基于尿液exosome circRNAs检测分析的新型肾脏纤维化生物标志物研究

Renal fibrosis is common pathological changes of end stage renal disease in CKD. The diagnosis of renal fibrosis is depend on renal biopsy instead of specific, sensitive and non-invasive tests. Previous researches showed that urinary exosome contain renal fibrosis associated mRNA and miRNA. However, traditional RNA are easily to be degraded. CircRNAs are closed non-coding RNA and hardly to be degraded by exonuclease. Our previous study indicated that renal fibrosis associated circRNAs exist in urinary exosome. Accordingly, we analyze renal fibrosis associated circRNAs via circRNAs array and further validated by clinical pathological analysis, quantitative PCR and prospective cohort study based on previous researches. We aimed to find the novel, stable and non-invasive circRNAs biomarkers of renal fibrosis and then evaluate the diagnosis and prognosis value of renal fibrosis.

肾脏纤维化是慢性肾脏疾病进展至终末期肾衰的共同病理表现。目前诊断肾脏纤维化主要依赖肾活检，缺乏早期、特异、敏感、无创性检测方法。既往研究表明，尿液外泌体（exosome）中存在与肾脏纤维化过程相关的mRNA、miRNA。然而，传统线性RNA易降解，缺乏稳定性。环状RNA是一种封闭环状非编码RNA，较线性RNA更稳定，不易被核酸外切酶降解。课题组前期研究表明尿液exosome中存在与肾脏纤维化相关的环状RNA。本研究拟在既往对肾脏纤维化发生机制和尿液生物标志物研究基础上，通过环状RNA芯片筛查肾脏纤维化患者尿液exosome中纤维化相关环状RNA，结合临床病理关联分析、荧光定量PCR验证和前瞻性队列研究，进一步探讨尿液exosome中环状RNA对肾脏纤维化的诊断和对疾病预后的预测价值，为临床早期、动态监测肾脏纤维化进展寻找新型、稳定、无创的生物标志物。

目前诊断肾脏纤维化主要依赖肾活检，缺乏早期、特异、敏感、无创性检测方法。既往研究表明，尿液外泌体（exosome）中存在与肾脏纤维化过程相关的mRNA、miRNA。然而，传统线性RNA易降解，缺乏稳定性。环状RNA是一种封闭环状非编码RNA，较线性RNA更稳定，不易被核酸外切酶降解。课题组前期研究表明尿液exosome中存在与肾脏纤维化相关的环状RNA。主要研究内容：1.探讨尿沉渣细胞mTOR mRNA表达水平与IgA肾病肾脏纤维化的相关性。2. 探讨基于尿沉渣细胞mRNA检测芯片的慢性肾脏纤维化联合生物标志物对肾脏纤维化的诊断价值。3. 基于human ceRNA芯片检测的尿液外泌体中mRNA、lncRNA、 cirRNA对肾脏纤维化的诊断价值。研究发现：1. 尿沉渣细胞mTOR mRNA表达水平与IgA肾病患者肾脏纤维化存在显著相关性，可作为IgA肾病患者肾脏纤维化的生物标志物。2.尿沉渣细胞中BCL2, PAI1, TGF-β1和VIM mRNA联合生物标志物较单个生物标志物对诊断肾脏纤维化具有更好的生物标志物潜力。3. 在尿液外泌体中共筛选出992条mRNA，1397条lncRNA和5129条cirRNA具备慢性肾脏纤维化生物标志物价值。科学意义：本研究以尿液中的exosome和尿沉渣细胞为检测对象，使用高通量芯片分析的方法，发现尿沉渣中mRNA、尿液外泌体中的mRNA，lncRNA和circRNA具备诊断慢性肾脏纤维化的生物标志物价值，初步建立了慢性肾脏纤维化无创生物标志物的检测方法，为进一步揭示慢性肾脏纤维化的分子机制奠定了基础。