全基因組關(guān)聯(lián)分析搜尋中國(guó)人群白癜風(fēng)免疫相關(guān)基因.pdf

1、研究背景：白癜風(fēng)是一種皮膚和毛發(fā)黑素細(xì)胞選擇性破壞導(dǎo)致的色素脫失性皮膚病,為最常見(jiàn)的色素脫失性疾病,該病患病率約為0.1-2.9％。白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制不明,目前存在多種發(fā)病機(jī)制假說(shuō)。遺傳與環(huán)境因素相互作用導(dǎo)致自身免疫性黑素細(xì)胞自毀是其主要發(fā)病假說(shuō)。白癜風(fēng)發(fā)病受遺傳因素影響,通過(guò)連鎖分析和候選基因關(guān)聯(lián)已發(fā)現(xiàn)大量白癜風(fēng)易感基因。但這兩種遺傳研究方法存在一定的局限性。如全基因組連鎖研究應(yīng)用的微衛(wèi)星標(biāo)記信息量有限,所定位區(qū)域往往較大,很難從其中找出

2、真正的易感基因。同時(shí),全基因組連鎖研究主要是針對(duì)家系研究,因而所發(fā)現(xiàn)的疾病易感位點(diǎn)是否能夠代表散發(fā)病例尚不清楚。對(duì)于候選基因研究,其選取候選基因主要根據(jù)研究者們認(rèn)為最有可能導(dǎo)致疾病發(fā)生的易感基因,故不可避免的存在著局限性,不可能全面搜尋到白癜風(fēng)的易感基因。隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃(HGP)和人類(lèi)基因組單體型圖計(jì)劃(HapMap)的相繼完成以及高通量基因分型技術(shù)的飛速發(fā)展和分型費(fèi)用的降低,使得在大規(guī)模人群中開(kāi)展全基因組關(guān)聯(lián)研究(genome-w

3、ide association study,GWAS)成為可能。這種研究方法對(duì)全基因組范圍內(nèi)的SNP進(jìn)行總體的分析,能夠更有效的發(fā)現(xiàn)和疾病有關(guān)聯(lián)的基因。近年來(lái)全基因組關(guān)聯(lián)分析為研究復(fù)雜疾病易感基因的主要方法。中國(guó)漢族人和高加索人白癜風(fēng)全基因組關(guān)聯(lián)分析研究共發(fā)現(xiàn)了9個(gè)白癜風(fēng)易感基因/位點(diǎn):TYR,C1QTNF6,RERE,LPP，UBASH3A,GZMB,PTPN22和6q27,10p15.1。絕大多數(shù)基因/位點(diǎn)是免疫相關(guān)基因,其中7個(gè)位

4、點(diǎn)與其他自身免疫性疾病全基因組關(guān)聯(lián)分析報(bào)道的位點(diǎn)重合。本研究基于本課題組一期白癜風(fēng)全基因組關(guān)聯(lián)分析,增加全基因組關(guān)聯(lián)分析初篩樣本量,使用候選基因選點(diǎn)方法進(jìn)一步搜尋中國(guó)漢族人白癜風(fēng)易感基因。
　　目的：利用GWAS研究方法構(gòu)建中國(guó)人群白癜風(fēng)病例-對(duì)照的全基因組關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)庫(kù);用候選基因法篩選與白癜風(fēng)可能關(guān)聯(lián)的變異位點(diǎn),并在多個(gè)人群中進(jìn)行驗(yàn)證,鑒定白癜風(fēng)易感基因/位點(diǎn)并探討白癜風(fēng)與其他自身免疫性疾病的關(guān)系。
　　方法：(1)在中

5、國(guó)漢族人群中,首先利用Illumina Human610-Quad全基因組SNP分型芯片(50,000 SNPs)對(duì)1,149白癜風(fēng)病例和1,701對(duì)照進(jìn)行SNP分型。進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)控,去除不合格樣本。(2)驗(yàn)證階段:①驗(yàn)證第一階段:經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)控和統(tǒng)計(jì)分析,從全基因組關(guān)聯(lián)分析所發(fā)表的所有自身免疫性疾病中(包括白癜風(fēng))查找被驗(yàn)證的最顯著的SNP,根據(jù)人群對(duì)應(yīng)的 HapMap參照人群的多態(tài)結(jié)構(gòu),找到最顯著SNP所在的連鎖不平衡區(qū)域,然后在

6、連鎖不平衡區(qū)域中找到我們白癜風(fēng)初篩結(jié)果中最顯著的SNP進(jìn)行驗(yàn)證,共選擇45個(gè)SNPs,使用Sequenom平臺(tái)在一個(gè)獨(dú)立的中國(guó)人群中進(jìn)行驗(yàn)證[2,827個(gè)病例和3,876個(gè)對(duì)照];②驗(yàn)證第二階段:從驗(yàn)證第一階段中選取了12個(gè)SNPs,進(jìn)一步加大樣本量使用Sequenom進(jìn)行驗(yàn)證(2,913個(gè)病例和6,448個(gè)對(duì)照)。之后,將上述附加的對(duì)照和之前已分型的對(duì)照數(shù)據(jù)及病例進(jìn)行合并分析,發(fā)現(xiàn)了3個(gè)SNPs達(dá)到全基因組顯著關(guān)聯(lián)性水平,1個(gè)SNP達(dá)

7、到提示性的全基因組關(guān)聯(lián)水平。③驗(yàn)證第三階段:將驗(yàn)證第二階段的12個(gè)SNP在新疆人群中驗(yàn)證(713病例-758對(duì)照)。(3)對(duì)17例患者的皮損和非皮損部位取皮,進(jìn)行表達(dá)譜芯片分析。(4)利用公共數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行表達(dá)量的分析,尋找區(qū)域內(nèi)與SNP最可能相關(guān)的基因。
　　結(jié)果：(1)經(jīng)過(guò)多種嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)控后,本課題組構(gòu)建了一個(gè)包括1,117患者/1,701對(duì)照493,909個(gè)常染色體SNPs的白癜風(fēng)全基因組關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)明顯的人群分

8、層,并且病例-對(duì)照樣本匹配良好。(2)通過(guò)在中國(guó)漢族人群和新疆維吾爾人群的驗(yàn)證,本研究發(fā)現(xiàn)12q13為新的白癜風(fēng)易感位點(diǎn)(漢族:rs10876864,P=8.07×10-12;新疆維吾爾人群:rs10876864,P=1.01×10-2)。該區(qū)域也是1型糖尿病、斑禿等自身免疫性疾病的易感位點(diǎn),可能包含了10個(gè)已知基因,eQTL分析表明RPS26最可能為相關(guān)基因,此基因與T細(xì)胞代謝相關(guān)。表達(dá)譜芯片結(jié)果提示此區(qū)域SILV, CDK2,SUO

9、X,IKZF4,RPS26為相關(guān)基因。(3)10q23區(qū)域漢族人群白癜風(fēng)患者全基因組關(guān)聯(lián)分析提示存在強(qiáng)關(guān)聯(lián)信號(hào)(rs638893,P=2.47×10-9),此區(qū)域包含基因?yàn)镻HLDB1,TREH,DDX6,此區(qū)域曾被報(bào)道與SLE發(fā)病相關(guān)。表達(dá)譜芯片分析結(jié)果提示PHLDB1為白癜風(fēng)相關(guān)基因。(4)11q23區(qū)域?yàn)樾碌陌遵帮L(fēng)易感區(qū)域(rs1417210,P=1.83×10-8),包含基因?yàn)镾LC29A3,CDH23。(6)對(duì)已往報(bào)道的歐洲人