Science子刊新发现的生物标志物可预测1型糖尿病患者肾功能衰竭

在今天发表在《科学转化医学》杂志上的一篇论文中，来自美国最大的癌症研究和治疗组织之一City of Hope的研究人员报告说，他们在预测1型糖尿病(T1D)患者肾衰竭方面取得了进展。

　　

今天发表在《科学转化医学》上的一篇论文中，来自City of Hope(美国最大的癌症研究和治疗组织之一，也是糖尿病和其他危及生命疾病的领先研究中心)的研究人员报告称，他们在预测1型糖尿病(T1D)患者肾衰竭方面取得了进展。

希望之城Arthur Riggs糖尿病与代谢研究所副主任Rama Natarajan博士领导的研究小组对糖尿病肾病患者进行了首次全表观基因组关联分析，发现了DNA甲基化活性(一种可以改变DNA片段活性的生物过程)与若干年后发生肾衰竭的风险之间的新关联。

T1D影响着全球约900万人，与肾脏疾病的风险显著增加有关，肾脏疾病可能发展为肾衰竭。肾脏衰竭需要透析或肾移植，这会导致T1D患者更高的发病率和死亡率。

Natarajan是该论文的通讯作者，也是糖尿病表观遗传学的先驱，他说:“因此，找到导致糖尿病肾衰竭的机制以及早期检测的生物标志物以促进及时干预是至关重要的。”

表观遗传学研究的是行为和环境如何在不改变DNA序列的情况下导致基因表达和活性的可逆变化。甲基化——在这项研究中被研究——是一种表观遗传变化，可以改变基因表达并导致疾病。

为了确定人类基因组(包含人体完整的DNA集合)中表观遗传DNA甲基化与T1D患者肾衰竭风险相关的区域，国际研究小组使用了Joslin肾脏研究(一项长达数十年的糖尿病患者研究)中收集的277名参与者的血液样本。所有样本被分析的患者在乔斯林研究开始时都患有糖尿病肾病，在7到20年的随访期间，大约一半的患者进展为肾衰竭。

Natarajan说:“我们能够确定与肾衰竭相关的DNA甲基化变异的关键位置，这些生物标志物在同一名T1D患者身上保持了几年的稳定。”Natarajan是国家商业产品工业糖尿病研究的主席。“我们还能够为与肾脏疾病和肾衰竭相关的主要临床状况相关的DNA甲基化分子机制提供有价值的见解。”

Natarajan说，研究小组通过进行多组学综合分析，发现DNA甲基化和其他与肾衰竭相关的标志物之间存在联系，包括遗传学、循环蛋白和非编码rna，该分析整合了不同类型的数据，以了解它们对疾病过程的综合影响。此外，由于研究人员仅使用血液样本就能在DNA甲基化和肾衰竭之间建立如此强烈的联系，他们的发现可能为T1D肾病患者的新预后测试铺平道路。

该论文的第一作者、希望之城糖尿病并发症与代谢系的助理研究教授Nancy Chen说:“我们证明，在一些基因组位点的DNA甲基化可以作为无创生物标志物来改善肾衰竭的预测。”Chen说:“这对T1D高危患者肾衰竭的早期检测和预防具有重要的转化意义。”

研究人员计划进行更多的实验研究，以检查和验证本研究中确定的与糖尿病患者肾衰竭进展相关的潜在分子机制。他们计划在更大的1型和2型糖尿病患者队列中验证他们的发现，目的是开发一种使用几种表观遗传生物标志物预测糖尿病肾衰竭的风险评分测试。

Chen补充说:“在未来，在确定的基因组位置的DNA甲基化不仅可以用作预测肾衰竭发展的生物标志物，还可以用于预防糖尿病肾病进展为肾衰竭，这是该领域未满足的主要需求。”

希望之城的Wanek 1型糖尿病家庭项目和美国国立卫生研究院的国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所资助了这项研究。