Exploring the role of long non-coding RNA GAS5 in Systemic Lupus Erythematosus patients and its relation to IFN signature / by Gehad Gamal AbdelMaaboud Maghraby ; under supervision of Prof. Dr. Manal Mohamed Abd Elmoneim, Prof. Dr. Hanan Abdel Halim Abdel Rehiem Mostafa, Prof. Dr. Olfat Gamil Shaker, Prof. Dr. Rasmia Mohammed Hassan Mustafa El Gohary

Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 149-191.

Systemic lupus erythematosus (SLE) is a multisystem autoimmune
disease of heterogenous pathogenesis; environmental, immunologic, genetic, and
epigenetic. Interferon (IFN) signaling pathways and excessive apoptosis are the
hallmark of SLE pathogenesis. Long noncoding RNA (lncRNAs) are recently
considered emerging biomarkers for diagnosis of SLE. Intense research has been
conducted to unveil the association of different lncRNAs and clinical characteristics
of SLE as well as disease activity.
Objectives: We aim to evaluate the expression level of lncRNA GAS5 in serum of
SLE patients in comparison with healthy controls and assess its correlation with
Systemic Lupus Erythematosus Disease Activity Index 2000 (SLEDAI-2K) and
Systemic Lupus International Collaborating Clinics/ American College of
Rheumatology (SLICC/ACR) Damage Index (SDI). We also intended to explore the
correlation between expression levels of GAS5 and each of the 3 IFN stimulatory
genes (MX1, IFI44L, IFIT1) as well as IFN signature measured by IFN score.
Methods: 30 adult patients with SLE as well as 20 apparently healthy controls. All
patients were subjected to full history taking, thorough clinical examination and
laboratory investigations in the form of CBC, kidney and liver function tests, acute
phase reactants (hsCRP, ESR) and immunological profile (C3, C4, anti-dsDNA
antibodies). SLE disease activity was assessed by SLEDAI-2K and SLE damage was
assessed by SDI. The expression levels of GAS5 as well as 3 IFN stimulatory genes
(MX1, IFI44L, IFIT1) were measured by quantitative real time PCR.
Results: LncRNA GAS5 expression levels were insignificantly upregulated in SLE
patients compared to control group (p value > 0.05). Their expression levels were
not associated with any of clinical or laboratory characteristics of lupus patients
except for patients with ocular involvement in whom they were unexpectedly found
Abstract
xiii
to be significantly lower (p value 0.03). Also, GAS5 was not associated with
SLEDAI-2K or SDI scores. Our study showed that, compared to control group, our
lupus patients had statistically significant lower expression levels of MX1 gene,
higher expression levels of IFIT1 gene and the expression levels of IFI44L gene
were insignificantly lower in lupus patients. We also found upregulation of IFI44L
gene expression in SLE patients with 2ry antiphospholipid syndrome (APS). There
was a high statistically significant difference of IFN signature score between SLE
patients and control group (p value < 0.001). We couldn’t delineate any correlation
between IFN signature score and SLEDAI-2K and SDI score. We are the first study
to reveal a highly significant positive correlation of GAS5 to IFIT1 gene expression
levels (p value <0.001) and a significant positive correlation of GAS5 to IFN
signature score in SLE patients (p value 0.005).
Conclusion: LncRNA GAS5 is not a reliable biomarker for SLE diagnosis,
assessment of activity or damage. LncRNA GAS5 is suggested to be incorporated
in IFN signaling pathway in SLE.

تهدف هذه الدراسة الى قياس مستوى الحمض النووى الريبوزى الطويل الغير مشفر جاس 5 فى مرضى الذئبة الحمراء و مقارنته بمجموعة الاشخاص الاصحاء و مقارنته ايضا بسجل النشاط و سجل الضرر للذئبة الحمراء، كما تهدف الدراسة لمقارنة مستوى الحمض النووى الريبوزى الطويل الغير مشفر جاس 5 بسجل بصمة الانترفيرون لمحاولة فهم تأثيره على آلية حدوث الذئبة الحمراء بناء على ما سبق نشره بهذا الصدد في الدراسات التي تمت على مرضى الأورام الخبيثة.
و شملت هذه الدراسة 50 متطوعا تم اختيارهم من ضمن المرضى و زويهم بالقسم الداخلى للامراض الباطنة و العيادات الخارجية لامراض الروماتيزم و المناعة التابعة لقسم الباطنة بالقصر العينى جامعة القاهرة ، و قد تم تقسيمهم الى مجموعتين للدراسة:
 مجموعة أ: شملت 30 مريضا بمرض الذئبة الحمراء
 مجموعة ب: شملت 20 شخص من الاصحاء للمقارنة
و قد تم استبعاد المرضى الذين لديهم تاريخ مرضى باورام خبيثة أو عدوى ميكروبية حديثة أو المرضى الذين تم تشخيص اصابتهم بأمراض مناعية ذاتية أخرى من الدراسة :و تم أخذ التاريخ المرضى من حالات الذئبة الحمراء و خضعوا جميعا للفحص الاكلينيكي و تحاليل شملت على صورة الدم، سرعة الترسيب، معامل الالتهاب، انزيمات الكبد ، وظائف الكلى ،وتحاليل مناعية و قد تم تقييم مستوي نشاط المرض و درجة الضرر الناتجة عن المرض بمقاييس تم اعدادها من قبل الكلية الامريكية للروماتيزوم ، و تم قياس الحمض النووى الريبوزى الطويل الغير مشفر جاس 5 و تلاتة جينات يتم تنظيمها بواسطة الانترفيرون و هى أم إكس1 و إيفي 44 ل و إيفيت 1 بواسطة تفاعل البوليمريز المتسلسل فى المرضى و الاصحاء المشتركين فى الرسالة ، و نركز في دراستنا على مرض الذئبة الحمراء و هو مرض مناعى ذاتي يصيب العديد من أجهزة الجسم و يترتب حدوثه على عوامل مختلفة منها العوامل البيئية و اضطرابات بالجهاز المناعى و عوامل جينية ، و توفر الدراسات الحديثة في الظواهر الجينية رؤى جديدة في التسبب في مرض الذئبة الحمراء و تقترح مؤشرات حيوية جديدة محتملة للتشخيص و التنبؤ بحدوت نشاط في المرض و اكتشاف المضاعفات باكرا و يعتقد أيضا انه ربما تكون اهداف علاجية فيما بعد.
و هناك دراسات قوية تم نشرها حديثا تتناول دور الاحماض النووية الريبوزية الطويلة الغير مشفرة في المسارات المسببة للامراض المناعية الذاتية و منها مرض الذئبة الحمراء ، و نركز في دراستنا على الحمض النوورى الريبوزى الطويل الغير مشفر جاس 5 و دوره المحتمل في مسارات إشارات الانترفيرون في مرض الذئبة الحمراء.
بناء على نتائج هذا البحث فقد وجدنا ان :
- عدم وجود ارتباط ذو دلالة إحصائية بين الحمض النووي الريبوزى الطويل الغير مشفر جاس 5 في مرضى الذئبة الحمراء
- وجود علاقة عكسية ذات دلالة إحصائية بين مستوي التعبير عن جاس 5 في مرضى الذئبة الحمراء الذين يعانون من تأثر العين بالمرض
- ارتفاع مستوى التعبير عن الجين ايفيت1 في مرضى الذئبة الحمراء بينما ارتفعت نسبة التعبير عن الجين ام اكس1 في مجموعة الاصحاء بالمقارنة و هذين الارتباطين كانا لهما دلالة إحصائية
- وجود ارتفاع ذو دلالة احصائية في مستوى التعبير عن الجين ايفي 44ل في مرضى الذئبة الحمراء المصابون بمتلازمة اضداد الفسفولوبيد
- وجود زيادة ذات دلالة احصائية في درجة بصمة الانترفيرون في مرضى الذئبة الحمراء بالمقارنة بالاصحاء
- لا يوجد ارتباط احصائى بين درجة بصمة الانترفيرون و سجلات النشاط و الضرر لذئبة الحمراء
- وجود علاقة إيجابي ذات دلالة إحصائية عالية بين جاس 5 و مستوى التعبير الجينى لايفيت1 بقيمة 0.001 و علاقة إيجابية ذات دلالة إحصائية بين جاس 5 و درجة بصمة الانترفيرون في مرضى الذئبة الحمراء بقيمة 0.005.
خلصنا مما سبق الى ان مستويات التعبير عن الجين ايفيت 1 و درجة بصمة الانترفيرون يمكن ان يميزا بين مرضى الذئبة الحمراء و الأشخاص الاصحاء، و ان الجين ايفيت 1 هو بديل رائع لدرجة بصمة الانترفيرون بالمقارنة مع الجينات الأخرى التي يتم تحفيزها بالانترفيرون ، و يعتبر الجين ايفي 44 ل هو علامة بيولوجية محتملة للتمييز بين مرضى متلازمتى اضداد الفسفوليبيد الأولية و الثانوية ، و أخيرا فانه تم اكتشاف وجود ارتباطا وثيقا بين الحمض النووي الريبوزى الطويل الغير مشفر جاس 5 و مسار إشارات الانترفيرون في الذئبة الحمراء.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.