Hsa_circ_0056856 im Serum als potenzieller neuartiger Biomarker für die Krankheitsaktivität bei Psoriasis
Psoriasis ist eine chronisch immunvermittelte entzündliche Hauterkrankung, die durch eine hohe klinische Variabilität in der Schwere und häufige Rezidive gekennzeichnet ist. Obwohl zahlreiche Versuche zur Identifizierung von Biomarkern unternommen wurden, existieren bislang keine spezifischen Marker, die den Schweregrad oder das Therapieansprechen reliabel überwachen können. Zirkuläre RNAs (circRNAs) stellen eine neue Klasse endogener nichtkodierender RNAs dar, die aufgrund ihrer kovalent geschlossenen Ringstruktur ohne 5′-Kappe oder 3′-Poly(A)-Schwanz eine hohe Stabilität und RNase-R-Resistenz aufweisen. Aktuelle Studien zeigen, dass circRNAs in Körperflüssigkeiten wie Serum und Plasma zirkulieren und als molekulare Biomarker für Diagnose und Prognose verschiedener Erkrankungen dienen könnten. Diese Studie untersucht das Potenzial von hsa_circ_0056856 als Biomarker für den Schweregrad der Psoriasis durch Analyse seiner Expression in Serumproben von Psoriasis-Patienten und gesunden Kontrollen (HCs).
Insgesamt wurden 125 Patienten mit Psoriasis vulgaris aus dem Siebten Medizinischen Zentrum des PLA General Hospitals rekrutiert. Serumproben aller Patienten sowie periphere mononukleäre Blutzellen (PBMCs) von 20 Patienten derselben Kohorte bei Erstvorstellung wurden gesammelt. Zusätzlich wurden Serumproben von 30 Patienten nach 7 bis 8 Wochen Therapie entnommen. Der Schweregrad der Erkrankung wurde mittels des Psoriasis Area and Severity Index (PASI) bestimmt. Patienten mit anderen Autoimmunerkrankungen oder systemischer Therapie innerhalb des letzten Monats vor Studienbeginn wurden ausgeschlossen. Serumproben von 75 gesunden Probanden, die hinsichtlich Alter und Geschlecht mit der Psoriasis-Gruppe abgeglichen waren, dienten als Kontrollen. Die Studie folgte den Prinzipien der Deklaration von Helsinki und wurde von der Ethikkommission des Siebten Medizinischen Zentrums des PLA General Hospitals genehmigt. Von allen Teilnehmern lag eine schriftliche Einwilligungserklärung vor.
Um circRNA-Expressionsprofile bei Psoriasis zu identifizieren, wurde ein circRNA-Microarray an Serumproben von fünf Psoriasis-Patienten und fünf HCs durchgeführt. Insgesamt wurden 11.582 circRNAs detektiert, wobei die Mehrheit (84,10%) exonalen Ursprungs war. Die circRNAs verteilten sich über alle Chromosomen, mit der höchsten Anzahl auf Chromosom 1 (1165) und der geringsten auf Chromosom 21 (123). Eine hierarchische Clusteranalyse zeigte signifikante Unterschiede in der circRNA-Expression zwischen Patienten und HCs, wobei 132 circRNAs differentiell exprimiert waren (123 hochreguliert, 9 herunterreguliert). Unter diesen war hsa_circ_0056856 am stärksten hochreguliert, während hsa_circ_0112550 die stärkste Herunterregulation zeigte.
Zur Validierung wurden zehn differentiell exprimierte circRNAs mittels RT-qPCR in Serumproben von 20 Patienten und 20 HCs analysiert. Sechs circRNAs, einschließlich hsa_circ_0056856, bestätigten die Microarray-Ergebnisse. Hsa_circ_0056856 wies die signifikantesten Veränderungen auf und wurde für weitere Untersuchungen ausgewählt.
Der diagnostische Wert von hsa_circ_0056856 wurde in einer größeren Kohorte (100 Patienten, 50 HCs) evaluiert. Die Expression war sowohl im Serum als auch in PBMCs von Patienten im Vergleich zu HCs signifikant erhöht. Eine ROC-Kurvenanalyse ergab einen AUC-Wert von 0,853, was das Potenzial von hsa_circ_0056856 als diagnostischer Biomarker unterstreicht.
Die Korrelation zwischen hsa_circ_0056856-Expression und PASI-Scores zeigte eine positive Assoziation. Nach 7 bis 8 Wochen Therapie wurde eine signifikante Abnahme der Serumspiegel beobachtet, was auf eine Eignung zur Therapieüberwachung hindeutet.
Zur Untersuchung der molekularen Mechanismen wurden miRNA-Bindungsstellen von hsa_circ_0056856 mittels Arraystar-Software vorhergesagt. Die Top-5-miRNAs waren miR-1301-3p, miR-140-3p, miR-93-3p, miR-19b-3p und miR-187-5p. Ein ceRNA-Netzwerk wurde konstruiert, und GO-Analysen ergaben eine Beteiligung der Ziel-mRNAs an Prozessen wie Regulation der Protein-Serin/Threonin-Kinaseaktivität und epigenetischer Modifikation. Dies legt nahe, dass hsa_circ_0056856 über ceRNA-Mechanismen in die Psoriasis-Pathogenese eingreifen könnte. Funktionelle Studien sind jedoch erforderlich, um diese Hypothese zu bestätigen.
Zusammenfassend identifiziert diese Studie hsa_circ_0056856 als vielversprechenden Biomarker für Diagnose, Schweregrad und Therapiemonitoring der Psoriasis. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial stabiler circRNAs in der Entwicklung nicht-invasiver Diagnostika und liefern Einblicke in epigenetische Regulationsmechanismen. Künftige Studien sollten die therapeutische Relevanz von hsa_circ_0056856 weiter erforschen.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002166