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Erschienen in:

17.06.2022 | Original Article

Circulating Plasma miRNA Homologs in Mice and Humans Reflect Familial Cerebral Cavernous Malformation Disease

verfasst von: Sharbel G. Romanos, Abhinav Srinath, Ying Li, Bingqing Xie, Chang Chen, Yan Li, Thomas Moore, Dehua Bi, Je Yeong Sone, Rhonda Lightle, Nick Hobson, Dongdong Zhang, Janne Koskimäki, Le Shen, Sara McCurdy, Catherine Chinhchu Lai, Agnieszka Stadnik, Kristina Piedad, Julián Carrión-Penagos, Abdallah Shkoukani, Daniel Snellings, Robert Shenkar, Dinanath Sulakhe, Yuan Ji, Miguel A. Lopez-Ramirez, Mark L. Kahn, Douglas A. Marchuk, Mark H. Ginsberg, Romuald Girard, Issam A. Awad

Erschienen in: Translational Stroke Research | Ausgabe 4/2023

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Abstract

Patients with familial cerebral cavernous malformation (CCM) inherit germline loss of function mutations and are susceptible to progressive development of brain lesions and neurological sequelae during their lifetime. To date, no homologous circulating molecules have been identified that can reflect the presence of germ line pathogenetic CCM mutations, either in animal models or patients. We hypothesize that homologous differentially expressed (DE) plasma miRNAs can reflect the CCM germline mutation in preclinical murine models and patients. Herein, homologous DE plasma miRNAs with mechanistic putative gene targets within the transcriptome of preclinical and human CCM lesions were identified. Several of these gene targets were additionally found to be associated with CCM-enriched pathways identified using the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes. DE miRNAs were also identified in familial-CCM patients who developed new brain lesions within the year following blood sample collection. The miRNome results were then validated in an independent cohort of human subjects with real-time-qPCR quantification, a technique facilitating plasma assays. Finally, a Bayesian-informed machine learning approach showed that a combination of plasma levels of miRNAs and circulating proteins improves the association with familial-CCM disease in human subjects to 95% accuracy. These findings act as an important proof of concept for the future development of translatable circulating biomarkers to be tested in preclinical studies and human trials aimed at monitoring and restoring gene function in CCM and other diseases.
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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Akers A, Al-Shahi Salman R, I AA, Dahlem K, Flemming K, Hart B, et al. Synopsis of guidelines for the clinical management of cerebral cavernous malformations: consensus recommendations based on systematic literature review by the Angioma Alliance scientific advisory board clinical experts panel. Neurosurgery. 2017;80:665–80. https://doi.org/10.1093/neuros/nyx091. Akers A, Al-Shahi Salman R, I AA, Dahlem K, Flemming K, Hart B, et al. Synopsis of guidelines for the clinical management of cerebral cavernous malformations: consensus recommendations based on systematic literature review by the Angioma Alliance scientific advisory board clinical experts panel. Neurosurgery. 2017;80:665–80. https://​doi.​org/​10.​1093/​neuros/​nyx091.
29.
Zurück zum Zitat Morrison L, Akers A. Cerebral cavernous malformation, familial. In: Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJH, Gripp KW, et al., editors. GeneReviews((R)). Seattle (WA)1993. Morrison L, Akers A. Cerebral cavernous malformation, familial. In: Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJH, Gripp KW, et al., editors. GeneReviews((R)). Seattle (WA)1993.
30.
47.
Zurück zum Zitat Selst MV, Jolicoeur P. A solution to the effect of sample size on outlier elimination. Q J Exp Psychol. 1994;47:631–50.CrossRef Selst MV, Jolicoeur P. A solution to the effect of sample size on outlier elimination. Q J Exp Psychol. 1994;47:631–50.CrossRef
48.
Zurück zum Zitat Davies L, Gather U. The identification of multiple outliers. J Am Stat Assoc. 1993;88:782–92.CrossRef Davies L, Gather U. The identification of multiple outliers. J Am Stat Assoc. 1993;88:782–92.CrossRef
55.
Zurück zum Zitat Arlot S, Celisse A. A survey of cross-validation procedures for model selection. Statistics Surveys. 2010;4(40–79):40. Arlot S, Celisse A. A survey of cross-validation procedures for model selection. Statistics Surveys. 2010;4(40–79):40.
65.
Zurück zum Zitat Lisowska J, Rodel CJ, Manet S, Miroshnikova YA, Boyault C, Planus E, et al. The CCM1-CCM2 complex controls complementary functions of ROCK1 and ROCK2 that are required for endothelial integrity. J Cell Sci. 2018;131. https://doi.org/10.1242/jcs.216093. Lisowska J, Rodel CJ, Manet S, Miroshnikova YA, Boyault C, Planus E, et al. The CCM1-CCM2 complex controls complementary functions of ROCK1 and ROCK2 that are required for endothelial integrity. J Cell Sci. 2018;131. https://​doi.​org/​10.​1242/​jcs.​216093.
70.
Zurück zum Zitat Lopez-Ramirez MA, Lai CC, Soliman SI, Hale P, Pham A, Estrada EJ, et al. Astrocytes propel neurovascular dysfunction during cerebral cavernous malformation lesion formation. J Clin Invest. 2021;131. https://doi.org/10.1172/JCI139570. Lopez-Ramirez MA, Lai CC, Soliman SI, Hale P, Pham A, Estrada EJ, et al. Astrocytes propel neurovascular dysfunction during cerebral cavernous malformation lesion formation. J Clin Invest. 2021;131. https://​doi.​org/​10.​1172/​JCI139570.
Metadaten
Titel
Circulating Plasma miRNA Homologs in Mice and Humans Reflect Familial Cerebral Cavernous Malformation Disease
verfasst von
Sharbel G. Romanos
Abhinav Srinath
Ying Li
Bingqing Xie
Chang Chen
Yan Li
Thomas Moore
Dehua Bi
Je Yeong Sone
Rhonda Lightle
Nick Hobson
Dongdong Zhang
Janne Koskimäki
Le Shen
Sara McCurdy
Catherine Chinhchu Lai
Agnieszka Stadnik
Kristina Piedad
Julián Carrión-Penagos
Abdallah Shkoukani
Daniel Snellings
Robert Shenkar
Dinanath Sulakhe
Yuan Ji
Miguel A. Lopez-Ramirez
Mark L. Kahn
Douglas A. Marchuk
Mark H. Ginsberg
Romuald Girard
Issam A. Awad
Publikationsdatum
17.06.2022
Verlag
Springer US
Erschienen in
Translational Stroke Research / Ausgabe 4/2023
Print ISSN: 1868-4483
Elektronische ISSN: 1868-601X
DOI
https://doi.org/10.1007/s12975-022-01050-3

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