JNNP：帕金森病的比较全转录组分析，聚焦于唑尼沙胺的疗效

 唑尼沙胺最初是作为一种抗癫痫药物开发的，是帕金森病患者的有效辅助药物，可改善各种症状，尤其是健忘。在临床环境中，经常观察到帕金森病患者对唑尼沙胺反应的个体间差异，之前对帕金森病患者进行了全基因组关联研究（GWAS），以解释影响其对唑尼沙胺反应性的遗传因素。发现一种单核苷酸变异（SNP）与唑尼沙胺减少帕金森病患者“休息”时间的效果显著相关，这可能改变神经细胞中MDM4的表达并下调p53。唑尼沙胺反应性的个体间变异背后的机制尚未完全阐明。此外，考虑到基因检测需要时间和成本，血清学生物标记物将有助于个性化治疗。为了深入了解这些问题，对帕金森病患者的外周血样本进行了比较性全转录组测序分析，这些样本是在一项临床试验期间采集的，目的是批准唑尼沙胺治疗帕金森病。 本文发表在《神经病学，神经外科学和精神病学杂志》上（Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry）。

参与者是从220名患有帕金森病的日本患者中挑选出来的，他们参加了之前的一项临床试验，以批准唑尼沙胺作为左旋多巴治疗的辅助药物用于“缓解”。在开始治疗前和治疗后12周采集用于转录组测序的血样。从基线检查（治疗前）到唑尼沙胺治疗开始后12周，通过“暂停”时间和统一帕金森病评定量表（UPDRS）第三部分总分的变化来评估唑尼沙胺的反应性。受试者表现出至少1.5%的下降。 UPDRS第三部分的总分从基线检查时算起的至少五分，定义为超级响应（SR）。受试者在“暂停”时间（变化）没有改善或恶化≥0）和UPDRS第三部分总分（变化）≥0）被定义为无响应（NR）。只有符合SR或NR标准的人才被考虑进行后续RNA测序分析。

 按照制造商的方案，使用RNeasy迷你试剂盒（QIAGEN）从血液样本中提取RNA。使用安捷伦科技2200 TapeStation检测RNA样本的质量和数量。测定RNA完整性数当量（RINe）和rRNA比值，并用其评价样品质量。测序文库使用库协议TruSeq RNA样本制备v2指南（Illumina）制备。使用Illumina平台进行RNA测序，以生成101 bp配对末端序列。测序数据被转换成原始数据进行后续分析。

DEGs基因差异表达分析和GO-term富集分析结果

在记录完整的临床试验参与者中，分别只有25名和26名参与者符合SR和NR标准。此外，在这51名参与者中，有三人在RNA样本采集或RNA质量测试中失败。因此，总共有48个样品（23个SRs和25个NR）被处理用于后续分析。治疗前后SRs和NRs之间没有个体DEG满足研究范围内的显著性阈值（p>1.9×10））。然而，进一步对满足标称显著性（p<0.05）的基因进行富集分析，以捕捉微弱但有意义的信号的综合效应。在每个时间点确定了几个显著的富集。在治疗前比较中，613个DEG在谷氨酸能突触、胰岛素样生长因子（IGF）结合和皮质类固醇信号通路的GO方面显著丰富分别为（Padj=7.8×10-3，0.029和0.026）。治疗后比较中的595个DEG在T细胞迁移的GO期内显著富集。KEGG途径中没有明显的富集。

发现PD患者SRs和NRs之间的DEGs对唑尼沙胺的显著富集具有多种生物学功能，提供了有意义的见解。首先，治疗前SRs和NRs之间的谷氨酸能突触相关基因表达存在差异。唑尼沙胺能增加星形胶质细胞代谢型谷氨酸受体激动剂的释放，抑制神经传递，这可能解释唑尼沙胺治疗帕金森病的疗效和耐受性。唑尼沙胺治疗导致SRs中谷氨酸能突触相关基因的表达水平增加，并减少与NRs的表达水平差异。这表明SRs中该通路可能失调，唑尼沙胺更有效。由于目前的研究是在血液样本上进行的，因此有必要使用大脑样本进行验证。其次，与IGF结合相关的基因在SRs和NRs之间也有差异表达。我们的GWAS表明，位于MDM4中的SNP可以通过抑制p53来确定唑尼沙胺的治疗效果。