全基因組關(guān)聯(lián)研究搜尋中國漢族人銀屑病易感基因.pdf

1、研究背景：銀屑病是一種常見的炎癥性增生性皮膚疾病,以紅斑及厚層銀白色鱗屑為主要臨床特征。銀屑病在高加索人群中的發(fā)病率為2-5％,而在亞洲人群僅為0.1-0.3%,存在著較為廣泛的種族差異性。遺傳和環(huán)境因素共同參與銀屑病的發(fā)病機(jī)制。一些對(duì)家系的流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)遺傳在銀屑病的發(fā)生中起到重要作用。銀屑病以發(fā)病年齡40歲為界,分為I型銀屑病(早發(fā)型銀屑病,發(fā)病年齡≤40歲),與HLA顯著相關(guān);II型銀屑病(晚發(fā)型銀屑病,發(fā)病年齡>40歲),多數(shù)

2、無HLA相關(guān)性。既往一些全基因組連鎖分析研究發(fā)現(xiàn)諸多銀屑病易感基因,但除了公認(rèn)的MHC區(qū)域外,很少一部分易感基因能被廣泛證實(shí)。最近,全基因組關(guān)聯(lián)分析研究(GWAS)被認(rèn)為是搜尋復(fù)雜疾病易感基因/區(qū)域最為有效的方法之一。伴隨著GWAS的廣泛開展,十項(xiàng)銀屑病GWAS研究發(fā)現(xiàn)了二十余個(gè)疾病相關(guān)的易感區(qū)域/基因,如MHC、IL12B、IL23R、LCE、TNIP1、TRAF3IP2等,這些結(jié)果為銀屑病發(fā)病機(jī)制研究提供了許多新的線索,包括免疫和非

3、免疫學(xué)的信號(hào)通路。本課題組在前期對(duì)中國漢族人群的銀屑病GWAS研究中發(fā)現(xiàn)7個(gè)新的易感基因LCE、ERAP1、PTTG1、CSMD1、GJB2、SERPINB8和ZNF816A,并驗(yàn)證了3個(gè)歐美人群報(bào)道的銀屑病易感基因/區(qū)域MHC、IL12B和5q33.1(TNIP1-ANXA6)。然而,這些遺傳關(guān)聯(lián)信號(hào)并不能完全解釋觀察到的銀屑病易感性變異,說明尚有其他的遺傳因素存在,有待進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)。
　　目的：(1)在前期GWAS研究的基礎(chǔ)

4、上加大樣本量,進(jìn)一步搜尋銀屑病新的易感基因。(2)通過對(duì)歐洲人群銀屑病易感基因在中國漢族人群中進(jìn)行基因分型,比較銀屑病在歐洲和中國漢族兩個(gè)人群的關(guān)聯(lián)結(jié)果,探尋種群間的遺傳異質(zhì)性。(3)利用本次研究的基因分型數(shù)據(jù),運(yùn)用基因型-表型分析法,尋找基因型和銀屑病臨床亞型之間的關(guān)聯(lián)性。
　　方法：(1)在全國多家協(xié)作網(wǎng)醫(yī)院收集中國漢族人銀屑病病例和與其性別、年齡基本匹配的健康對(duì)照。經(jīng)過嚴(yán)格的篩選,共8,339名銀屑病患者和12,185名納入

5、本次研究,分為三個(gè)階段進(jìn)行研究。初篩階段:為了增強(qiáng)本次研究的篩查效能,在前期研究的初篩數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上增加467個(gè)正常對(duì)照全基因組分型數(shù)據(jù),使初篩總樣本量達(dá)到1139名病例和1694名對(duì)照;驗(yàn)證一階段:包括2202例病例和2206例對(duì)照;驗(yàn)證二階段:由4998例病例和8285例對(duì)照組成。(2)利用Illumina Human610-Quard BeadChip基因芯片對(duì)補(bǔ)充的467例對(duì)照初篩樣本進(jìn)行全基因組基因分型,與前期初篩數(shù)據(jù)合并,進(jìn)行全

6、基因組關(guān)聯(lián)分析,篩選可能與銀屑病相關(guān)的SNPs,利用Sequenom分型平臺(tái)在兩個(gè)獨(dú)立的樣本人群(驗(yàn)證一階段和驗(yàn)證二階段)中進(jìn)行驗(yàn)證研究,將初篩階段和驗(yàn)證階段的分型數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,尋找與中國漢族人銀屑病顯著相關(guān)的SNPs。(3)查詢?cè)揝NP所在的染色體區(qū)域內(nèi)基因組重組率情況及與周圍其他SNPs的連鎖不平衡情況以明確該SNPs可能提示的易感基因。(4)在漢族人群中驗(yàn)證以往歐洲人群發(fā)現(xiàn)的銀屑病相關(guān)SNPs,結(jié)合其在初篩中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)

7、分析,并對(duì)兩個(gè)人群的關(guān)聯(lián)結(jié)果進(jìn)行比較分析,探尋兩個(gè)種族間是否存在遺傳異質(zhì)性。(5)對(duì)中國漢族人銀屑病的臨床亞型(以發(fā)病年齡和家族史分類)進(jìn)行分層分析。
　　結(jié)果：(1)在前期銀屑病全基因組關(guān)聯(lián)研究基礎(chǔ)上,從初篩數(shù)據(jù)中挑選出58個(gè)SNPs,在2202例銀屑病患者和2206例對(duì)照的獨(dú)立樣本人群(驗(yàn)證一)中進(jìn)行驗(yàn)證研究,發(fā)現(xiàn)其中4個(gè)SNPs顯示與銀屑病存在關(guān)聯(lián)證據(jù)。選擇這4個(gè)SNPs在驗(yàn)證二人群(4998例銀屑病患者和8285例對(duì)照)中

8、進(jìn)行基因分型,結(jié)果顯示有3個(gè)SNPs在初篩,驗(yàn)證一和驗(yàn)證二三個(gè)階段均提示與銀屑病有關(guān)聯(lián)性證據(jù)。(2)對(duì)初篩、驗(yàn)證一和驗(yàn)證二樣本的分型數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,發(fā)現(xiàn)SNP rs2303138與銀屑病顯著相關(guān),達(dá)到全基因組顯著關(guān)聯(lián)水平(Pcombined=1.87×10-12)。(3)通過對(duì)SNP rs2303138所在的染色體區(qū)域內(nèi)基因組重組率情況及與周圍其他SNPs的連鎖不平衡情況的查詢,發(fā)現(xiàn)該SNP所在區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)基因ERAP2和LNPEP

9、。(4)從歐洲人群銀屑病5個(gè)易感基因區(qū)域內(nèi)挑選5個(gè)SNPs在驗(yàn)證二樣本中進(jìn)行基因分型,通過與其在初篩階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并分析,發(fā)現(xiàn)2個(gè)SNPs與中國漢族人銀屑病顯著相關(guān)(rs4649203,Pcombined=2.29×10-12,OR=1.18;rs8016947,Pcombined=5.26×10-7, OR=1.12),其中rs4649203(IL28RA)的關(guān)聯(lián)結(jié)果達(dá)到全基因組顯著關(guān)聯(lián)水平(P<5×10-8)。(5)對(duì)本次研究發(fā)現(xiàn)

10、的在初篩、驗(yàn)證一和驗(yàn)證二階段均提示與銀屑病有關(guān)聯(lián)證據(jù)的SNPs和中國漢族人群提示有意義的歐洲人群易感SNPs(共5個(gè)SNPs)進(jìn)行臨床亞型的分層分析,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)SNPs(rs2303138和rs4649203)與早發(fā)型銀屑病顯著相關(guān)(rs2303238,P=3.91×10-3,OR=1.15;rs4649203,P=1.91×10-2,OR=0.87),未發(fā)現(xiàn)與家族史相關(guān)的遺傳變異。
　　結(jié)論：本研究采用高效實(shí)用的多階段分析策略增強(qiáng)