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Hintergrund: Obwohl genomweite Assoziationsstudien, Tiermodelle und Zellkultursysteme wichtige Erkenntnisse über die Pathogenese der neovaskulären altersbedingten Makuladegeneration (nAMD) geliefert haben, bleiben die zugrundeliegenden molekularen Wege unzureichend definiert. Die aktuelle Studie zielt darauf ab, das Transkriptom menschlicher CNV-Membranen durch vergleichende RNA-Sequenzierung zu untersuchen.

Methoden: Die Massive Analysis of cDNA Ends (MACE) RNA-Sequenzierung wurde an vier formalinfixierten und paraffineingebetteten (FFPE) CNV-Membranen durchgeführt, die von Patienten mit nAMD während vitreoretinalen Eingriffen zwischen 1992 und 1999 extrahiert wurden. Vier altersgerechte FFPE Proben, die aus der Makularegion von enukleierten Augen mit Ziliarkörpermelanom gewonnen worden waren, dienten als Kontrolle. Transkriptomprofile wurden für CNV-Membranen und Kontrollgewebe erstellt und bioinformatische Methoden zur Identifizierung von krankheitsassoziierten Gen-Signaturen eingesetzt. Die Calprotectin (S100A8/A9)-Proteinexpression wurde durch Immunhistochemie an Gewebsschnitten und ELISA an Glaskörperproben von vier Patienten mit nAMD und sechs Patienten ohne AMD untersucht.

Ergebnisse: Wir identifizierten 777 differentiell exprimierte Gene (DEG) mit mindestens log2 fold change >2, FDR (Falscherkennungsrate) <0,05 (mittlere Anzahl in menschlichen CNV-Proben >100 Transkripte), die in CNV-Membranen im Vergleich zu Kontrollgewebe signifikant erhöht waren. Die Anreicherungsanalyse der genetischen Ontologie (GO) zeigte, dass die meisten dieser DEGs zu biologischen Prozessen beitragen, wie z.B. Symbiontische Wechselbeziehungen (p=3,0E-9), Blutgefäßentwicklung (p= 1,7E-7), Extrazelluläre Strukturorganisation (p= 4,3E-18), Leukozytendegranulation (p= 2,9E-12) und Reaktion auf Wunden (p= 4,9E-8). Die Calcium-bindenden Proteine S100A8 und S100A9 waren unter den am höchsten differentiell exprimierten Genen in menschlichen CNV-Membranen, was durch Immunhistochemie und Proteinanalyse des S100A8/A9-Heterodimers in Gewebs- oder Glaskörperproben von nAMD-Patienten (35,86 ± 15,06) und Kontrollen (2,856 ± 0,586, p = 0,02) bestätigt wurde.

Schlussfolgerungen: Diese Studie liefert eine hochauflösende RNA-Sequenzierungs-basierte Transkriptionssignatur chorioidaler Neovaskularisationsmembranen von AMD-Patienten und identifiziert S100A8/A9 als neuen Biomarker, der ein vielversprechendes Ziel für AMD-orientierte Therapeutika und Diagnostika darstellen kann.