Profil d’Expression des circARN dans l’Atresie des Voies Biliaires et le Kyste du Cholédoque
L’atrésie des voies biliaires (AVB) est une cholangiopathie oblitérante rare mais sévère qui affecte principalement les nourrissons, entraînant une inflammation hépatique destructive et une fibrose hépatique. La maladie se caractérise par la destruction progressive des voies biliaires extrahépatiques, ce qui perturbe l’écoulement de la bile et, si elle n’est pas traitée, peut conduire à une insuffisance hépatique. L’intervention chirurgicale la plus courante pour l’AVB est l’hépatoportoentérostomie de Kasai, qui vise à rétablir l’écoulement biliaire. Cependant, cette procédure n’est pas toujours efficace, avec 40% à 50% des patients présentant un drainage biliaire inadéquat après la chirurgie, nécessitant souvent une transplantation hépatique. Malgré les avancées dans la compréhension de la maladie, les mécanismes sous-jacents de l’AVB restent mal compris, en particulier le rôle des régulateurs moléculaires dans les processus inflammatoires et fibrotiques.
L’un des acteurs moléculaires clés impliqués dans l’AVB est le facteur de croissance transformant bêta (TGF-β), une cytokine connue pour être régulée à la hausse chez les nourrissons atteints d’AVB. Le TGF-β est un régulateur critique de l’inflammation et de la fibrose, et sa dysrégulation est considérée comme contribuant de manière significative à la pathogenèse de l’AVB. Des études récentes ont suggéré que les ARN circulaires (circARN), une classe unique d’ARN non codants, pourraient jouer un rôle régulateur dans la voie de signalisation du TGF-β. Les circARN sont caractérisés par leur structure en boucle fermée, dépourvue des extrémités 5′ et 3′ typiques des ARN linéaires, et ont été montrés pour influencer divers processus cellulaires, y compris l’inflammation et la fibrose. Étant donné le lien potentiel entre les circARN et la signalisation du TGF-β, cette étude visait à explorer le profil d’expression des circARN dans l’AVB et le kyste du cholédoque (KC), une affection biliaire bénigne souvent utilisée comme témoin dans les études sur l’AVB, afin de découvrir de nouvelles perspectives sur la pathogenèse de l’AVB.
L’étude a été réalisée à l’aide d’échantillons de tissus hépatiques obtenus auprès de 109 patients ayant subi une hépatoportoentérostomie de Kasai à l’hôpital pour enfants de Shenzhen entre janvier 2019 et décembre 2020. La cohorte comprenait 68 patients atteints d’AVB et 41 patients atteints de KC. Les échantillons de tissus ont été immédiatement conservés dans du RNA later et stockés à -80°C pour assurer l’intégrité de l’ARN. L’ARN total a été extrait en utilisant le TRIzol, et le séquençage des circARN a été réalisé à l’aide de la plateforme Illumina HiSeq. Les données de séquençage ont été analysées à l’aide du logiciel Find_circ pour identifier les circARN, suivies d’une comparaison avec la base de données circBase pour confirmer les circARN connus. Les circARN différentiellement exprimés ont été identifiés en utilisant le package DEGseq dans R, avec un seuil de P < 0,05 et un changement de pli (FC) log2 d'au moins 1.
L’analyse a révélé 90 circARN différentiellement exprimés entre les tissus d’AVB et de KC, avec 50 circARN régulés à la hausse et 40 régulés à la baisse dans le groupe AVB par rapport au groupe KC. Parmi ceux-ci, six circARN ont été sélectionnés pour une analyse plus approfondie en fonction de leur longueur (500 à 3000 pb) et de la présence de multiples sites de liaison aux miRNA. Ceux-ci comprenaient quatre circARN régulés à la hausse (hsa_circ_0009096, hsa_circ_0006961, hsa_circ_0021412 et hsa_circ_0001348) et deux circARN régulés à la baisse (hsa_circ_0072697 et hsa_circ_0025498). La circularité de ces circARN a été confirmée par électrophorèse de l’ARN et séquençage de Sanger, et leurs niveaux d’expression ont été validés par réaction de transcription inverse quantitative en chaîne par polymérase (RT-qPCR) dans un groupe d’échantillons plus large.
Notamment, hsa_circ_0009096 a montré une régulation à la hausse constante dans les tissus d’AVB, confirmée à la fois par le séquençage des circARN et la RT-qPCR. Le niveau d’expression de hsa_circ_0009096 était significativement plus élevé dans le groupe AVB par rapport au groupe KC, suggérant son rôle potentiel dans la pathogenèse de l’AVB. L’analyse des caractéristiques de fonctionnement du récepteur (ROC) a en outre démontré que hsa_circ_0009096 présente une spécificité et une sensibilité élevées pour le diagnostic de l’AVB, avec une aire sous la courbe (AUC) de 0,8008 et une valeur P inférieure à 0,0001. Cette découverte met en évidence le potentiel diagnostique de hsa_circ_0009096 pour distinguer l’AVB du KC.
Pour explorer les mécanismes régulateurs de ces circARN, l’étude a construit un réseau d’ARN endogènes compétitifs (ceRNA) pour prédire les interactions entre les circARN et les miRNA dans la voie de signalisation du TGF-β. Le réseau ceRNA a révélé que les circARN différentiellement exprimés pourraient interagir avec des miRNA ciblant le TGF-β, suggérant un rôle régulateur potentiel dans les processus inflammatoires et fibrotiques associés à l’AVB. Par exemple, hsa_circ_0009096 a été prédit pour interagir avec des miRNA modulant la signalisation du TGF-β, soutenant davantage son implication dans la pathogenèse de l’AVB.
L’étude a également identifié hsa_circ_0072697 comme un autre circARN d’intérêt, qui était régulé à la baisse dans les tissus d’AVB. Cependant, le rôle fonctionnel de hsa_circ_0072697 dans l’AVB reste incertain, et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour élucider son mécanisme d’action. De même, les autres circARN identifiés dans cette étude (hsa_circ_0006961, hsa_circ_0021412, hsa_circ_0001348 et hsa_circ_0025498) nécessitent des investigations supplémentaires pour déterminer leurs rôles spécifiques dans la voie de signalisation du TGF-β et leur contribution à la pathogenèse de l’AVB.
Les résultats de cette étude fournissent des informations précieuses sur les mécanismes moléculaires sous-jacents à l’AVB, en particulier le rôle des circARN dans la régulation de la signalisation du TGF-β. L’identification des circARN différentiellement exprimés dans les tissus d’AVB suggère que ces molécules pourraient servir de biomarqueurs potentiels pour le diagnostic et le suivi de la maladie. De plus, la construction du réseau ceRNA offre un cadre pour comprendre les interactions complexes entre les circARN, les miRNA et la signalisation du TGF-β dans l’AVB, ce qui pourrait ouvrir la voie au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.
En conclusion, cette étude met en évidence l’importance des circARN dans la pathogenèse de l’AVB et souligne le potentiel de hsa_circ_0009096 en tant que biomarqueur diagnostique. L’expression différentielle des circARN dans les tissus d’AVB et de KC offre de nouvelles perspectives pour la recherche sur les mécanismes moléculaires de l’AVB, en particulier le rôle de la signalisation du TGF-β dans l’inflammation et la fibrose. Les études futures devraient se concentrer sur l’élucidation des rôles fonctionnels des circARN identifiés et sur l’exploration de leur potentiel en tant que cibles thérapeutiques pour l’AVB. En acquérant une compréhension plus approfondie des voies moléculaires impliquées dans l’AVB, il pourrait être possible de développer des traitements plus efficaces et d’améliorer les résultats pour les patients atteints de cette maladie dévastatrice.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002079