漢族人銀屑病HLA區(qū)域精細(xì)定位研究.pdf

1、研究背景：銀屑病（psoriasis）是一種慢性炎癥性皮膚常見(jiàn)疾病，該病易復(fù)發(fā)而難以根治。銀屑病病因尚不明確，根據(jù)目前的研究推測(cè)該病為多基因遺傳性疾病，在多個(gè)基因的共同作用下通過(guò)環(huán)境因素影響而產(chǎn)生的疾病。
　　銀屑病依靠家系連鎖分析迄今發(fā)現(xiàn)了12個(gè)易感區(qū)域，分別命名為PSORS1-12。其中PSORS1位于6號(hào)染色體6p21.3區(qū)域，隨著全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)（genome wide association study，GWAS）的

2、興起，自2008年以來(lái)，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了多項(xiàng)外銀屑病 GWAS研究及后續(xù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，不僅發(fā)現(xiàn)了多個(gè)新的非人類(lèi)白細(xì)胞抗原（human leucocyte antigen，HLA）區(qū)域銀屑病易感基因/位點(diǎn)，而且證實(shí)HLA區(qū)域在銀屑病發(fā)病過(guò)程中的重要作用。
　　HLA區(qū)域位于6號(hào)染色體6p21.3,全長(zhǎng)約3600kb，發(fā)揮重要的免疫學(xué)作用，目前根據(jù)基因分布及編碼分子功能不同將HLA區(qū)域基因分為三大類(lèi)，其中HLA-I類(lèi)基因如HLA-A、-B

3、、-C等，表達(dá)于所有有核細(xì)胞表面，生理功能主要為提呈內(nèi)源性抗原； HLA-II類(lèi)基因主要包括-DP、-DQ、-DR等基因，主要表達(dá)于B淋巴細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞及其他抗原遞呈細(xì)胞表面，遞呈外源性抗原。HLA區(qū)域最初發(fā)現(xiàn)在移植排斥反應(yīng)中起到重要作用，隨后的研究發(fā)現(xiàn)多種疾病與HLA區(qū)域均相關(guān)，包括銀屑病、多發(fā)性硬化、白塞氏病、麻風(fēng)等。HLA區(qū)域的遺傳學(xué)特征復(fù)雜，表現(xiàn)為連鎖不平衡和單倍型遺傳，具有高度的多態(tài)性。鑒于其高度復(fù)雜性，闡釋疾

4、病與HLA區(qū)域的關(guān)聯(lián)一直是遺傳學(xué)研究的一個(gè)難點(diǎn)。
　　基因型填充（Imputation）是根據(jù)已經(jīng)獲得的基因分型數(shù)據(jù)對(duì)沒(méi)有進(jìn)行分型以及分型數(shù)據(jù)缺失的位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)的技術(shù)，可以在有效降低成本的同時(shí)增加全基因組或某個(gè)特定區(qū)域的遺傳標(biāo)記的覆蓋率，從而提高研究的效率，同時(shí)可以對(duì)不同平臺(tái)產(chǎn)生的基因分型數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從而不需要進(jìn)行直接測(cè)序，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)的數(shù)據(jù)合并分析。Imputation是目前應(yīng)用非常廣泛的一種精細(xì)定位方法。目前 HLA區(qū)域的S

5、NP2HLA imputation方法可以同時(shí)獲得單核苷酸多態(tài)性（SNP）、經(jīng)典HLA等位基因以及氨基酸多態(tài)性的信息，并已經(jīng)成功運(yùn)用于賁門(mén)失弛緩癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、藥物誘發(fā)胰腺炎、潰瘍性結(jié)腸炎和克隆恩病等多種復(fù)雜疾病HLA區(qū)域的變異搜索，并取得多個(gè)有意義的結(jié)果。
　　目的：（1）對(duì)課題組銀屑病大樣本量全基因組外顯子芯片研究所獲得的數(shù)據(jù)中HLA區(qū)域進(jìn)行Imputation；（2）發(fā)現(xiàn)HLA區(qū)域內(nèi)的銀屑病獨(dú)立信號(hào)；（3）整理樣本臨床信

6、息，對(duì)所發(fā)現(xiàn)的獨(dú)立信號(hào)進(jìn)行基因型表型分析。
　　方法：（1）利用全基因組外顯子芯片對(duì)11,245例患者及11,177例對(duì)照進(jìn)行全外顯子組范圍基因分型，整理 HLA區(qū)域的基因分型位點(diǎn)。（2）運(yùn)用SNP2HLA Imputataion策略，對(duì)外顯子芯片HLA區(qū)域中數(shù)據(jù)的SNP、經(jīng)典等位基因和氨基酸多態(tài)性進(jìn)行填充。（3）對(duì)于Imputation所得結(jié)果運(yùn)用逐步回歸邏輯分析方法，發(fā)現(xiàn)HLA區(qū)域內(nèi)的銀屑病獨(dú)立信號(hào)、經(jīng)典等位基因或氨基酸多態(tài)性

7、。（4）對(duì)HLA區(qū)域內(nèi)的獨(dú)立信號(hào)進(jìn)行總結(jié)，運(yùn)用eQTL對(duì)找到的獨(dú)立信號(hào)進(jìn)行分析，尋找變異所影響的基因表達(dá)情況；（5）總結(jié)參與外顯子芯片研究樣本發(fā)病年齡、家族史、嚴(yán)重程度、皮損類(lèi)型等臨床表型，運(yùn)用Plink1.07軟件進(jìn)行基因型表型分析。
　　結(jié)果：通過(guò)SNP2HLA進(jìn)行Imputation，共獲得3,756個(gè)SNP，58個(gè)2位經(jīng)典HLA等位基因，83個(gè)4位經(jīng)典HLA等位基因及其編碼的共計(jì)636個(gè)氨基酸多態(tài)性。
　　其中P值最

8、顯著的SNP為rs1265181（χ2=4,404，OR=4.77,95％CI=4.54-5.00），最顯著的氨基酸多態(tài)性為HLA-C氨基酸位置156的色氨酸殘基（χ2=3,654，OR=3.68,95%CI=3.53-3.84），最顯著的HLA經(jīng)典等位基因?yàn)镠LA-C*06:02（χ2=3,448，OR=4.19,95%CI=3.98-4.40），均為之前多個(gè)研究報(bào)道的位點(diǎn)。
　　通過(guò)逐步回歸分析，我們分別發(fā)現(xiàn)了HLA-B*15

9、:18（P=7.66×10-67，OR=3.25，95% CI=2.84–3.72）、rs6457710（P=6.45×10-43，OR=0.77，95% CI=0.74–0.79）、rs9267487（P=4.44×10-27，OR=1.72，95% CI=1.56–1.90）、rs2523619（P=6.33×10-17，OR=1.34，95% CI=1.25–1.43）、rs3807031（P=3.17×10-14，OR=1.24

10、，95% CI=1.17–1.31）、rs887468（P=9.89×10-12，OR=1.32，95% CI=1.22–1.42）及rs2523535（P=2.20×10-9，OR=0.82，95% CI=0.77–0.88）共7個(gè)獨(dú)立信號(hào)。將SNP置入eQTL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢(xún)，發(fā)現(xiàn)其與HLA-DPB1、MICB及HLA-G等基因的表達(dá)有關(guān)。
　　通過(guò)基因型表型分析發(fā)現(xiàn)rs1265181（P=5.36×10-14，OR=1.36，

11、95% CI=1.26-1.47），rs2523619（P=2.29×10-12，OR=0.76，95% CI=0.70-0.82）和rs887468（P=1.67×10-8，OR=1.28，95% CI=1.17-1.39）與發(fā)病年齡相關(guān)；rs6457710（P=4.07×10-2，OR=1.14，95% CI=1.01–1.30）與疾病嚴(yán)重程度提示性相關(guān)；rs6457710（P=3.69×10-30，OR=1.65，95% CI=1

12、.51–1.80）和rs887468（P=1.48×10-5，OR=0.83，95% CI=0.76–0.90）與皮損類(lèi)型相關(guān)，而rs887468（P=1.91×10-3，OR=1.12，95% CI=1.04–1.21）和rs1265181（P=3.25×10-3，OR=1.11，95% CI=1.04–1.19）與家族史相關(guān)。
　　結(jié)論：本研究通過(guò)對(duì)HLA區(qū)域進(jìn)行Imputation精細(xì)定位，發(fā)現(xiàn)了8個(gè)漢族人群的HLA區(qū)域的獨(dú)