由希望之城附属机构转化基因组学研究所(TGen)领导的一项全国性研究发现,确定了可能最终用于诊断肝脏疾病进展阶段的潜在生物标志物。
根据发表在《临床表观遗传学》杂志上的一项研究,研究人员发现,在多达94%的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者中,DNA甲基化(DNAm)的差异可以准确预测肝纤维化的不同阶段,即受损肝脏的疤痕。
NAFLD是西方国家最常见的慢性肝病,以肝脏脂肪堆积为特征。甲基化是一个生物学过程,甲基被添加到DNA分子中。这个过程可以改变DNA的活性,而不会改变构成个体基因蓝图的数十亿个字母的序列或拼写。
她是该研究的资深作者之一。
研究人员利用活组织检查获得的样本,检查了325名NAFLD患者的基因组数据:206名患者没有明显的肝脏疤痕,119名患者有不同程度的纤维化,最严重的形式可以发展为一种称为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的疾病,进而导致肝硬化、肝癌和死亡。
使用DNAm来估计这些样本的细胞组成,研究人员发现,更严重的纤维化水平与肝脏中免疫细胞百分比的逐渐增加和上皮细胞百分比的相应减少有关,上皮细胞是一种排列在各种身体表面的细胞,包括肝脏等器官。
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该研究的资深作者、埃默里大学医学院人类遗传学副教授Karen Conneely博士解释说,研究人员还发现,即使在考虑了个体之间细胞组成的差异之后,严重纤维化患者基因组中特定位点的DNAm水平也有所下降。这些差异非常显著,埃默里大学的Nicholas Johnson博士和该研究的主要作者能够基于28个基因组位点的dna开发一个模型,该模型可以在一个独立的测试集中准确预测94%的NAFLD患者的纤维化水平。
DiStefano实验室TGen工作人员、该研究的作者之一Wu Xiumei博士说:“这些发现与DNAm作为支持或标记细胞组成中纤维化相关变化的机制一致,并证明了DNAm作为NAFLD纤维化可能的生物标志物的潜力。”
在这项研究中,通过相对侵入性的活检直接从患者肝脏中提取样本。利用TGen首创的技术,他们建议未来的样本可以从循环血液中获得。
“循环dna已被认为是NAFLD疾病严重程度的潜在非侵入性生物标志物,”该研究称。“这些结果表明,我们的模型可以潜在地预测血液dna中的NAFLD纤维化。”
未来的分析还可以通过使用单细胞RNA测序来补充,单细胞RNA测序是一种更精确的分析基因组信息的方法,它有可能以更高的分辨率测量细胞组成,并有助于更好地理解NAFLD纤维化、细胞组成和dna之间的关系。
“总的来说,我们的研究表明,DNAm提供的信息不仅有助于理解NAFLD的潜在生物学,”DiStefano博士说,“而且可能作为一种能够独立诊断纤维化的临床工具。”