يكشف تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) أحادي الخلية للخلايا البولية عن تنوع خلوي مميز في مرض كوفيد-19– التهاب المفاصل الروماتويدي المرتبط

مناقشة

أحد قيود هذه الدراسة هو العدد القليل من المرضى الذين تم أخذ عينات منهم. اقتصرت عمليات جمع العينات على حالات دخول المستشفى الجديدة للتحكم في المتغيرات الأخرى، مثل الأدوية المختلفة المستخدمة كعلاجات لفيروس كورونا-19. تم استخدام المرضى في المستشفى المصابين بـCOVID-19 والذين لا يعانون من التهاب المفاصل الروماتويدي كعناصر تحكم لأن الضوابط السليمة لا تفرز العديد من الخلايا في البول. قيد إضافي هو الاضطرار إلى معالجة البول قبل التسلسل؛ ومع ذلك، أدى هذا إلى زيادة كبيرة في نسبة الخلايا الحية التي تم الحصول عليها. وهنا، كان من الممكن اكتشاف الخلايا بسهولة في بول المرضى المصابين بدونهاإصابة الكلى. وهذا أمر مهم لأن معظم دراسات scRNAseq ركزت علىالكلى التالفةمما يؤدي إلى عدد قليل من مجموعات البيانات المتاحة لدراسة خلايا الكلى غير المصابة.آكيله العديد من الأسباب المختلفة، وقد يكون سبب مجموعة فرعية فقطعدوى الكلى المباشرةبواسطة SARS-CoV-2، مما يجعل من الصعب استخلاص استنتاجات عامة حول التهاب المفاصل الروماتويدي في فيروس كورونا-19. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن أن تحدث العدوى الفيروسية المباشرة لخلايا الكلى في وقت لاحق من عملية العدوى عما تم التقاطه في هذه الدراسة. ستبحث الدراسات اللاحقة في تغيرات الخلايا البولية طوال فترة المرض من خلال أخذ عينات متسلسلة قبل وأثناء وبعد آكي.

الأعشاب العضوية لصحة مرضى الكلى

لقد نجحنا في إجراء عملية scRNAseq على الرواسب البولية من المرضى المصابين بفيروس كورونا في المستشفى-19. سمح هذا بإجراء دراسات غير جراحية للتغيرات الخلوية التي تحدث أثناء القصور الكلوي الحاد، وهو مظهر متكرر لمرض كوفيد-19. يختلف تكوين الخلايا البولية والمسارات المنتظمة لدى المرضى في المستشفى المصابين بكوفيد-19 بشكل كبير في أولئك الذين يعانون من القصور الكلوي الحاد مقابل أولئك الذين لا يعانون من القصور الكلوي الحاد. . كما نقدم أيضًا أدلة أولية على وجود حالة محتملة لالتهاب المثانة الفيروسي من خلال العدوى المباشرة لخلايا المثانة البولية. قد يوفر تحليل الخلايا البولية وسيلة مفيدة لفهم الفيزيولوجيا المرضية والتغيرات الخلوية التي تحدث في أمراض الكلى.

الإفصاحات

A. Agarwal يقدم تقارير عن اتفاقيات استشارية مع Akebia Therapeutics (عمل ضمن لجنة خبراء لمراجعة العلاجات الجديدة على أساس مسار العامل المحفز لنقص الأكسجة لـ AKI)، Dynamed (محتوى المراجعة المتعلق بـ AKI لـ Dynamed والمواد المراجعة والمحدثة التي أعدها فريق التحرير المسمى لموضوعات AKI)، وشركة Reata Pharmaceuticals (عمل كمستشار)؛ حصة ملكية في شركة Goldilocks Therapeutics, Inc.؛ وتمويل بحثي من جائزة زمالة Genzyme/Sanofi Fabry؛ والأتعاب من Akebia Therapeutics، وإيموري، وجامعة جنوب كاليفورنيا، وفاندربيلت. A. Agarwal يقدم أيضًا مستشارًا علميًا أو عضوية كعضو في هيئة تحرير المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - فسيولوجيا الكلى، وKidney International، وLaboratory Analysis؛ كعضو في المجلس الاستشاري لشركة Goldilocks Therapeutics, Inc. (شركة مقرها نيويورك تحقق في توصيل الأدوية إلى الكلى باستخدام تكنولوجيا النانو لعلاج أمراض الكلى الحادة ومرض الكلى المزمن)؛ كعضو لجنة تقييم خارجية لبرنامج طب الكلى الدقيق؛ وكعضو في المجلس الاستشاري لشركة Alpha Young, LLC وAngion. جميع المؤلفين المتبقين ليس لديهم ما يكشفونه.

التمويل

تم دعم هذا العمل من قبل المعهد الوطني لمرض السكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى بمنح P30 DK079337 (إلى A. Agarwal)، R01 DK118932 (إلى A. Agarwal)، وR01 DK59600 (إلى A. Agarwal)؛ المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية يمنح T32 AI007051 (للدكتور تشيونغ)؛ منحة المعهد الوطني للعلوم الطبية العامة T32-GM-008361 (إلى MD Cheung)؛ منحة جمعية القلب الأمريكية رقم 827257 (لـ EN Erman)؛ وجائزة أندرسون للابتكار (لجي إف جورج).

شكر وتقدير

يشكر المؤلفون السيدة واندا هول، والسيدة راشيل شيفين، والدكتور تشياو وانغ صن للمساعدة في جمع ومعالجة عينات البول؛ السيد روبرت جونسون ومركز المعلوماتية السريرية والتحويلية (CCTS) لدمج علم الأحياء وفريق Bedside (i2b2) لمعالجة البيانات السريرية؛ الدكتورة كاتي بين، والدكتورة وين سي، والدكتورة كلير لياس، والفريق الاستشاري لأمراض الكلى الحادة لجمع البول غير المرتبط بـCOVID-19 التهاب المفاصل الروماتويدي؛ والدكتورة كارولين كيلي على التدقيق اللغوي الدؤوب؛ والدكتور كيلي أندرينجا والسيدة موزيلا كيرلي للمساعدة الإدارية. نحن نعترف بقياس التدفق الخلوي UAB ونواة الخلية الواحدة (منحة المعاهد الوطنية للصحة [NIH] P30-AR- 04831)، وUAB Heflin Genomics Core (منحة NIH 5P30CA013148-48)، و CCTS، المركز الوطني للتقدم

العلوم الانتقالية (منحة المعاهد الوطنية للصحة UL1TR003096).

مساهمات المؤلف

قام كل من NB Erdmann وEN Erman وJF George وG. Ghajar-Rahimi وS. Liu وKH Moore بمراجعة المخطوطة وتحريرها

بيانات

بيان المشاركة

تتوفر بيانات scRNAseq التي تم إنشاؤها في هذه الورقة في Gene Expression Omnibus تحت رقم الانضمام GSE180595. المواد التكميلية تحتوي هذه المقالة على المواد التكميلية التالية عبر الإنترنت على http://kidney360.asnjournals.org/lookup/suppl/doi:10.34067/ KID.0005522021/-/DCSupplemental. الشكل التكميلي 1. عدم تجانس الخلايا التي تم التقاطها من كل عينة مريض. الشكل التكميلي 2. تحليل إثراء مجموعة الجينات لمسارات السمة المميزة في كل من مجموعات التحكم AKI وليس AKI. الشكل التكميلي 3. خريطة الحرارة للجينات المعبر عنها تفاضليًا من خلايا المريض 7.

مراجع

1. باتل دي، سولير إم جيه، سباركس إم إيه، هيريماث إس، ساوث آم، ويلينج بي إيه، سواميناثان إس؛ كوفيد-19 وACE2 في مجموعة عمل القلب والأوعية الدموية والرئة والكلى: إصابة الكلى الحادة في كوفيد-19: دليل ناشئ على فسيولوجيا مرضية متميزة. J Am Soc Nephrol 31: 1380–1383، 2020 https://doi.org/10.1681/ ASN.2020040419

2. شيا بي، وين واي، دوان واي، سو إتش، كاو دبليو، شياو إم، ما جيه، تشو واي، تشن جي، جيانغ دبليو، وو إتش، هو واي، شو إس، كاي إتش، ليو زي، تشو إكس، Du B، Wang J، Li T، Yan X، Chen L، Liang Z، Zhang S، Zhang C، Qin Y، Wang G، Li X: السمات المرضية الإكلينيكية ونتائج إصابة الكلى الحادة في حالات كوفيد شديدة الخطورة-19 مع مسار المرض لفترات طويلة: أترابية بأثر رجعي. جي آم سوك نيفرول 31: 2205-2221، 2020 https://doi.org/10.1681/ASN.2020040426

3. والد آر، باجشو إس إم: إصابة الكلى الحادة المرتبطة بفيروس كورونا-19-: التعلم من الموجة الأولى. جي آم سوك نيفرول 32: 4-6، 2021https://doi.org/10.1681/ASN.2020101401

4. تيوه JY-C، ييب TC-F، لوي GC-Y، وونغ فولكس فاجن-S، تشاو VC-Y، هو TH-Y، لي TC-M، تسي واي كيه، تشيو PK-F، نغ سي إف، هوي دي إس -C، Chan HL-Y، Szeto CC، Wong GL-H: مخاطر التهاب المفاصل الروماتويدي والنتائج السريرية الضارة الرئيسية لدى المرضى الذين يعانون من متلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة أو مرض فيروس كورونا 2019. J Am Soc Nephrol 32: 961-971، 2021 https:/ /doi.org/10.1681/ASN.2020071097

5. ريتشاردسون إس، هيرش جيه إس، ناراسيمهان إم، كروفورد جي إم، ماكجين تي، ديفيدسون كو، بارنابي دي بي، بيكر إل بي، شيليكو جيه دي، كوهين إس إل، كوكينجهام جيه، كوبا كيه، ديفينباخ إم إيه، دومينيلو إيه جيه، دوير هيفيلي جيه، فالزون L، جيتلين J، حاجي زاده N، Harvin TG، Hirschwerk DA، Kim EJ، Kozel ZM، Marrast LM، Mogavero JN، Osorio GA، Qiu M، Zanos TP؛ اتحاد أبحاث Northwell حول فيروس كورونا-19: تقديم الخصائص والأمراض المصاحبة والنتائج بين 5700 مريض تم إدخالهم إلى المستشفى بسبب فيروس كورونا- 19 في منطقة مدينة نيويورك. جاما 323: 2052-2059، 2020https://doi.org/10.1001/jama.2020.6775

6. هيرش جي إس، إن جي جيه إتش، روس دي دبليو، شارما بي، شاه إتش إتش، بارنيت آر إل، هازان إيه دي، فيشبان إس، جافيري كيه دي؛ اتحاد أبحاث نورثويل كوفيد-19؛ اتحاد أبحاث Northwell Nephrology COVID-19: إصابة الكلى الحادة لدى المرضى الذين تم إدخالهم إلى المستشفى بسبب فيروس كورونا-19. الكلى الدولية 98: 209-218، 2020 https://doi. org/10.1016/j.kint.2020.05.006

7. تشان إل، تشودري ك، ساها أ، تشوهان ك، فايد أ، تشاو إس، بارانجبي آي، سوماني إس، ريختر إف، ميوتو آر، لالا إيه، كيا إيه، تيمسينا بي، لي إل، فريمان آر، تشين آر، 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 غن؛ مركز جبل سيناء لمعلومات فيروس كورونا (MSCIC): التهاب المفاصل الروماتويدي لدى المرضى في المستشفى المصابين بفيروس كورونا -19. جي آم سوك نيفرول 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 في المرضى في المستشفى الذين يعانون من و بدون فيروس كورونا-19: دراسة مقارنة. 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: مقارنة فيروس كورونا-19 مقابل الأنفلونزا في معدل الإصابة والميزات والتعافي من إصابة الكلى الحادة لدى قدامى المحاربين في الولايات المتحدة في المستشفيات. الكلى الدولية 100: 894-905، 2021 https://doi.org/

10.1016/j.kint.2021.05.029 10. غوبتا A، مادهافان إم في، سيجال ك، ناير إن، ماهاجان إس، سهروات تيسي، بيكديلي ب، أهلواليا إن، أوسيلو جي سي، وان إي، فريدبيرج دي، كيرتان إيه جيه، باريخ إس إيه، مورير إم إس، نوردفيج أس، أكيلي د، باثون جي إم , Mohan S, Bauer KA, Leon MB, Krumholz HM, Uriel N, Mehra MR, Elkind MSV, Stone GW, Schwartz A, Ho DD, Bilezikian JP, Landry DW: المظاهر خارج الرئة لـ COVID-19. نات ميد 26: 1017–1032، 2020 https://doi.org/ 10.1038/s41591-020-0968-3