系統(tǒng)性紅斑狼瘡全基因組編碼變異關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、研究背景：系統(tǒng)性紅斑狼瘡（Systemic lupus erythematosus, SLE, OMIM＃152700）是一種炎癥性的、自身免疫性的、多系統(tǒng)累及的結(jié)締組織疾病，其特征性表現(xiàn)是大量的自身抗體產(chǎn)生導(dǎo)致多組織損傷，嚴(yán)重者可危及生命。SLE好發(fā)于育齡期女性，男女患病比率約是1：9。SLE的患病率在世界范圍內(nèi)有差異性，隨著種族和地域的變化而不同，其中非洲人最高，白種人最低，中國人群居中。全球 SLE的平均患病率約為12～39/10

2、萬，中國SLE患病率約為31～70/10萬。近年來，SLE發(fā)病率有增高趨勢，且伴發(fā)腫瘤幾率顯著高于正常人，對患者、家庭和社會危害巨大。目前SLE的病因及發(fā)病機(jī)制尚不清楚，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其發(fā)病是由遺傳因素與環(huán)境因素（紫外線輻射、感染、藥物、環(huán)境污染、飲酒等）交互作用引起的，其中遺傳因素在SLE的發(fā)病中起到非常重要的作用，并且該病是由多個易感基因參與的復(fù)雜疾病。自2008年以來，全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-wide association

3、 study, GWAS）研究在 SLE的遺傳學(xué)研究中得到廣泛運(yùn)用，學(xué)者相繼發(fā)表了多項 SLE GWASs研究，目前通過GWASs及其后續(xù)研究（如大樣本量驗(yàn)證研究、精細(xì)定位和GWAS-meta分析研究等）在多種人群中鑒定出81個SLE易感位點(diǎn)（均達(dá)到全基因組顯著水平）。然而，這些易感位點(diǎn)并不能完全解釋我們所觀察到的SLE遺傳變異，表明仍有其他遺傳因子尚未被發(fā)現(xiàn)。此外，GWAS發(fā)現(xiàn)的疾病相關(guān)遺傳變異大部分位于基因組非編碼區(qū)內(nèi)，為疾病發(fā)病機(jī)

4、制研究提供的線索是有限的。因此有學(xué)者假設(shè)，難以在GWAS中發(fā)現(xiàn)的編碼變異在一定程度上能解釋復(fù)雜疾病的“遺傳性缺失”。最近，為了有效地研究編碼變異在人類復(fù)雜疾病中的作用，外顯子組芯片應(yīng)運(yùn)而生，并且可在一定程度上節(jié)約成本。國際上外顯子芯片已成功應(yīng)用于年齡相關(guān)性黃斑變性、多發(fā)性硬化、銀屑病等多種復(fù)雜性疾病的研究中，發(fā)現(xiàn)了新的疾病易感性位點(diǎn)，更重要的是，還發(fā)現(xiàn)了一些與疾病發(fā)病風(fēng)險直接相關(guān)的編碼變異，為研究疾病的生物學(xué)發(fā)病機(jī)制提供了很好的線索。<

5、br>　　目的：利用外顯子芯片在全基因組范圍內(nèi)系統(tǒng)的搜尋與SLE關(guān)聯(lián)的功能性編碼變異，進(jìn)一步鑒定SLE易感基因，并通過功能注釋評估編碼變異與SLE的關(guān)系；同時分析低頻變異與SLE的相關(guān)性。
　　方法：本研究采用定制的Illumina Human Exome Asian BeadChip對中國漢族人群5,004例SLE患者和8,179例對照進(jìn)行全基因組基因分型，經(jīng)過質(zhì)控，初步篩選出與SLE關(guān)聯(lián)的候選SNPs。從中選取最有統(tǒng)計學(xué)意義并

6、與免疫相關(guān)的SNPs，再通過Sequenom平臺在獨(dú)立的5,099例病例和8,147例對照中進(jìn)行基因分型驗(yàn)證，確定中國漢族人SLE的遺傳變異，并通過eQTL等數(shù)據(jù)庫對其進(jìn)行功能注釋。
　　結(jié)果：通過對外顯子芯片的基因分型結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析和質(zhì)控，從中挑選出39個候選SNPs（P<1.00×10-3）進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證，驗(yàn)證階段有21個SNP達(dá)到提示性關(guān)聯(lián)證據(jù)（P<0.05）。初篩數(shù)據(jù)與驗(yàn)證數(shù)據(jù)聯(lián)合分析后發(fā)現(xiàn)有6個SNPs達(dá)到全基因組水平

7、（P<5.00×10–8），分別位于6個新的 SLE易感基因內(nèi)或上游：CD58(rs1335532, P=5.80×10-09, OR=1.11), LCT(rs2322659, P=1.80×10-17, OR=1.17), TPCN2(rs10750836, P=3.85×10-11, OR=1.13), OAS1(rs1051042, P=1.77×10-11, OR=0.87), AHNAK2(rs4465542, P=1.70

8、×10-11, OR=0.85), and TNFRSF13B(rs4792801, P=1.15×10-10, OR=0.89)。
　　本次研究新發(fā)現(xiàn)的6個SNPs中，有3個SNPs是位于基因外顯子編碼區(qū)，其突變可導(dǎo)致氨基酸改變，分別是：rs2322659(p.Asn1639Ser, LCT), rs1051042(p.Arg361Thr, OAS1), rs4465542(p.Thr4664Ala, AHNAK2)；有2個SN

9、Ps rs1335532和 rs4792801分別位于基因 CD58和 TNFRSF13B的內(nèi)含子區(qū)域；只有一個 SNP rs10750836是位于基因TPCN2的5'端上游841bp處。這些SNPs位于多種免疫細(xì)胞的調(diào)控區(qū)，如啟動子，增強(qiáng)子和DNase超敏位點(diǎn)，并對CD58, TPCN2, OAS1和TNFRSF13B基因具有eQTL效應(yīng)。同時這些新鑒定的基因參與多個免疫應(yīng)答和刺激反應(yīng)的相關(guān)通路。
　　結(jié)論：本研究是第一項SLE