Максим Сергеевич Козин
117997, Москва, ул. Островитянова, 1; 121552, Москва, ул. 3-я Черепковская, 15А
Maksim Sergeevich Kozin
1, Ostrovityanova St., Moscow 117997; National Medical Research Center for Cardiology, Ministry of Health of Russia
117997, Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 10
1, Ostrovityanova St., Build. 10, Moscow 117997
117997, Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 10
1, Ostrovityanova St., Build. 10, Moscow 117997
117997, Москва, ул. Островитянова, 1; 117997, Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 10
1, Ostrovityanova St., Moscow 117997; 1, Ostrovityanova St., Build. 10, Moscow 117997
117997, Москва, ул. Островитянова, 1; 121552, Москва, ул. 3-я Черепковская, 15А
1, Ostrovityanova St., Moscow 117997; National Medical Research Center for Cardiology, Ministry of Health of Russia
117997, Москва, ул. Островитянова, 1; 121552, Москва, ул. 3-я Черепковская, 15А
1, Ostrovityanova St., Moscow 117997; National Medical Research Center for Cardiology, Ministry of Health of Russia
Objective: to look for differences in the transcriptome profiles in mononuclear blood cells of a group of patients with radiologically isolated syndrome (RIS) who developed symptoms of multiple sclerosis (MS) in the following three years of observation and a group of patients with RIS who did not develop MS during this period.
Material and methods. The study included 19 patients with RIS (9 men and 10 women), six of whom developed symptoms of MS during the three-year follow-up period. The transcription profiles of blood mononuclear cells were compared between the groups of patients with RIS who developed or did not develop MS symptoms during this period. The work was conducted in the format of a prospective study; the time of blood collection was taken as the reference point. Full transcriptome profiling was performed using RNA sequencing on an MGISEQ-200 platform. Differential gene expression analysis was performed using the DESeq2 package for the R programming language. Subsequent analysis involved constructing a network of interactions between the protein products of the detected differentially expressed genes based on data from the STRING database, identifying a cluster of interacting proteins, and analyzing the enrichment of this cluster by participants in pathways annotated in the KEGG database.
Results. The expression of 146 genes differed significantly (p<0.05; |log2FC| >1) in the studied groups of patients with RIS: in patients with subsequent manifestation of MS symptoms, the expression of 67 genes was lower and expression of 79 genes was higher than in patients without MS symptoms. The decrease in expression of two of the 67 genes (ADGRG7 and LGALS9C) remained significant even after correction for multiple comparisons (padj=2.17⋅10-11 and padj=6.19⋅10-6, respectively). Analyzing the network of interactions between the protein products of the differentially expressed genes allowed the identification of a cluster of 12 genes: APBB2, CCL4, CCL4L2, CDH2, DAZL, FOSB, H2BC17, JUN, KLF4, KLF5, MAPK8IP1, SYCE1; it is over-represented by components of the Toll-like receptor signaling pathway.
Conclusion. The transcriptome profiles of blood mononuclear cells differ in groups of patients with RIS who did or did not develop MS symptoms during the three-year follow-up period. The decrease in the expression level of ADGRG7 and LGALS9C genes detected in this study as a sign of rapid conversion of RIS to MS needs to be confirmed in independent samples.
Цель исследования – поиск в мононуклеарных клетках крови различий транскрипционных профилей группы лиц с радиологически изолированным синдромом (РИС), у которых в последующие три года наблюдения произошла манифестация симптомов рассеянного склероза (РС), и группы пациентов с РИС, у которых за это время манифестации симптомов РС не произошло.
Материал и методы. В исследование включены 19 пациентов с РИС (9 мужчин и 10 женщин), из которых у шести за три года наблюдения произошла манифестация симптомов РС. Проведено сравнение профилей транскрипции мононуклеарных клеток крови между группами пациентов с РИС, у которых за это время проявились или не проявились симптомы РС. Работу проводили в формате проспективного исследования; время сбора образцов крови принимали за точку отсчета. Полнотранскриптомное профилирование выполняли методом секвенирования РНК на приборе MGISEQ-200. Анализ дифференциальной экспрессии генов осуществляли при помощи пакета DESeq2 для языка программирования R. Последующий анализ включал построение сети взаимодействий белковых продуктов обнаруженных дифференциально экспрессированных генов на основе данных базы STRING, выделение кластера взаимодействующих белков и анализ обогащения этого кластера участниками путей, аннотированных в базе данных KEGG.
Результаты. Экспрессия 146 генов значимо (p<0,05; |log2FC| >1) различалась в исследуемых группах пациентов с РИС: у пациентов с последующей манифестацией симптомов РС экспрессия 67 генов была ниже, а 79 – выше, чем у пациентов без симптомов РС.
Снижение экспрессии двух генов из 67 (ADGRG7 и LGALS9C) оставалось значимым при использовании поправки на множественное сравнение (padj=2,17⋅10-11 и padj=6,19⋅10-6 соответственно). Анализ сети взаимодействий белковых продуктов дифференциально экспрессирующихся генов позволил выделить кластер, включающий 12 генов: APBB2, CCL4, CCL4L2, CDH2, DAZL, FOSB, H2BC17, JUN, KLF4, KLF5, MAPK8IP1, SYCE1; он перепредставлен компонентами пути “Toll-like receptor signaling pathway”.
Заключение. Профили транскрипции мононуклеарных клеток крови различаются в группах пациентов с РИС, у которых за три года последующего наблюдения произошла или не произошла манифестация симптомов РС. Возможность использовать снижение уровней экспрессии генов ADGRG7 и LGALS9C, обнаруженное в настоящей работе, в качестве признака скорой конверсии РИС в РС требует подтверждения на независимых выборках.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.