、轴突脱髓鞘与神经退行性变。临床上，MS可分为临床孤立综合征（CIS）、复发缓解型MS（RRMS）、原发进展型MS（PPMS）和继发进展型MS（SPMS）四个亚型。流行病学数据显示，MS在女性中的发病率约为男性的3倍，且RRMS的女性优势更为明显，而男性患者更易发展为进展型病程并伴随更严重的神经退行性损伤。既往研究证实，这种性别差异既与性染色体基因剂量效应有关，也与性激素的免疫调节作用密不可分。特别是X染色体上存在多个与自身免疫相关的基因，部分可逃逸X染色体失活，从而在女性中形成独特的免疫调节格局。然而，非编码RNA尤其是环状RNA（circRNAs）在这一性别差异中的作用尚未被系统揭示。circRNAs是一类通过反向剪接形成的共价闭合环状RNA分子，具有组织特异性与稳定性，可作为微小RNA（miRNAs）的海绵、调控转录及蛋白结合，参与多种免疫与神经疾病的调控。已有研究报道部分circRNAs在MS患者外周血白细胞中异常表达，但其是否存在性别特异性变化仍属未知。基于此，研究人员设计了一项初步研究，旨在通过对既往circRNA微阵列数据集的性别分层再分析，探索MS中circRNA表达的性别差异及其与疾病严重程度和治疗暴露的关系。该研究发表于《Journal of Molecular Neuroscience》。

研究人员采用了多队列、多层次的实验策略。首先，研究纳入来自意大利萨萨里大学医院的四个队列：发现队列为新诊断未治疗的5例MS患者（3女2男）；验证队列为16例未治疗RRMS患者（男女各8例）；疾病严重程度队列包含轻症RRMS与重症SPMS患者各16例（男女各半）；药物治疗队列涵盖接受不同疾病修饰治疗（DMTs）的MS患者群体。所有样本均为外周血单个核细胞（PBMCs）及血清。技术路线包括：采用微阵列技术筛选差异表达circRNAs，使用RNase R消化线性RNA以富集circRNAs；通过逆转录定量PCR（RT-qPCR）验证候选circRNAs的表达；利用生物信息学工具预测circRNA-miRNA-mRNA调控网络；并通过公共RNA测序数据集验证关键基因的表达模式。

研究结果部分，首先在发现队列中鉴定到33种性别差异表达的circRNAs，其中27种在女性中上调，6种下调。染色体分布分析显示，这些circRNAs广泛分布于各染色体，以1号和11号最多，且75%的上调circRNAs和66%的下调circRNAs来源于外显子区域。在独立验证队列中，RT-qPCR证实了hsa_circ_0140253在女性PBMCs中显著上调，而hsa_circ_0029426、hsa_circ_0005354和hsa_circ_0002082显著下调，且该差异在血清样本中部分得到重现。进一步分析发现，hsa_circ_0140253位于X染色体，其宿主基因LOC389906在健康人PBMCs及脐静脉内皮细胞中无性别差异表达，但在MS患者PBMCs中女性显著高于男性，提示其上调与MS疾病状态相关。在疾病严重程度分析中，hsa_circ_0140253在女性SPMS患者中仍维持高表达，并与残疾评分正相关；hsa_circ_0005354在女性RRMS和SPMS中均低于男性；而hsa_circ_0029426和hsa_circ_0002082的差异在进展期消失。在药物治疗分析中，不同DMTs对circRNA表达的影响各异：干扰素（IFN）治疗可逆转hsa_circ_0005354和hsa_circ_0002082的性别差异模式，使其在女性中高于男性；hsa_circ_0140253在未治疗、芬戈莫德（FTY）及IFN治疗组中女性表达均高于男性。生物信息学预测显示，hsa_circ_0140253可能通过吸附miR-4707-5p调控FBXO48和BCL9L的表达，二者分别参与泛素-蛋白酶体途径与B细胞功能；而下调的circRNAs可能通过吸附多种miRNAs调控CD40、TNFSF14和TRAF3等免疫相关基因。

讨论部分指出，本研究首次在MS中系统性揭示了circRNA表达的性别差异，并提示这些差异可能与疾病进展及治疗反应相关。hsa_circ_0140253作为X染色体来源且在MS女性中特异性上调的circRNA，可能是连接性染色体免疫调节与MS发病机制的重要分子。其他差异circRNAs的宿主基因RAN、FGGY和MALAT1均参与神经退行性变或免疫调控，提示其潜在病理意义。尽管研究样本量有限且存在年龄、病程混杂因素，但独立验证队列、PBMC与血清联合分析的设计增强了结果的可靠性。研究人员强调，未来需在更大规模、更精细分层的队列中验证这些发现，并结合功能实验明确circRNAs在MS性别差异中的具体作用。总体而言，此项研究为理解MS的性别差异提供了新的分子视角，并为开发性别特异性的诊断标志物与治疗策略奠定了初步基础。