Едноклетъчно РНК секвениране на уринарни клетки разкрива отчетливо клетъчно разнообразие при COVID-19-свързаната AKI
Jun 18, 2024
Дискусия
Ограничение на това проучване е малкият брой на взетите проби пациенти. Колекциите на проби бяха ограничени до нови болници, за да се контролират други променливи, като например различните лекарства, използвани за лечение на COVID-19. Хоспитализирани пациенти с COVID-19 и без AKI бяха използвани като контроли, тъй като здравите контроли не отделят много клетки в урината. Допълнително ограничение е необходимостта от обработка на урината преди секвениране; това обаче значително увеличава дела на получените живи клетки. Тук клетките лесно се откриват в урината на заразени пациенти безувреждане на бъбреците. Това е важно, тъй като повечето проучвания на scRNAseq са фокусирани върхуувредени бъбреци, което води до няколко налични набора от данни за изследване на неувредени бъбречни клетки.АКИима много различни причини и само подгрупа може да бъде причинена отдиректна бъбречна инфекцияот SARS-CoV-2, което затруднява правенето на общи заключения относно AKI при COVID-19. Освен това е възможно директната вирусна инфекция на бъбречните клетки да настъпи по-късно в процеса на инфекция, отколкото беше уловено в това проучване. Последващите проучвания ще изследват промените в клетките на урината по време на заболяването с последователни проби, взети преди, по време ислед АКИ.
ОРГАНИЧНИ БИЛКИ ЗА ЗДРАВЕ НА БЪБРЕЧНИ ПАЦИЕНТИ
Успешно извършихме scRNAseq върху уринарен седимент от хоспитализирани пациенти с COVID-19. Това даде възможност за неинвазивни изследвания на клетъчни промени, настъпващи по време на AKI, честа проява на COVID-19. Съставът на клетките на урината и регулираните нагоре пътища при хоспитализирани пациенти с COVID-19 се различават драстично при тези с AKI спрямо тези без AKI . Ние също така предоставяме предварителни доказателства за потенциален случай на вирусен цистит чрез директна инфекция на клетките на пикочния мехур. Анализът на клетките в урината може да осигури полезен начин за разбиране на патофизиологията и клетъчните промени, които се случват при бъбречни заболявания.
Разкрития
A. Agarwal съобщава за консултантски споразумения с Akebia Therapeutics (служи в експертна група за преглед на нови терапевтични средства въз основа на пътя на индуцируемия от хипоксия фактор за AKI), Dynamed (прегледа съдържание, свързано с AKI за Dynamed и прегледани и актуализирани материали, изготвени от Dynamed редакторски екип за теми на AKI) и Reata Pharmaceuticals (служи като консултант); дял на собственост в Goldilocks Therapeutics, Inc.; финансиране на изследвания от наградата за стипендия на Genzyme/Sanofi Fabry; и хонорари от Akebia Therapeutics, Emory, Университета на Южна Калифорния и Вандербилт. A. Agarwal също съобщава за научен съветник или членство като член на редакционния съвет на American Journal of Physiology–Renal Physiology, Kidney International и Laboratory Investigation; като член на консултативния съвет на Goldilocks Therapeutics, Inc. (базирана в Ню Йорк компания, която изследва доставянето на лекарства в бъбреците с помощта на нанотехнологии за остро бъбречно заболяване и ХБН); като член на панела за външна оценка за Програмата за прецизна медицина на бъбреците; и като член на консултативния съвет на Alpha Young, LLC и Angion. Всички останали автори нямат какво да разкриват.
Финансиране
Тази работа беше подкрепена от грантовете на Националния институт по диабет и храносмилателни и бъбречни заболявания P30 DK079337 (на A. Agarwal), R01 DK118932 (на A. Agarwal) и R01 DK59600 (на A. Agarwal); Национален институт по алергии и инфекциозни болести предоставя грант T32 AI007051 (на MD Cheung); Националният институт по общи медицински науки предоставя T32-GM-008361 (на MD Cheung); Грант 827257 на Американската кардиологична асоциация (на EN Erman); и награда за иновации на Андерсън (на JF George).
Благодарности
Авторите благодарят на г-жа Wanda Hall, г-жа Rachael Shevin и д-р Chiao-Wang Sun за съдействие при събирането и обработката на проби от урина; Г-н Робърт Джонсън и Центърът за клинични и транслационни науки (CCTS) информатика за интегриране на биология и екипът Bedside (i2b2) за обработка на клиничните данни; Д-р Кейти Бийн, д-р Уин Сий, д-р Клеър Лиас и консултантският екип по остра нефрология за събиране на урина без COVID-19 AKI; д-р Каролайн Кели за усърдната корекция; и д-р Кели Андринга и г-жа Мозела Керли за административна помощ. Ние признаваме UAB Flow Cytometry and Single Cell Core (Национални здравни институти [NIH] предоставят P30-AR- 04831), UAB Heflin Genomics Core (NIH grant 5P30CA013148-48) и CCTS, Национален център за усъвършенстване
Транслационни науки (грант на NIH UL1TR003096).
Авторски принос
NB Erdmann, EN Erman, JF George, G. Ghajar-Rahimi, S. Liu и KH Moore прегледаха и редактираха ръкописа
данни
Изявление за споделяне
Данните за scRNAseq, генерирани в тази статия, са налични в Gene Expression Omnibus под номер за достъп GSE180595. Допълнителен материал Тази статия съдържа следния допълнителен материал онлайн на http://kidney360.asnjournals.org/lookup/suppl/doi:10.34067/ KID.0005522021/-/DCSupplemental. Допълнителна фигура 1. Хетерогенност на клетките, уловени от всяка проба на пациент. Допълнителна фигура 2. Анализ на обогатяване на набор от гени на отличителни пътища в контролни клъстери на AKI и без AKI. Допълнителна фигура 3. Топлинна карта на диференциално експресирани гени от клетки от пациент 7.
Референции
1. Batlle D, Soler MJ, Sparks MA, Hiremath S, South AM, Welling PA, Swaminathan S; COVID-19 и ACE2 в сърдечно-съдовата, белодробната и бъбречната работна група: Остро бъбречно увреждане при COVID-19: Новопоявили се доказателства за отделна патофизиология. J Am Soc Nephrol 31: 1380–1383, 2020 https://doi.org/10.1681/ ASN.2020040419
2. Xia P, Wen Y, Duan Y, Su H, Cao W, Xiao M, Ma J, Zhou Y, Chen G, Jiang W, Wu H, Hu Y, Xu S, Cai H, Liu Z, Zhou X, Du B, Wang J, Li T, Yan X, Chen L, Liang Z, Zhang S, Zhang C, Qin Y, Wang G, Li X: Клинико-патологични характеристики и резултати от остро бъбречно увреждане при критично болни от COVID-19 с продължителен ход на заболяването: ретроспективна кохорта. J Am Soc Nephrol 31: 2205–2221, 2020 https://doi.org/10.1681/ASN.2020040426
3. Wald R, Bagshaw SM: Свързано с COVID-19-остро бъбречно увреждане: Учене от първата вълна. J Am Soc Nephrol 32: 4–6, 2021 гhttps://doi.org/10.1681/ASN.2020101401
4. Teoh JY-C, Yip TC-F, Lui GC-Y, Wong VW-S, Chow VC-Y, Ho TH-Y, Li TC-M, Tse YK, Chiu PK-F, Ng CF, Hui DS -C, Chan HL-Y, Szeto CC, Wong GL-H: Рискове от AKI и големи неблагоприятни клинични резултати при пациенти с тежък остър респираторен синдром или коронавирусна болест 2019. J Am Soc Nephrol 32: 961–971, 2021 https:/ /doi.org/10.1681/ASN.2020071097
5. Richardson S, Hirsch JS, Narasimhan M, Crawford JM, McGinn T, Davidson KW, Barnaby DP, Becker LB, Chelico JD, Cohen SL, Cookingham J, Coppa K, Diefenbach MA, Dominello AJ, Duer-Hefele J, Falzon L, Gitlin J, Hajizadeh N, Harvin TG, Hirschwerk DA, Kim EJ, Kozel ZM, Marrast LM, Mogavero JN, Osorio GA, Qiu M, Zanos TP; изследователският консорциум Northwell COVID-19: Представяне на характеристики, съпътстващи заболявания и резултати сред 5700 пациенти, хоспитализирани с COVID- 19 в района на Ню Йорк. JAMA 323: 2052–2059, 2020 гhttps://doi.org/10.1001/jama.2020.6775
6. Hirsch JS, Ng JH, Ross DW, Sharma P, Shah HH, Barnett RL, Hazzan AD, Fishbane S, Jhaveri KD; Изследователски консорциум Northwell COVID-19; Изследователски консорциум на Northwell Nephrology COVID-19: Остра бъбречна травма при пациенти, хоспитализирани с COVID-19. Kidney Int 98: 209–218, 2020 г. https://doi. org/10.1016/j.kint.2020.05.006
7. Chan L, Chaudhary K, Saha A, Chauhan K, Vaid A, Zhao S, Paranjpe I, Somani S, Richter F, Miotto R, Lala A, Kia A, Timsina P, Li L, Freeman R, Chen R, Narula J, Just AC, Horowitz C, Fayad Z, Cordon-Cardo C, Schadt E, Levin MA, Reich DL, Fuster V, Murphy B, He JC, Charney AW, B€ ottinger EP, Glicksberg BS, Coca SG, Nadkarni GN; Маунт Синай COVID информатичен център (MSCIC): AKI при хоспитализирани пациенти с COVID-19. J Am Soc Nephrol 32: 151–160, 2021 https://doi.org/10.1681/ ASN.2020050615
8. Fisher M, Neugarten J, Bellin E, Yunes M, Stahl L, Johns TS, Abramowitz MK, Levy R, Kumar N, Mokrzycki MH, Coco M, Dominguez M, Prudhvi K, Golestaneh L: AKI при хоспитализирани пациенти с и без COVID-19: Сравнително проучване. J Am Soc Nephrol 31: 2145–2157, 2020 https://doi.org/10.1681/ ASN.2020040509
9. Birkelo BC, Parr SK, Perkins AM, Greevy Jr. RA, Hung AM, Shah SC, Arroyo JP, Denton J, Vincz AJ, Matheny ME, Siew ED: Сравнение на COVID-19 срещу грип по отношение на честотата , характеристики и възстановяване от остро бъбречно увреждане при хоспитализирани ветерани от Съединените щати. Kidney Int 100: 894–905, 2021 г. https:// doi.org/
10.1016/j.kint.2021.05.029 10. Gupta A, Madhavan MV, Sehgal K, Nair N, Mahajan S, Sehrawat TS, Bikdeli B, Ahluwalia N, Ausiello JC, Wan EY, Freedberg DE, Kirtane AJ, Parikh SA, Maurer MS, Nordvig AS, Accili D, Bathon JM , Mohan S, Bauer KA, Leon MB, Krumholz HM, Uriel N, Mehra MR, Elkind MSV, Stone GW, Schwartz A, Ho DD, Bilezikian JP, Landry DW: Извънбелодробни прояви на COVID-19. Nat Med 26: 1017–1032, 2020 https://doi.org/ 10.1038/s41591-020-0968-3
