《Frontiers in Aging Neuroscience》：Plasma lncRNA signature of upregulated ATP2B1-AS1 and downregulated RPL21P28 correlates with diagnosis and cognitive severity in Alzheimer’s disease
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摘要背景：无创性（non-invasive）生物标志物对阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）的判定与治疗具有重要作用。循环长链非编码RNA（long non-coding RNAs，lncRNAs）兼具特异性与稳定性，因此适合作为疾病管
摘要背景：无创性（non-invasive）生物标志物对阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）的判定与治疗具有重要作用。循环长链非编码RNA（long non-coding RNAs，lncRNAs）兼具特异性与稳定性，因此适合作为疾病管理的候选分子。本研究旨在发现并进行临床确认一种新的血浆lncRNA特征，并探讨其潜在调控机制。
方法：本研究采用两阶段研究设计。首先，通过对公开转录组数据进行初步生物信息学筛选（GEO: GSE63060），鉴定候选lncRNA。随后，在25例AD患者和25名健康对照者的血浆中，采用实时定量聚合酶链式反应（Real-Time quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）对主要候选分子ATP2B1-AS1和RPL21P28的表达水平进行验证。通过受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线分析评估其诊断效能，并借助竞争性内源RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）网络描述其推定功能。
结果：研究建立了阿尔茨海默病患者血浆中ATP2B1-AS1同步上调、RPL21P28同步下调的表达模式（p < 0.001）。这一具有较高判别能力的双lncRNA特征中，ATP2B1-AS1的曲线下面积（area under the curve，AUC）为0.81，RPL21P28的AUC为0.83。基于简易精神状态检查量表（Mini-Mental State Examination，MMSE）评分，两种lncRNA的表达水平均与认知损害程度显著相关。ceRNA网络分析还显示，这些lncRNA与重要调控机制存在关联，其中RPL21P28与突触功能基因相关，而ATP2B1-AS1与神经发育相关。
结论：ATP2B1-AS1和RPL21P28的血浆水平构成了具有特异性的AD生物标志物特征。这些lncRNA在构建可用于早期诊断及疾病随访的无创性血液检测方面具有较大潜力，同时也为干预治疗研究开辟了新的方向。
该文发表于《Frontiers in Aging Neuroscience》，聚焦阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）外周血无创生物标志物的开发。当前AD早期诊断高度依赖脑脊液（cerebrospinal fluid，CSF）检测及淀粉样蛋白/τ正电子发射断层显像（PET），但这些方法存在侵入性强、费用高、普及性受限等问题。与此同时，AD病理机制复杂，单纯围绕淀粉样蛋白
β（Aβ）展开的治疗策略疗效有限，因此亟须寻找既能反映疾病状态、又可能联系核心病理调控网络的新型外周标志物。长链非编码RNA（lncRNA，长度超过200 nt且不编码蛋白的调控RNA）因其稳定性、组织特异性及参与转录后调控的能力，成为血液标志物研究的重要方向。研究人员因此开展了从公共数据库发现到临床样本验证的两阶段研究，试图识别新的AD相关血浆lncRNA特征，并解析其可能参与的竞争性内源RNA（ceRNA）调控机制。
在研究设计上，研究人员首先利用公开转录组数据进行高严格度生物信息学筛选，从差异表达分子中锁定ATP2B1-AS1和RPL21P28；随后在伊朗Isfahan单中心队列中纳入25例AD患者和25名年龄、性别匹配健康对照，提取血浆RNA并通过实时定量PCR（RT-qPCR）验证表达差异，结合ROC曲线评估诊断效能，再以StarBase、TargetScan、miRDB和Cytoscape构建ceRNA网络，并用MMSE分析表达与认知损害严重程度的相关性。
研究结果部分可概括如下。
3.1 Bioinformatic screening of public datasets distinguishes ATP2B1-AS1 and RPL21P28 as the two most dysregulated lncRNAs in the blood samples of AD patients
研究人员基于GEO公共数据集GSE63060，对145例AD患者与184名健康对照的血液转录组进行差异表达分析，在多种异常转录本中识别出具有代表性的lncRNA候选分子。其中，ATP2B1-AS1表现为上调，RPL21P28表现为下调，且统计学显著性和可靠性较高，因此被选入后续独立临床队列验证。这一步说明，两者可能构成AD外周血分子分型中的核心信号。
3.2 Clinical cohort characteristics
在临床验证阶段，病例组与对照组在年龄和性别上无显著差异，提示后续表达比较受人口学因素干扰较小。AD组MMSE显著低于健康对照组，证明纳入患者确有轻至中度认知受损。这为后续分析lncRNA与认知严重程度之间的关系提供了临床基础。
3.3 RT-qPCR validation confirms opposite dysregulation of ATP2B1-AS1 and RPL21P28 in AD plasma
RT-qPCR结果验证了生物信息学发现：AD患者血浆ATP2B1-AS1显著升高，RPL21P28显著降低，且差异均达到高显著性水平。该结果提示，这一“一个上调、一个下调”的双lncRNA模式具有较好的重复性，不仅存在于公共数据库中，也能在独立血浆样本中被实验检测到。
3.4 High diagnostic accuracy of plasma ATP2B1-AS1 and RPL21P28 in AD
ROC分析显示，ATP2B1-AS1的AUC为0.81，RPL21P28的AUC为0.83，分别具有较好的敏感度和特异度。就本研究样本而言，这表明两种lncRNA均具有区分AD患者与健康个体的能力，可作为独立候选血浆生物标志物。其意义在于，基于外周血的分子检测有望成为传统CSF和影像学检测之外的补充方案。
3.5 The correlation between the expression levels of the lncRNA and the cognitive impairment severity in AD
相关性分析显示，ATP2B1-AS1表达与MMSE评分呈负相关，而RPL21P28表达与MMSE评分呈正相关。换言之，ATP2B1-AS1越高、RPL21P28越低，患者认知受损越重。这一结果说明，这两种lncRNA不仅与是否患病相关，也与疾病严重程度相关，提示其潜在的疾病监测价值。
3.6 The ceRNA network analysis predicts lncRNA regulation in neurodevelopmental and synaptic pathways
研究人员进一步利用ceRNA网络进行机制层面的推断。结果显示，ATP2B1-AS1可能通过结合hsa-miR-34a-5p、hsa-miR-15a-5p等miRNA，影响EGFR、SOX9等与神经发育和细胞存活相关基因；RPL21P28则可能通过hsa-miR-101-3p等miRNA，联系SNAP25、SYT1等突触功能基因。该结果将外周血lncRNA异常与AD关键病理过程——神经发育失衡和突触功能障碍——联系起来，为理解其生物学意义提供了网络层面的支持。
讨论部分指出，本研究的主要贡献在于提出了一个具有诊断判别力且与认知严重程度相关的双lncRNA血浆特征。研究同时强调，ATP2B1-AS1和RPL21P28并非仅是疾病伴随产物，还可能处于调控网络之中，关联神经元稳态、突触传递及神经发育过程。不过，论文也明确承认其局限性，包括样本量较小、单中心来源、缺乏CSF或淀粉样蛋白/τ PET支持的生物学定义、横断面设计无法判断时序关系，以及ceRNA网络主要基于数据库预测、尚缺乏功能实验证实。此外，研究未将该lncRNA特征与现有血浆Aβ、磷酸化τ和神经丝轻链等标志物进行直接比较，因此其增量诊断价值仍需进一步研究。
研究结论部分可译为：本研究确认了一种新的、独特的血浆来源lncRNA特征，包括下调的RPL21P28和上调的ATP2B1-AS1。该特征能够有效区分AD患者与健康对照，并与认知损害程度相关。生物信息学与实验室数据共同表明，这些lncRNA并非疾病的单纯副产物，而是控制AD中关键突触通路和神经发育通路调控网络的功能性组成部分。这些结果提示，一种用于AD的微创血液检测具有开发前景，同时也为通过恢复突触完整性和神经元稳态来探索lncRNA靶向治疗提供了新的机会。
