生醫文摘-Dysregulated RNA splicing impairs regeneration in alcohol-associated liver disease

文章標題

Dysregulated RNA splicing impairs regeneration in alcohol-associated liver disease


文章概要

這篇研究聚焦於為何 酒精相關肝病(ALD) 患者在停酒後仍常出現再生失靈、走向肝衰竭。作者整合 單核轉錄體(snRNA-seq)與染色質可及性(snATAC-seq)多體學,以及RNA-seq,比較 健康嚴重酒精性肝炎(SAH)酒精性肝硬化(AC) 的人類肝臟。結果顯示:ALD 中的免疫環境改變,伴隨成人肝細胞失去成熟身分、卻無法成功轉入可增殖的前驅狀態。同時,RNA 結合蛋白(RBP)表現 受到擾動,特別是 ESRP2 顯著下調,造成廣泛的選擇性剪接異常。這些錯剪事件之一會讓 TCF4 與 SLK 遺失核定位訊號外顯子,導致蛋白質由核內轉為細胞質,進一步擾動 WNT / Hippo 等對肝再生關鍵的路徑。作者也在細胞與小鼠模型中操作這些剪接事件(反義寡核苷酸、TGF-β 作用等)驗證致病意義,並指出 TGF-β 上升 會抑制 ESRP2 的上皮型剪接程式。整體而言,錯剪 RNA 既可作為 ALD 生物標記,也可能是可介入的治療標的。


技術探討

  1. 先用 bulk RNA-seq(+ rMATS)找「改變的剪接事件」與 ΔPSI,同時觀察到 ESRP2 這個 RBP 在疾病中下調
  2. 接著做 ESRP2 的 eCLIP,用 UV 交聯+免疫沉澱把 ESRP2 當下「黏住的 RNA 片段」抓出來並定序,畫出 ESRP2 的結合位點地圖
  3. 再把 eCLIP 的結合峰 與 rMATS 找到的可變外顯子(ΔPSI) 做重疊,若峰值富集在外顯子或剪接位點附近,就支持「ESRP2 直接調控這些錯剪事件」。
  4. 同步用 Exon Ontology 解讀這些外顯子是否帶有 NLS/功能域/PTM 位點 等功能訊息,並做實驗驗證(例如誘導外顯子跳躍造成蛋白核→質轉位)。

「顯著可變外顯子(ΔPSI)」指的是:在兩組條件(例如疾病 vs 對照)之間,某個可變剪接事件的外顯子納入比例(PSI, Percent Spliced In)發生了具有統計意義的改變。PSI 近似可寫為:PSI =(支持「外顯子被納入」的接點讀數)/(納入讀數 + 跳過讀數);而 ΔPSI = PSI_案例 − PSI_對照,因此 ΔPSI > 0 表示該外顯子在案例更常被納入,ΔPSI < 0 則更常被跳過。常見用 rMATS 等工具,對各類事件(SE:外顯子跳躍、RI:內含子保留、A5SS/A3SS:5’/3’ 端可變剪接、MXE:互斥外顯子)估計 PSI,並以多重校正後的 FDR 門檻(如 FDR < 0.05 或 0.1)、最小接點讀數(Junction read out, 如 ≥10)及 |ΔPSI| 門檻(如 ≥0.1,即 10% 變化)來定義「Differential splicing」。在這篇文脈中,先用 ΔPSI 找出「真的剪接有變」的外顯子,再用 Exon Ontology 判斷這些外顯子是否包含功能關鍵元素(如 NLS、功能域、PTM 位點),最後再用 eCLIP 檢查調控該事件的 RBP 是否在該外顯子附近有直接結合證據。

Yang-Hong Dai 戴揚紘
Yang-Hong Dai 戴揚紘
主治醫師

我的研究興趣為結合數據分析來探討各種癌症生物學。

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