麻風(fēng)易感基因的新發(fā)現(xiàn)及功能分析.pdf

1、研究背景:麻風(fēng)是由麻風(fēng)分枝桿菌感染易感個體侵犯皮膚和外周神經(jīng)，晚期可致殘的一種慢性傳染病。自上世紀80年代世界衛(wèi)生組織(WHO)在全球推廣聯(lián)合化療方案以來，麻風(fēng)的患病率在短時間內(nèi)迅速下降，然而由于一級預(yù)防手段的缺乏，新發(fā)病例數(shù)無明顯減少，全球每年仍有逾20萬的新發(fā)病例，中國每年有1000例左右的新發(fā)病例報告，在發(fā)展中國家麻風(fēng)仍舊是一類嚴重的社會公共衛(wèi)生問題。遺傳流行病學(xué)、家族聚集性分析、雙生子研究等已經(jīng)證實宿主的遺傳素質(zhì)在該病的發(fā)生、發(fā)

2、展中發(fā)揮重要作用，遺傳度達57％。候選基因研究、連鎖分析、全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)等已經(jīng)定位麻風(fēng)的11個易感位點，揭示了固有免疫和細胞自噬在麻風(fēng)發(fā)病機理中的關(guān)鍵作用。但麻風(fēng)是由多個微效基因共同起作用的一種復(fù)雜性疾病，當前定位的易感基因位點只能解釋部分的遺傳效力，更多易感基因尚待發(fā)現(xiàn)。
　　研究目的:定位新的麻風(fēng)易感基因位點，為風(fēng)險模型構(gòu)建及高危個體篩查奠定基礎(chǔ);對定位的易感基因進行功能探討，闡述麻風(fēng)的發(fā)病機理。
　　研究

3、方法:研究分為三部分。
　　研究Ⅰ:在中國漢族種群中采用三階段候選基因的病例對照研究對30個TOLL樣受體家族基因和47個CARD家族基因位點進行了關(guān)聯(lián)研究。我們首先利用既往麻風(fēng)GWAS數(shù)據(jù)庫對以上兩個基因家族共4，363SNPs進行了評估，選擇了八個P＜0.01的SNPs在1，504個病例和1，502個對照中利用SEUQNEOM MassArray全基因組分型平臺進行驗證，對顯示顯著關(guān)聯(lián)的兩個SNPs又進一步在938個病例和5，

4、827個對照中分型，以探討這些位點與麻風(fēng)的相關(guān)性;
　　研究Ⅱ:也是一個多階段的候選基因研究，我們從12個克羅恩病(Crohn'sdisease，CD)和七個潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)的GWAS中選擇了133SNPs，首先對其在1，504個麻風(fēng)病例和1，502個對照中進行了基因分型，將P＜0.05的19個SNPs又進一步在3組獨立樣本（總計3，467個麻風(fēng)病例和4,001個對照）進行驗證;
　

5、　研究Ⅲ:我們進行了一個三階段的GWAS，發(fā)現(xiàn)階段采用Human660W-QuadBeadChip(Illumina)對842個麻風(fēng)病例和925個正常對照進行了全基因組掃描，獲得的數(shù)據(jù)與既往GWAS數(shù)據(jù)（包括706個麻風(fēng)病例、1，225個正常對照和4，362個免疫相關(guān)疾病群體對照）進行薈萃分析。選擇了88個在發(fā)現(xiàn)階段與麻風(fēng)關(guān)聯(lián)性最強的SNPs進一步在2，761個病例和3，038個對照中進行驗證。對于驗證后P值＜0.05或在兩階段效應(yīng)一致

6、的16個SNPs在另外5組獨立的樣本（總計包括4，004個病例和6，467個對照）中進一步驗證以確定麻風(fēng)的易感基因位點。
　　在研究Ⅰ到Ⅲ中，Cochran-Armitage趨勢檢驗和]ogistic回歸模型被用于分型數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析，對多組樣本分型結(jié)果的薈萃分析則采用固有效應(yīng)模型(Cochran-Mantel-Haenszel)或者隨機效應(yīng)模型，具體效應(yīng)模型的選擇根據(jù)Cochran's Q檢驗和I2指數(shù)對異質(zhì)性的評估結(jié)果來定。

7、r>　　研究結(jié)果:我們通過兩個候選基因的病例和對照研究以及一個新的麻風(fēng)GWAS，共發(fā)現(xiàn)9個新的麻風(fēng)易感基因位點達到全基因組關(guān)聯(lián)研究水平:位于1p22的rs2735591(P=1.03×10-9,0R=1.24)、位于5q33.3的rs6871626(P=3.95×10-18，0R=0.75)、位于2q12的rs2058660(P=4.57×10-9，OR=1.30)、位于1q32.3的rs2221593(P=3.09×10-8，OR=1

8、.15)、位于5p14.3的rs73058713(P=9.54×10-9，OR=1.19)、位于9q32的rs10817758(P=1.15×10-8，OR=1.13)、位于10q21.3的rs58600253(P=3.02×10-12,0R=1.22)、位于11q3.1的rs663743(P=8.84×10-14，OR=1.24)和位于16p13.13的rs77061563(P=6.23×10-15，OR=0.84)。后續(xù)對以上位點所

9、在連鎖不平衡區(qū)域包含的全部基因，進行了功能相關(guān)文獻的系統(tǒng)的回顧以及抽提部分基因表達數(shù)量性狀基因座分析的數(shù)據(jù)，結(jié)果提示BCL10、IL12B、IL1RL1-IL18RAP、BTF、CDH18、DEC1、NF365、EGR2、CCDC88B、CIITA和SOCS1為麻風(fēng)新的易感基因。已發(fā)現(xiàn)的易感基因中，IL1RL1-IL18RAP、IL12B、CCDC88B、EGR2、ZNF365、CIITA為麻風(fēng)和其他炎癥/免疫性疾病共享的易感基因位點。

10、
　　研究結(jié)論:研究Ⅰ:我們發(fā)現(xiàn)了位于1p22區(qū)域的BCL10是麻風(fēng)的一個新的易感基因，表明除NOD2介導(dǎo)的固有免疫應(yīng)答外，獲得性免疫在麻風(fēng)發(fā)病中也發(fā)揮重要作用。研究Ⅱ:我們發(fā)現(xiàn)位于2q12.1區(qū)域的IL1RL1-IL18RAP和5q33.3區(qū)域的IL12為麻風(fēng)新的易感基因，再次表明固有免疫和獲得性免疫均參與麻風(fēng)的發(fā)病過程。同時這兩個易感基因的發(fā)現(xiàn)也顯示了感染性疾病和炎癥性疾病共有的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。研究Ⅲ.我們通過一個三階段的麻風(fēng)GW

11、AS發(fā)現(xiàn)了6個麻風(fēng)新的易感位點，進一步對這些的基因優(yōu)先化分析顯示BATF3, CCDC88B和 CIITA-SOCS1是麻風(fēng)新的易感基因。對這些易感位點的多效性評估顯示感染的分子識別在感染性疾病及炎癥/免疫性疾病中機制似乎相同，但后續(xù)的免疫應(yīng)答在這兩類疾病中則相反。
　　研究意義:總之，我們發(fā)現(xiàn)了9個麻風(fēng)新的易感位點，將當前中國種群的麻風(fēng)易感基因數(shù)目擴充到18個，這些易感基因的定位不僅有利于闡述麻風(fēng)的發(fā)病機理，而且對于麻風(fēng)發(fā)病風(fēng)險