Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Наиболее распространенным заболеванием из демиелинизирующих заболеваний центральной нервной системы (ЦНС) является рассеянный склероз (РС), инвалидизирующее хроническое аутоиммунное и нейродегенеративное заболевание ЦНС. Одной из возможных клинических форм начала РС является острый рассеянный энцефаломиелит (ОРЭМ) — тяжелое иммуноопосредованное демиелинизирующее воспалительное заболевание ЦНС. В настоящей работе проведен транскриптомный анализ в мононуклеарных клетках периферической крови (МНК) пациентов с ОРЭМ в острой фазе и здоровых индивидов для выявления возможных молекулярных механизмов, участвующих в развитии нейровоспалительного процесса у пациентов с ОРЭМ. За первый год выполнения проекта собраны образцы периферической крови 13 пациентов с ОРЭМ в острый период (в течение 24-36 часов после первого демиелинизирующего эпизода, до начала гормональной терапии), 6 пациентов через 3-6 месяцев после окончания острого периода и 11 здоровых индивидов контрольной группы. Впервые проведено секвенирование РНК из МНК пациентов с ОРЭМ в острой фазе и соответствующих им по полу и возрасту индивидов контрольной группы (по 6 человек в каждой группе). Сравнительный анализ транскриптомных профилей в этих группах выявил 116 дифференциально экспрессирующихся генов (ДЭГ) (padj<0.05, отношением уровней экспрессии более 2). Среди идентифицированных ДЭГ экспрессия 18 генов у пациентов с ОРЭМ был ниже, а у 98 – выше, чем у индивидов контрольной группы. Среди них экспрессия 10 генов (RNU6-595P, TREML2, RMI2, FPR2, NRIR, P2RY13, CMTM2, S100P, HSPA6, MGAM) была увеличена более, чем в 4 раза, а экспрессия генов CXCR1, TNFAIP6, FFAR2 и IFIT1 - увеличена более, чем в 8 раза у пациентов с ОРЭМ. Полученные данные свидетельствуют о принципиальных изменениях профилей экспрессии генов в МНК пациентов с ОРЭМ по сравнению со здоровыми индивидами. Анализ перепредставленности ДЭГ генами из наборов, аннотированных в базе Reactome, выявил 3 пути, а в базе данных Gene Ontology (GO) в категории биологические процессы 56 путей (FDR q-value <0.05). В целом, среди обнаруженных наборов преобладают пути, связанные с развитием и регуляцией иммунного ответа (в первую очередь, врожденного иммунитета), с регуляцией продукции цитокинов и с регуляцией ответа на различные стимулы, включая биотические стимулы и стресс. Построение сети взаимодействий белковых продуктов выявленных ДЭГ и анализ этой сети при помощи метода k-средних позволил выделить кластер, состоящий из 32 белков, характеризующихся высокой степенью взаимосвязи между компонентами (PPI enrichment p-value < 1.0e-16). При помощи анализа взвешенных сетей коэкспрессии генов (weighted gene coexpression network analysis, WGCNA) на всем массиве полученных в проекте данных выделены 23 группы генов, экспрессия в которых высоко cкоррелирована (модули коэкспрессии). Проведенный анализ корреляции значений, характеризующих суммарную экспрессию каждого из этих модулей (eigengene), с фенотипом (ОРЭМ или контроль), обнаружил 3 модуля, включающих 111, 123 и 1720 генов, для которых эта корреляция была номинально значима (p < 0.05). Анализ биологической функции наибольшего модуля выявил 77 наборов генов в базе GO (FDR q-value < 0.05), их компоненты участвуют в широком спектре процессов связанных с воспалением и развитием иммунных реакций, в том числе с активацией и пролиферацией Т лимфоцитов и продукцией ИЛ-10, что говорит о начале активации адаптивного иммунитета. Таким образом, использование WGCNA позволило выявить дополнительные изменения, которые не удалось показать прямым сравнением профилей экспрессии. На основе полученных транскрипционных профилей пациентов с ОРЭМ и индивидов контрольной группы с помощью алгоритма EPIC было рассчитано содержание основных субпопуляций МНК. Сравнение содержания различных клеточных субпопуляций в исследованных группах не выявило значимых отличий, что дает нам основание считать, что обнаруженное нами изменение экспрессии генов у пациентов с ОРЭМ связано с изменением их функционирования, а не с изменением относительного содержания определенных типов клеток в МНК. В целом, проведенное впервые транскрипционное профилирование МНК пациентов с ОРЭМ в острый период свидетельствует в первую очередь о неспецифической активации системы врожденного иммунитета, включая цитокиновый и хемокиновый сигналинг, активацию нейтрофилов, а также ответ на различные стимулы, включая биотические стимулы и стресс. На этом, самом раннем этапе заболевания выявлены пути, связанные с активацией и пролиферацией Т лимфоцитов, что говорит о начале активации адаптивного иммунитета.