Non-coding RNA在RAS抑制剂治疗IgA肾病疗效差异中的作用及机制研究

Renin-angiotensin system inhibitor (RASI) is the first choice and baseline therapy for IgAN patients. However, our ongoing registered clinical trial found that about 40% of IgAN patients showed poor or no response to standard RASI therapy. Currently, the underlying mechanism for resistance to RASI therapy in IgAN remains largely unclear and useful biomarkers for predicting treatment response are also lacking. Our preliminary work showed that there are miRNA profiles related to RASI treatment response in IgAN patients. Based on these, we will firstly collect serum samples before and after RASI therapy from IgAN patients for profiling miRNAs and lncRNAs related to treatment response using RNA sequencing. Secondly, biological functions of candidate ncRNAs will be explored in vivo and in vitro, with an emphasis in additive treatment effect on RASI therapy. Lastly, ncRNA profiles will be tested as biomarkers for predicting treatment response to RASI therapy in IgAN cohort. The study will help to elucidate the mechanisms of different response to RASI therapy and find useful biomarkers to predict treatment response in IgAN, thus may have clinical implications for optimizing efficacy of RASI therapy in IgAN and other chronic kidney diseases.

肾素-血管紧张素系统抑制剂(RASI)是IgA肾病(IgAN)患者的首选和基础治疗，然而我们的研究发现约40% 接受标准化RASI治疗的IgAN患者疗效不佳。其发生机制尚不清楚，也缺乏可预测的标志物。我们前期工作发现IgAN患者存在与RASI治疗反应性相关的微小RNA（miRNA）谱。本课题拟在已有研究基础上首先采用高通量RNA测序技术，筛选IgAN患者血清中RASI治疗反应相关的非编码RNA (ncRNA) 表达谱(主要为miRNA及长非编码RNA）；随后利用肾病动物模型及体外足细胞模型探讨在RASI治疗基础上干预目标ncRNA表达对降蛋白尿效应的影响及机制；最后在IgAN患者队列中验证目标ncRNA对RASI疗效的预测价值。本课题将有助于阐明IgAN患者RASI治疗反应差异的发生机制及寻找预测疗效的新型生物标志物，为实现IgAN最优化RASI治疗效应及个体化精准治疗提供新思路。

肾素-血管紧张素系统抑制剂(Renin-angiotensin system inhibitors，RASI)是IgA肾病(IgA nephropathy，IgAN)患者的首选和基础治疗，然而我们的研究发现约40%接受标准化RASI治疗的IgAN患者疗效不佳。其发生机制尚不清楚，也缺乏可预测的标志物。我们前期工作发现IgAN患者存在与RASI治疗反应性相关的微小RNA（miRNA）谱。本课题在已有研究基础上首先采用高通量RNAs测序技术，筛选IgAN患者与一级亲属血清外泌体差异lncRNA，挑选差异表达较显著的前10条lncRNA在验证队列中进行验证。结果显示IgAN患者的lncRNA-G21551与健康一级亲属相比显著下调，与测序结果一致。接着我们选定lncRNA-G21551做为进一步研究的目标lncRNA，分析它与IgAN患者临床病理表型，包括电镜足突融合程度等的相关性。结果发现，IgAN患者血浆外泌体lncRNA-G21551和S病变显著相关。血浆外泌体lncRNA-G21551是较好预测IgAN患者S病变的指标；且其表达量高者，足突融合明显。lncRNA-G21551可能通过参与IgAN足细胞损伤和S病变从而影响RAS抑制剂疗效。同时我们鉴定了IgAN患者血清外泌体RASI治疗反应相关的mRNA；随后采用实时荧光定量PCR进行扩大样本验证获得具有显著表达差异的mRNA；结果发现IRAK1表达量与RAS疗效差异的相关性最显著，差异mRNA与临床病理相关性分析发现肾组织IRAK1表达量与24小时尿蛋白和肾间质纤维化具有相关性；通过构建白蛋白过载蛋白尿小鼠模型和细胞模型，评估IRAK1在蛋白尿肾病中的作用，结果发现下调IRAK1可以缓解蛋白过载小鼠的蛋白尿和肾功能损害。提示IRAK1是IgAN对于RASI疗效的潜在生物标志物和优化RASI对于IgAN治疗的潜在靶点。此外我们还通过对IgAN患者行外周血单核细胞进行单细胞RNA测序(scRNA-seq)，揭示了IgAN患者免疫细胞在转录组学的早期变化。通过对IgAN患者外周血外泌体进行转录组测序和PBMC进行单细胞测序，应用生物信息学挖掘IgAN对于RASI的疗效差异的转录组学和免疫细胞学变化，这些信息可以加深我们对于IgA肾病发病机制的理解，为IgA肾病实现优化RASI治疗提供新的理论依据和治疗靶点