CALM1基因SNP多態(tài)性與青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸遺傳易感性的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、[研究背景]特發(fā)性脊柱側(cè)凸(Idiopathicscoliosis，IS)是最常見的脊柱畸形，發(fā)病率約1％～3％，其中，青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸(Adolescentidiopathicscoliosis，AIS)約占80％。雖然AIS的病因還不明確，但隨著分子生物學(xué)和遺傳學(xué)水平的發(fā)展，AIS的遺傳病因?qū)W研究逐漸深入。目前，人們普遍認(rèn)為它是一種多因素作用的遺傳性疾病，且有學(xué)者采用全基因掃描法將AIS相關(guān)基因定位于有限的幾個(gè)染色體位點(diǎn)。

2、 對(duì)于研究復(fù)雜多基因相關(guān)疾病，候選基因法、關(guān)聯(lián)分析、單倍體型分析法具有先進(jìn)和準(zhǔn)確的特點(diǎn)，如今它們已成為群體遺傳學(xué)研究和疾病相關(guān)基因檢測(cè)的重要手段，能夠直接、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地闡述疾病相關(guān)基因的關(guān)聯(lián)性和作用機(jī)制。 另外，AIS作為一種臨床表型復(fù)雜的疾病，目前尚無從不同的臨床表型角度如PUMC分型，分組分層對(duì)AIS不同臨床表型的遺傳病因?qū)W機(jī)制進(jìn)行研究的相關(guān)報(bào)道。 [研究目的] 1.通過對(duì)鈣調(diào)蛋白1基因(Calmoduli

3、n1，CALM1基因)與AIS之間的關(guān)聯(lián)分析，明確其在AIS發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮的效應(yīng)。 2.通過對(duì)CALM1基因SNPs位點(diǎn)等位基因/基因型與AIS臨床表型的關(guān)聯(lián)分析，在基因水平上探索CALM1基因與AIS不同臨床表型之間的關(guān)系，從遺傳學(xué)上豐富AIS臨床表型的內(nèi)容。 3.根據(jù)研究結(jié)果提出可能的AIS病因?qū)W假說。 [研究方法] 本實(shí)驗(yàn)采用以醫(yī)院為基礎(chǔ)的“病例-對(duì)照”研究。 1.研究對(duì)象：根據(jù)入選和排除標(biāo)

4、準(zhǔn)選取2005年10月至2008年2月期間北京協(xié)和醫(yī)院骨科收治并已確診的漢族青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者，共146例，其中男性24例，女性122例，平均年齡14.89歲(10～20歲)。對(duì)照組則為同期北京協(xié)和醫(yī)院收治的感染或創(chuàng)傷患者、健康查體者等漢族患者，共146例，男性24例，女性122例，平均年齡15.18歲(10～20歲)。 2.研究方法 (1)QIAamp()DNABloodMiniKit試劑盒提取DNA；

5、(2)根據(jù)國(guó)際人類基因組單倍體型圖計(jì)劃(http：//www.hapmap.org/)提供的基因型數(shù)據(jù)，應(yīng)用Haploview4.0軟件選取CALM1基因的SNPs位點(diǎn)，優(yōu)先選取雜合度高于10％，位于外顯子區(qū)域或有錯(cuò)義突變的SNPs和位于3’-、5’-調(diào)控區(qū)的SNPs作為遺傳標(biāo)記、共選取14個(gè)SNPs： (3)分別按照側(cè)凸頂點(diǎn)所在位置(主彎)、PUMC分型對(duì)病例組進(jìn)行分組； (4)在所有146例AIS患者和146例對(duì)照組

6、中應(yīng)用超高通量的SNP分型系統(tǒng)--SNPstreamUHTGenotypingSystem對(duì)所選SNPs進(jìn)行基因型鑒定； (5)擬合優(yōu)度×2檢驗(yàn)(Goodness-of-fitChi-squaretest)分析病例、對(duì)照組基因型頻率的分布是否符合H-W平衡； (6)基于基因型/等位基因頻率的“病例-對(duì)照”關(guān)聯(lián)分析及病例組不同臨床表型之間的關(guān)聯(lián)分析； (7)在基因型/等位基因頻率關(guān)聯(lián)分析基礎(chǔ)上，應(yīng)用在線軟件(SNP

7、stats)進(jìn)行非條件Logistic回歸模型評(píng)估單位點(diǎn)基因型與AIS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)程度，并計(jì)算優(yōu)勢(shì)比(OR)及95％可信區(qū)間(CIs)； (8)連鎖不平衡和單倍體型分析：應(yīng)用Haploview4.0軟件計(jì)算CALM1基因所有單倍體型在病例組和對(duì)照組之間的分布差異。 [研究結(jié)果] 1.流行病學(xué)資料分析：病例組和對(duì)照組之間年齡、性別分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 2.因rs12885713、rs5871引物設(shè)計(jì)失敗，故

8、研究中放棄這兩個(gè)位點(diǎn)，最終對(duì)CALM1基因的12個(gè)SNPs位點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，這12個(gè)SNPs位點(diǎn)均具有多態(tài)性，其等位基因和基因型在病例組和對(duì)照組中均符合Hardy-Weinberg平衡。 3.SNPs等位基因多態(tài)性-AIS:rs2300496、rs2300500和rs3213718等位基因在病例組和對(duì)照組中的分布頻率統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著差異(P值分別為0.0079，0.0079，0.0257)，進(jìn)一步分析得知rs2300496位點(diǎn)等

9、位基因C、rs2300500位點(diǎn)等位基因G和rs3213718位點(diǎn)等位基因C與AIS的易感性升高有關(guān)。 4.基因型多態(tài)性-AIS (1)rs2300496、rs2300500和rs3213718基因型在病例組和對(duì)照組中的分布頻率統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著差異(P值分別為0.0196，0.0196，0.0378)，進(jìn)一步分析得知rs2300496基因型C/C、rs2300500基因型G/G和rs3213718基因型C/C與AIS的易

10、感性升高有關(guān)。在非條件Logistic回歸分析中，經(jīng)年齡和性別校正后，rs2300496和rs2300500基因型分布符合Codominant遺傳模型(OR=0.12，95％CI=0.01-0.99，p=0.015，AIC=402.4)、Dominant遺傳模型(OR=0.56，95％CI=0.34-0.92，p=0.022，AIC=403.6)和Log-additive遺傳模型(OR=0.54，95％CI=0.35-0.86，p=0.

11、0073，AIC=401.6)，后者最佳(AIC值較小)；rs3213718基因型分布符合Log-additive遺傳模型(OR=0.60，95％CI=0.39-0.93，p=0.022，AIC=403.5)。 (2)單倍體-AIS：在多位點(diǎn)單倍體型分析中，發(fā)現(xiàn)1種陽性單倍體型：SNP8C-SNP1A-SNP13C-SNP14C-SNP2C-SNP3T-SNP4G-SNP5T-SNP11C。 (3)結(jié)合PUMC分型，rs

12、2300496和rs2300500基因型在PUMCⅡ型和對(duì)照組中的分布頻率統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著差異(P值分別為0.0470，0.0470)，進(jìn)一步分析得知rs2300496基因型C/C、rs2300500基因型G/G與PUMCⅡ型的發(fā)生有關(guān)。 (4)結(jié)合AIS主彎頂點(diǎn)分析，rs2300496、rs2300500和rs3213718基因型在胸彎和對(duì)照組中的分布頻率統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著差異(P值分別為0.0180，0.0180，0.0402

13、)，進(jìn)一步分析得知rs2300496基因型C/C、rs2300500基因型G/G和rs3213718基因型C/C與胸彎的發(fā)生有關(guān)。 (5)12個(gè)SNPs位點(diǎn)基因型與病例組主側(cè)彎Cobb’s角度數(shù)之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 [結(jié)論] 1.CALM1基因遺傳變異可能與青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸(AIS)發(fā)生相關(guān)，有可能是影響AIS易感性的重要因素。 2.PINCⅡ型AIS的發(fā)生可能與：rs2300496和rs2300500