中國漢族人系統(tǒng)性紅斑狼瘡全基因組關(guān)聯(lián)分析研究.pdf

1、引言：系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）是一種經(jīng)典的自身免疫病，以多種自身抗體產(chǎn)生、補(bǔ)體激活、免疫復(fù)合物沉積，進(jìn)而導(dǎo)致組織和器官的損傷為基本特征。SLE的病因包含遺傳和環(huán)境兩個(gè)方面的因素。SLE好發(fā)于女性，特別是育齡期婦女，男女的患病率之比約是1：9。SLE的發(fā)病率和患病率在世界不同人種、地區(qū)間有很大的差異。中國的患病率約為31-70/100000，歐洲人群的患病率約為7-71/100000。不同人種間的SLE臨床表現(xiàn)也存在一定差異，在中國人群的

2、SLE患者比歐洲SLE患者更容易發(fā)生狼瘡腎炎。提示遺傳異質(zhì)性在SLE的臨床表現(xiàn)的復(fù)雜性方面可能也起著重要的作用。在過去的20年多中，通過遺傳連鎖分析和關(guān)聯(lián)分析等研究方法確定了許多SLE的易感基因和位點(diǎn)。特別是2008年完成的4項(xiàng)歐洲人群的SLE全基因組關(guān)聯(lián)分析研究（GWAS）確定了20多個(gè)SLE的易感基因/位點(diǎn)。流行病學(xué)研究以及遺傳學(xué)研究提示種族差異和遺傳異質(zhì)性的在SLE的易感性、疾病的發(fā)生、發(fā)展以及引起復(fù)雜的臨床表現(xiàn)方面中起到重要的作

3、用。但是目前大部分連鎖分析、關(guān)聯(lián)分析研究以及所有的GWAS研究都是在歐洲人群中進(jìn)行的。由于遺傳異質(zhì)性的原因，在中國漢族人群中進(jìn)行SLE的GWAS研究具有重要的意義。
　　 目的：在中國漢族人群，利用全基因組關(guān)聯(lián)分析研究方法在全基因組范圍內(nèi)搜尋與SLE關(guān)聯(lián)的遺傳變異，鑒定中國漢族人SLE的易感基因/位點(diǎn)。
　　 方法：按照相同的樣本收集標(biāo)準(zhǔn)，從全國各地的醫(yī)院收集SLE患者和對照樣本，以地域來源進(jìn)行匹配，分成3個(gè)獨(dú)立的人群：

4、初篩樣本（1099例SLE患者和1254例正常對照，來自中國中部）、驗(yàn)證樣本1（1643例SLE患者和5930例正常對照，來自中國中部）和驗(yàn)證樣本2（1509例SLE患者和1120例正常對照，來自中國南部）。首先利用Illumina Human 610-Quard BeadChips基因芯片對初篩樣本進(jìn)行全基因組tag SNPs基因分型。經(jīng)過質(zhì)控后，進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析篩選與SLE關(guān)聯(lián)的SNPs，隨后在另外兩個(gè)獨(dú)立的病例-對照驗(yàn)證人群中

5、進(jìn)行驗(yàn)證。將既往歐洲人群SLE的GWAS結(jié)果與本研究初篩階段的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行比較。
　　 結(jié)果：全基因組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果：在初篩階段的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示3個(gè)位點(diǎn)與SLE顯著關(guān)聯(lián)，達(dá)到全基因組的顯著性水平（P<5×10-8），分別是6p21（MHC），2q32.3（STAT4）和8p23.1（BLK）。在MHC區(qū)域，有13個(gè)位于HLA Ⅱ類區(qū)域的SNPs的關(guān)聯(lián)性達(dá)到全基因組的顯著性水平（P<5×10-8）。關(guān)聯(lián)性最為顯著的SNP是

6、rs9271100（P=1.42×10-12，OR=1.9），對13個(gè)SNPs進(jìn)行條件回歸分析發(fā)現(xiàn)它們代表2個(gè)關(guān)聯(lián)信號：一個(gè)是rs9271100，靠近HLA-DRB1；另外一個(gè)是HLA-DQA2附近的rs3997854（P=2.85×10-8，OR=0.44）。根據(jù)初篩結(jié)果，選擇78個(gè)非MHC區(qū)域的SNPs（來自67個(gè)位點(diǎn)）在另外兩個(gè)驗(yàn)證人群中進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)位于16個(gè)位點(diǎn)的21個(gè)SNPs在兩個(gè)驗(yàn)證人群中都顯示與SLE的關(guān)聯(lián)性（P<0.0

7、3），并且在合并三個(gè)獨(dú)立人群的數(shù)據(jù)分析后顯示顯著的關(guān)聯(lián)（Pcombined<5×10-8），16個(gè)位點(diǎn)分別是：1q25.1，2p22.3，2q32.3，5q33.1，6q21，6q23.3，7p12.2，7q11.23，7q32.1，8p23.1，10q11.22，11q23.3，11q24.3，12q24.32，16p11.2和22q11.21（5.17×10-42 ≤ Pcombined ≤ 2.77×10-8）?？刂芃HC的2個(gè)S

8、NPs（rs9271100和rs3997854）后，這21個(gè)SNPs的關(guān)聯(lián)性仍然存在。其中1q25.1，2q32.3，6q21，6q23.3，7q32.1，8p23.1和22q11.21七個(gè)位點(diǎn)與SLE的關(guān)聯(lián)性在既往歐洲人群中的GWAS已經(jīng)有報(bào)道，這些易感位點(diǎn)中包含易感基因分別是TNFSF4，STAT4，PRDM1-ATG5，TNFAIP3，IRF5，BLK和HIC2-UBE2L3。深入分析新發(fā)現(xiàn)的9個(gè)關(guān)聯(lián)信號，對每個(gè)關(guān)聯(lián)SNP周圍區(qū)域

9、的基因組重組率以及每個(gè)連鎖不平衡區(qū)域內(nèi)存在的基因進(jìn)行分析。在2p22.3（RASGRP3），7p12.2（IKZF1），11q24.3（ETS1）和12q24.32（SLC15A4）四個(gè)易感位點(diǎn)的LD區(qū)域內(nèi)僅包含一個(gè)已知的基因。在易感位點(diǎn)5q33.1的LD區(qū)域內(nèi)，包含2個(gè)已知的基因（TNIP1和GPX3），但是從基因功能角度考慮，由于TNIP1在細(xì)胞激活、細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及凋亡過程發(fā)揮著重要的作用，更有可能是SLE的易感基因。新發(fā)現(xiàn)的5

10、個(gè)易感基因在功能學(xué)可能也與SLE發(fā)病過程中的病理機(jī)制相關(guān)，比如：SLC15A4可能參與抗原呈遞和免疫復(fù)合物的處理；TNIP1可能參與Toll樣受體功能及1型干擾素的產(chǎn)生；ETS1，RASGRP3和IKZF1可能參與淋巴細(xì)胞中免疫信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)。在另外4個(gè)易感位點(diǎn)（7q11.23，10q11.22，11q23.3和16p11.2）的LD區(qū)域內(nèi)包含多個(gè)基因，很難確定哪一個(gè)是SLE的真正易感基因，還有待于更加深入、全面的精細(xì)定位分析來鑒定位于這些

11、區(qū)域內(nèi)的SLE易感基因。值得一提的是，位于16p11.2易感位點(diǎn)距離歐洲人群中發(fā)現(xiàn)的SLE易感基因ITGAM-ITGAX非常接近。但是本研究發(fā)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)信號與歐洲人群中發(fā)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)信號不在同一個(gè)LD區(qū)域內(nèi)。另外，歐洲人群報(bào)道的5個(gè)SLE關(guān)聯(lián)SNP在中國漢族人群中的等位基因頻率都很低（MAF<0.01），這一區(qū)域與SLE的易感性關(guān)系復(fù)雜，有待于進(jìn)一步多種族、大樣本的研究來闡明其與SLE的具體關(guān)系。通過分析幾項(xiàng)歐洲人群的SLE的GWAS研究報(bào)道

12、的48個(gè)SNPs（來自22個(gè)位點(diǎn)），并對兩個(gè)人群結(jié)果進(jìn)行比較?？梢园阉芯康?8個(gè)SNPs分成4組：第一組是在兩個(gè)人群都提示有關(guān)聯(lián)性的13個(gè)SNPs。其余35個(gè)SNPs與SLE的關(guān)聯(lián)性在本項(xiàng)研究中未被發(fā)現(xiàn)，根據(jù)等位基因頻率可以分成3組。第二組的20個(gè)SNPs在中國人群中的等位基因頻率非常低（MAF<5％），而在歐洲人群中是常見SNPs（MAF>9％），特別是其中有14個(gè)SNPs在中國人群中幾乎呈單態(tài)分布。第三組的4個(gè)SNPs在在中國人群

13、中的等位基因頻率較低（5％10％）。第四組的11個(gè)SNPs在兩個(gè)人群中的等位基因頻率大體一致，均為常見SNPs（MAF>10％）。通過查詢既往一項(xiàng)GWAS結(jié)果數(shù)據(jù)庫，本研究發(fā)現(xiàn)的SLE關(guān)聯(lián)SNPs中有23個(gè)SNPs（包括13個(gè)位于MHC的SNPs）存在于他們的數(shù)據(jù)庫中。只有位于TNIP1基因內(nèi)的rs10036748在歐洲人群GWAS中提示關(guān)聯(lián)性，它在兩個(gè)人群中的等位基因頻率明顯相

14、反（歐洲人群77％，中國漢族人群26％）。
　　 結(jié)論：本項(xiàng)研究在中國漢族人群進(jìn)行了大樣本量SLE的GWAS研究，在HLA區(qū)域的HLA-DRB1和HLA-DQA2附近存在兩個(gè)獨(dú)立的SLE關(guān)聯(lián)信號。發(fā)現(xiàn)9個(gè)新的SLE易感基因/位點(diǎn)，并且驗(yàn)證出既往歐洲人群報(bào)道的7個(gè)易感基因/位點(diǎn)。另外通過與歐洲人群SLE的GWAS研究結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)影響SLE易感性的遺傳變異在不同人種間存在差異，遺傳異質(zhì)性可能在SLE的易感性方面起著重要作用。該