類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎潛在生物標(biāo)志物的篩選與分子功能機制研究.pdf

1、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）是一種以關(guān)節(jié)病變?yōu)橹鞯穆匀硐到y(tǒng)性自身免疫性疾病，由于其不可根治和致殘率高等特點，嚴(yán)重危害公眾健康，增加社會負(fù)擔(dān)。目前對該疾病還沒有良好的預(yù)測、診斷生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)，大大加重了該疾病的疾病負(fù)擔(dān)和社會醫(yī)療資源的消耗，因此尋找有效的RA潛在生物標(biāo)志物勢在必行。然而RA的發(fā)病機制尚未明確，但主要是有遺傳和環(huán)境兩方面因素共同作用而成，且目前已發(fā)現(xiàn)的RA易感基因可以解釋該病60％的易感性，所以從易感基因開始著手，深入探

2、討其分子功能機制，探尋其中存在的潛在生物標(biāo)志物已成為當(dāng)前對 RA研究的重中之重。鑒于此，我們進(jìn)行了類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎潛在生物標(biāo)志物的篩選與分子功能機制研究，研究主要分為兩部分內(nèi)容：第一部分，運用多數(shù)據(jù)庫整合分析策略在RA多種功能細(xì)胞和組織之間尋找共享的生物標(biāo)記；第二部分，運用整合實驗分析策略探尋RA易感基因分子功能機制，挖掘潛在的可以預(yù)測RA或判別高危易感人群的生物標(biāo)志物。
　　第一部分
　　目的：應(yīng)用多數(shù)據(jù)庫合并整合分析策略從

3、多種RA功能細(xì)胞或組織中尋找潛在的共享生物標(biāo)志物。
　　方法：從NCBI GEO數(shù)據(jù)庫中篩選符合我們研究要求的多種RA相關(guān)細(xì)胞或組織的基因表達(dá)芯片研究，統(tǒng)計分析包括邊際分析和聯(lián)合分析用以尋找各數(shù)據(jù)集之間顯著的共享基因，隨后的整合分析包括功能注釋聚類分析、蛋白質(zhì)交互作用分析、以基因為單位的關(guān)聯(lián)分析和內(nèi)部樣本的血漿ELISA實驗驗證。
　　結(jié)果：我們的研究應(yīng)用于7個數(shù)據(jù)集，2個滑膜組織、1個滑膜巨噬細(xì)胞、1個滑液單個核細(xì)胞、2個

4、外周血單個核細(xì)胞以及1個外周全血細(xì)胞。多數(shù)據(jù)集統(tǒng)計分析篩選出18個候選共享基因，主要涉及免疫反應(yīng)和趨化因子通路等。在這18個基因中有8個基因（PPBP、PF4、HLA-F、S100A8、RNASEH2A、P2RY6、JAG2和PCBP1）和現(xiàn)已被證實和RA相關(guān)的基因之間有交互聯(lián)系。其中2個基因（HLA-F和PCBP1）在以基因為單位的關(guān)聯(lián)分析中具有顯著差異（P=1.03E-31; P=1.30E-2），此外，PCBP1在我們內(nèi)部樣本的血

5、漿 EILISA實驗中也表現(xiàn)出了較正常人的顯著性差異（P=2.60E-2）。
　　結(jié)論：本研究代表了在多種RA相關(guān)功能細(xì)胞或最終中尋找共享生物標(biāo)記的第一次嘗試，結(jié)果顯示，PCBP1很有可能是RA新的潛在生物標(biāo)志物。
　　第二部分
　　目的：利用公共數(shù)據(jù)庫資源，采用整合實驗策略探索RA易感基因的分子功能機制，在SNP層次挖掘潛在的RA預(yù)測生物標(biāo)志物。
　　方法：基于對RA研究現(xiàn)有的公共數(shù)據(jù)庫及前人研究結(jié)果，對RA易

6、感位點進(jìn)行整合分析篩選，同時滿足GWAS研究與RA顯著、位點有miRNA結(jié)合以及位點具有順式eQTL效應(yīng)的SNP被初步選出，隨后進(jìn)行文獻(xiàn)搜索及綜合分析篩選出潛在的功能位點進(jìn)行AEI和雙熒光素酶報告基因進(jìn)行實驗驗證。
　　結(jié)果：本研究經(jīng)DNA、miRNA和mRNA三層數(shù)整合分析共篩選出166個和RA相關(guān)的功能位點，按照我們實驗設(shè)計的篩選標(biāo)準(zhǔn)及綜合文獻(xiàn)分析，最終確定rs907091為研究目標(biāo)位點，隨后的AEI實驗在活體內(nèi)證明了該位點由

7、C>T會導(dǎo)致其所在基因IKZF3的表達(dá)量降低，雙熒光素酶報告基因?qū)嶒瀯t在體外證明了其分子機制是由于miR-326和miR-330-5p與突變后mRNA作用，降解其產(chǎn)量。IKZF3蛋白產(chǎn)物的減少，直接影響其對T和B淋巴細(xì)胞增殖、分化和凋亡的調(diào)控，導(dǎo)致免疫細(xì)胞活性增強，分泌大量趨化因子及細(xì)胞因子，導(dǎo)致RA全身系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)及關(guān)節(jié)癥狀。
　　結(jié)論：通過整合多維度遺傳學(xué)數(shù)據(jù)和利用文獻(xiàn)搜索以及功能實驗驗證的方法，我們發(fā)現(xiàn)位于17號染色體 I