Integrative Transcriptomic Network Modeling Coupled with Patient-Derived Validation for Circulating lncRNA Biomarker Discovery in NAFLD: A Comprehensive Workflow.

چکیده اصلی

.: Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a significant global health concern, impacting roughly 25% of people and leading to chronic liver conditions. It involves excess fat accumulation in the liver without significant alcohol intake and can develop into nonalcoholic steatohepatitis (NASH), fibrosis, or cirrhosis. While liver biopsy remains the gold standard for diagnosis, its invasive nature and associated risks restrict its routine use. Noninvasive biomarkers, such as serum ALT, AST, and various composite scores, are available; however, their clinical usefulness is often limited by variable sensitivity and specificity across different populations and disease stages. To overcome these limitations, this chapter offers a comprehensive, reproducible protocol for identifying and clinically validating circulating long noncoding RNA (lncRNA) biomarkers for NAFLD and NASH. The workflow integrates bioinformatic analysis of four Gene Expression Omnibus (GEO) transcriptomic datasets (two human and two murine cohorts) with network-based inference to construct a NAFLD-related lncRNA-miRNA-mRNA coregulatory network. This is followed by candidate prioritization based on cross-dataset evidence and a literature review. Candidate lncRNAs are then experimentally validated in patient-derived blood samples using quantitative PCR (qPCR), and their diagnostic performance is quantified using receiver operating characteristic (ROC) analysis, both as individual markers and multi-lncRNA panels. Circulating lncRNAs are detected in diverse biofluids, remain stable under standard preanalytical conditions, and are often tissue-specific. This integrated approach facilitates the development of more precise, scalable, and noninvasive biomarkers for NAFLD/NASH. The chapter further emphasizes essential translational steps, including preanalytical standardization, analytical validation, and validation in independent patient cohorts with relevant clinical endpoints.

ترجمه فارسی چکیده

بیماری کبد چرب غیرالکلی (NAFLD) یک نگرانی جدی سلامت جهانی است که حدود ۲۵ درصد از افراد را تحت تأثیر قرار می‌دهد و منجر به بیماری‌های مزمن کبد می‌شود. این بیماری شامل تجمع چربی بیش از حد در کبد بدون مصرف الکل قابل توجه است و می‌تواند به سیتوئیت (NASH)، فیبروز یا سیروز تبدیل شود. اگرچه بیوپسی کبد همچنان استاندارد طلایی برای تشخیص است، اما ماهیت تهاجمی و ریسک‌های همراه آن استفاده روزمره از آن را محدود می‌کند. نشانگرهای غیرتهاجمی مانند ALT و AST سرم و امتیازات ترکیبی موجود هستند، اما کاربرد بالینی آن‌ها اغلب به دلیل حساسیت و ویژگی‌های تشخیصی متغیر در جمعیت‌های مختلف و مراحل بیماری محدود است. برای غلبه بر این محدودیت‌ها، این فصل یک پروتکل جامع و قابل تکرار برای شناسایی و تأیید بالینی نشانگرهای lncRNA طولانی گردش خون برای NAFLD و NASH ارائه می‌دهد. جریان کار این پروتکل تحلیل بیوانفورماتیک چهار مجموعه داده ترنسکریپتومیک Gene Expression Omnibus (GEO) (دو مجموعه انسانی و دو مجموعه موشکی) را با استنباط مبتنی بر شبکه برای ساخت یک شبکه هم‌تنظیمی هسته‌ای lncRNA-miRNA-mRNA مرتبط با NAFLD یکپارچه می‌کند. این کار با اولویت‌بندی نامزدها بر اساس شواهد متقاطع مجموعه داده‌ها و مرور ادبیات دنبال می‌شود. سپس lncRNAهای نامزد با استفاده از PCR کوانتیتاتیو (qPCR) در نمونه‌های خون بیماران تأیید تجربی می‌شوند و عملکرد تشخیصی آن‌ها با استفاده از تحلیل ROC، هم به عنوان نشانگرهای فردی و هم به عنوان پنل‌های چند lncRNA، اندازه‌گیری می‌شود. lncRNAهای گردش خون در بیوفلوئیدهای متنوع شناسایی می‌شوند، در شرایط پیش‌آنی استاندارد پایدار باقی می‌مانند و اغلب تخصصی بافت هستند. این رویکرد یکپارچه توسعه نشانگرهای دقیق‌تر، مقیاس‌پذیرتر و غیرتهاجمی‌تر برای NAFLD/NASH را تسهیل می‌کند. این فصل همچنین مراحل ترجمه‌ای ضروری مانند استانداردسازی پیش‌آنی، تأیید تجزیه‌ای و تأیید در مجموعه‌های بیمار مستقل با نقاط پایانی بالینی مرتبط را برجسته می‌کند.

متن کامل اصلی