Назад
Исследователи обнаружили, как обструктивное апноэ сна (ОАС) изменяет профили иммунных клеток в крови, что привело к созданию уникальной клеточной сигнатуры, которая может точно определить обструктивное апноэ сна у детей.
От ОАС страдают 22 миллиона человек только в США, включая детей. Более 10% всех детей привычно храпят, что является характерным симптомом потенциальной ОАС, но только один из каждых четырех-пяти храпящих детей действительно страдает от апноэ сна. ОАС у детей связано с повышенным риском когнитивных, поведенческих, метаболических и сердечно-сосудистых осложнений у детей. Золотым стандартом диагностики является исследование сна под названием полисомнография (ПСГ), при котором отслеживаются мозговые волны, уровень кислорода в крови, частота сердечных сокращений, дыхание, движения глаз и ног. Но исследователи обнаружили, что анализ крови также может предложить точный метод диагностики ОАС.
"Наши исследования показали, что ОАС вызывает изменения в разнообразии иммунных клеток организма. Эти изменения приводят к появлению уникальной генной сигнатуры, которая может быть использована для диагностики ОСА с чрезвычайно высокой точностью", - рассказал Рене Кортезе, доцент кафедры детского здоровья и кафедры акушерства, гинекологии и женского здоровья из Медицинской школы Университета Миссури.
Группа Кортезе отобрала образцы клеток у 11 детей, у которых с помощью ПСГ была диагностирована ОАС, и у 11 других бессимптомных здоровых детей без ОАС. Используя профилированием транскрипции единичных клеток, в сочетании с традиционным анализом экспрессии генов, команда обнаружила, что у пациентов с ОАС наблюдается снижение процента Т-хелперов. У этих пациентов также наблюдался повышенный уровень клеток cMonocyte и большее количество атипичных B-клеток.
"На основании этих данных мы определили молекулярную сигнатуру, состоящую из 32 генов, которая с высокой точностью отличала детей с ОАС от детей без апноэ сна", - сообщил Кортезе. "Затем мы протестировали эту сигнатуру на другой, гораздо большей группе не храпящих и храпящих детей, где экспрессия генов оценивалась с помощью менее сложной технологии. Тем не менее, сигнатура смогла определить с более чем 95% точностью, у каких детей присутствует ОАС".
"Это многообещающее открытие, которое потребует будущей валидации для оценки эффективности этой генной сигнатуры и подтверждения ее полезности в клинике", - отметил Кортезе.
Cortese, R., et al. RNAseq одиночных клеток выявляет клеточную гетерогенность и предоставляет сигнатуру детского апноэ сна (аннотация).
Обструктивное апноэ сна (ОАС) является широко распространенным заболеванием и основной причиной системного воспаления, приводящего к нейрокогнитивным, поведенческим, метаболическим и сердечно-сосудистым дисфункциям у детей и взрослых. Однако влияние ОАС на гетерогенность циркулирующих иммунных клеток до сих пор не определено.
Методы. Мы применили транскриптомный анализ единичных клеток (scRNA-seq) для выявления вызванных ОАС изменений в транскрипционном ландшафте в составе PBMC, что позволило обнаружить зависящие от степени тяжести различия в нескольких клеточных линиях. Кроме того, был использован подход машинного обучения для объединения клеточно-специфических маркеров scRNAs-seq с маркерами, дифференциально экспрессируемыми при ОАС.
Результаты. scRNA-seq продемонстрировали гетерогенность клеточного состава, вызванную ОАС, и позволили идентифицировать ранее не описанные типы клеток в PBMC. Мы идентифицировали молекулярную сигнатуру, состоящую из 32 генов, которая отличала пациентов с ОАС от различных контрольных групп с высокой точностью (AUC = 0,96) и достоверностью (93% PPV и 95% NPV, соответственно) в независимом наборе данных экспрессии РНК объемных клеток PBMC.
Заключение. ОАС дисрегулирует системную иммунную функцию и демонстрирует молекулярную сигнатуру, которая может быть оценена с помощью стандартной клеточной РНК без необходимости предварительного разделения клеток, что делает анализ доступным для применения в молекулярной диагностике.
