Discovery and verification of extracellular microRNA biomarkers for diagnostic and prognostic assessment of preeclampsia at triage

子癇前期（Preeclampsia，PE）是妊娠期特有的一種多系統疾病，其特點是妊娠20周以后出現新發的高血壓和蛋白尿，會增加胎兒早產和產婦死亡的風險。目前，臨床對子癇前期無非常準確的早期診斷或預后評估方法。來自加州大學圣地亞哥分校的科研團隊發現，在母體血液樣本中的miRNA可以作為子癇前期診斷和后期干預效果評估的生物標志物。相關論文于2023年12月發表于《Science Advances》期刊，題為“Discovery and verification of extracellular microRNA biomarkers for diagnostic and prognostic assessment of preeclampsia at triage”。

Abstract
We report on the identification of extracellular miRNA (ex-miRNA) biomarkers for early diagnosis and prognosis of preeclampsia (PE). Small RNA sequencing of maternal serum prospectively collected from participants undergoing evaluation for suspected PE revealed distinct patterns of ex-miRNA expression among different categories of hypertensive disorders in pregnancy. Applying an iterative machine learning method identified three bivariate miRNA biomarkers (miR-522-3p/miR-4732-5p, miR-516a-5p/miR-144-3p, and miR-27b-3p/let-7b-5p) that, when applied serially, distinguished between PE cases of different severity and differentiated cases from controls with a sensitivity of 93%, specificity of 79%, positive predictive value (PPV) of 55%, and negative predictive value (NPV) of 89%. In a small independent validation cohort, these ex-miRNA biomarkers had a sensitivity of 91% and specificity of 57%. Combining these ex-miRNA biomarkers with the established sFlt1:PlGF protein biomarker ratio performed better than either set of biomarkers alone (sensitivity of 89.4%, specificity of 91.3%, PPV of 95.5%, and NPV of 80.8%). 

研究人員從子癇前期檢查的參與者中收集母體血清，然后以血清為樣本進行miRNA 測序。結合生物信息學分析，最終確定了三組雙變量 miRNA 生物標志物（miR-522-3p/miR-4732-5p、miR-516a-5p/miR-144-3p 和 miR-27b-3p/let-7b-5p）。隨后，通過檢測miRNA生物標志物的差異，用于區分不同嚴重程度的子癇前期病例。結果顯示檢測靈敏性為93%，特異性為 79%，陽性預測值 （PPV） 為 55%，陰性預測值 （NPV） 為 89%，指示效果十分顯著。同時小型獨立驗證實驗的結果顯示，再次驗證了這幾組生物標志物在不同類型的病例中確有顯著差異。如果將發現的ex-miRNA生物標志物與已建立的 sFlt1：PlGF 蛋白生物標志物相結合，其效果更優（靈敏性為 89.4%，特異性為 91.3%，PPV 為 95.5%，NPV 為 80.8%）。

期刊：SCIENCE ADVANCES（IF 15.4）
發表年份：2023
物種：人（Human）
文庫類型：120-135 非編碼小RNA文庫（Small non-coding RNA）
文庫富集和精準回收：Sage Science公司Pippin Prep全自動DNA電泳回收儀
測序：Illumina HiSeq 4000二代測序儀

細胞外miRNA（ex-miRNA）測序流程：1）Norgen的血漿/血清和外泌體 RNA 純化試劑盒分離樣品 ex-RNA；2）Agilent 的RNA 6000 Pico Kit對分離的ex-RNA 進行質量分析；3）NEB的Next Multiplex Small RNA Library Prep Set試劑盒構建miRNA-seq文庫；4）Zymo Research的 DNA Clean & Concentrator-5試劑盒進行文庫純化，并對純化的文庫進行質量分析；5）Sage Science的Pippin Prep及配套3%瓊脂糖凝膠試劑盒進行文庫片段回收，回收范圍設置為120-135bp,只保留miRNA-seq文庫，徹底去除其他雜帶；6）在Illumina的HiSeq 4000儀器上測序。

原文
Robert Morey et al. ,Discovery and verification of extracellular microRNA biomarkers for diagnostic and prognostic assessment of preeclampsia at triage.Sci. Adv.9,eadg7545(2023).

美國Sage Science是全球領先的全自動DNA脈沖場電泳回收儀的生產廠家，擁有美國技術專利，各個型號產品可以高效完成不同長度范圍的DNA片段的精準回收，廣泛用于二代測序、三代測序以及多種分子生物學相關領域。

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