Einzelzell-RNA-Sequenzierung von Harnzellen zeigt deutliche zelluläre Diversität bei COVID-19-assoziiertem AKI

Diskussion

Eine Einschränkung dieser Studie ist die geringe Anzahl der untersuchten Patienten. Die Probensammlungen beschränkten sich auf neue Krankenhauseinweisungen, um andere Variablen zu kontrollieren, beispielsweise die verschiedenen Medikamente, die zur Behandlung von COVID eingesetzt werden-19. Als Kontrollen wurden stationäre Patienten mit COVID-19 und ohne AKI verwendet, da gesunde Kontrollpersonen nicht viele Zellen im Urin absondern. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass der Urin vor der Sequenzierung verarbeitet werden muss; Allerdings erhöhte sich dadurch der Anteil der erhaltenen lebenden Zellen erheblich. Dabei waren Zellen im Urin infizierter Patienten ohne weiteres gut nachweisbarNierenverletzung. Dies ist von Bedeutung, da sich die meisten scRNAseq-Studien darauf konzentriert habenbeschädigte NierenDies führt dazu, dass nur wenige Datensätze zur Untersuchung unverletzter Nierenzellen verfügbar sind.AKIhat viele verschiedene Ursachen und nur eine Teilmenge kann durch verursacht werdendirekte Niereninfektiondurch SARS-CoV-2, was es schwierig macht, allgemeine Schlussfolgerungen über AKI bei COVID zu ziehen-19. Darüber hinaus ist es möglich, dass eine direkte Virusinfektion von Nierenzellen zu einem späteren Zeitpunkt im Infektionsprozess auftritt, als in dieser Studie erfasst wurde. Nachfolgende Studien werden die Veränderungen der Harnzellveränderungen während der Krankheit untersuchen, wobei nacheinander Proben vor, während und während der Erkrankung entnommen werdennach AKI.

BIO-KRÄUTER FÜR DIE GESUNDHEIT VON PATIENTEN MIT NIERENKRANKHEIT

Wir haben scRNAseq erfolgreich am Urinsediment von Krankenhauspatienten mit COVID-19 durchgeführt. Dies ermöglichte nichtinvasive Studien zu zellulären Veränderungen, die während AKI auftreten, einer häufigen Manifestation von COVID-19. Die Zusammensetzung der Harnzellen und die hochregulierten Bahnen bei hospitalisierten Patienten mit COVID-19 unterscheiden sich drastisch zwischen denen mit AKI und denen ohne AKI . Wir liefern auch vorläufige Beweise für einen möglichen Fall einer viralen Zystitis durch direkte Infektion von Harnblasenzellen. Die Analyse von Harnzellen kann einen nützlichen Weg zum Verständnis der Pathophysiologie und der zellulären Veränderungen bieten, die bei Nierenerkrankungen auftreten.

Offenlegungen

A. Agarwal berichtet über Beratungsvereinbarungen mit Akebia Therapeutics (Mitglied eines Expertengremiums zur Überprüfung neuer Therapeutika auf der Grundlage des Hypoxie-induzierbaren Faktor-Signalwegs für AKI), Dynamed (überprüfte Inhalte im Zusammenhang mit AKI für Dynamed und überprüfte und aktualisierte Materialien, die von erstellt wurden). Dynamed-Redaktion für AKI-Themen) und Reata Pharmaceuticals (als Berater tätig); Eigentumsbeteiligung an Goldilocks Therapeutics, Inc.; Forschungsfinanzierung durch den Genzyme/Sanofi Fabry-Stipendienpreis; und Honorare von Akebia Therapeutics, Emory, der University of Southern California und Vanderbilt. A. Agarwal berichtet außerdem über wissenschaftlichen Berater oder Mitgliedschaft als Redaktionsmitglied für American Journal of Physiology–Renal Physiology, Kidney International und Laboratory Investigation; als Mitglied des Beirats von Goldilocks Therapeutics, Inc. (einem in New York ansässigen Unternehmen, das die Abgabe von Arzneimitteln in die Niere mithilfe von Nanotechnologie für akute Nierenerkrankungen und CKD untersucht); als Mitglied eines externen Bewertungsgremiums für das Kidney Precision Medicine Program; und als Beiratsmitglied von Alpha Young, LLC und Angion. Alle übrigen Autoren haben nichts zu verraten.

Finanzierung

Diese Arbeit wurde durch die Zuschüsse P30 DK079337 (an A. Agarwal), R01 DK118932 (an A. Agarwal) und R01 DK59600 (an A. Agarwal) des National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases unterstützt; Stipendium des National Institute of Allergy and Infectious Diseases T32 AI007051 (an MD Cheung); Stipendium des National Institute of General Medical Sciences T32-GM-008361 (an MD Cheung); Zuschuss 827257 der American Heart Association (an EN Erman); und Anderson Innovation Award (an JF George).

Danksagungen

Die Autoren danken Frau Wanda Hall, Frau Rachael Shevin und Dr. Chiao-Wang Sun für ihre Unterstützung bei der Sammlung und Verarbeitung von Urinproben; Herr Robert Johnson und das Team „Informatics for Integrating Biology and the Bedside“ (i2b2) des Center for Clinical and Translational Sciences (CCTS) für die Verarbeitung der klinischen Daten; Dr. Katie Bean, Dr. Winn Seay, Dr. Clare Lyas und das Acute Nephrology Consult Team für die Sammlung von Nicht-COVID-19 AKI-Urin; Dr. Caroline Kelly für ihr sorgfältiges Korrekturlesen; und Dr. Kelly Andringa und Frau Mozella Kerley für administrative Unterstützung. Wir danken der UAB Flow Cytometry and Single Cell Core (National Institutes of Health [NIH] Grant P30-AR- 04831), dem UAB Heflin Genomics Core (NIH Grant 5P30CA013148-48) ​​und CCTS, National Center for Advancing

Translationale Wissenschaften (NIH-Stipendium UL1TR003096).

Autorenbeiträge

NB Erdmann, EN Erman, JF George, G. Ghajar-Rahimi, S. Liu und KH Moore haben das Manuskript überprüft und bearbeitet

Daten

Erklärung zum Teilen

Die in diesem Artikel generierten scRNAseq-Daten sind im Gene Expression Omnibus unter der Zugangsnummer GSE180595 verfügbar. Ergänzendes Material Dieser Artikel enthält das folgende ergänzende Material online unter http://kidney360.asnjournals.org/lookup/suppl/doi:10.34067/ KID.0005522021/-/DCSupplemental. Ergänzende Abbildung 1. Heterogenität der aus jeder Patientenprobe erfassten Zellen. Ergänzende Abbildung 2. Gen-Set-Anreicherungsanalyse von charakteristischen Signalwegen sowohl in AKI- als auch in Nicht-AKI-Kontrollclustern. Ergänzende Abbildung 3. Wärmekarte unterschiedlich exprimierter Gene aus Zellen von Patient 7.

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