应用高通量技术进行长寿和强直性脊柱炎关联基因的筛查研究

发布时间：2020-11-20 13:43

　　 研究内容一中国南方人群健康长寿基因的筛查和群体遗传学研究目的:随着社会的进步和医疗保健水平的提升,寿命延长是人类社会的必然趋势。因此,世界各国都或多或少地面对着人口老龄化的问题,但是寿命的延长并不代表着老年人平均健康状况的提升。长寿作为一个复杂的性状,其形成是多种因素共同作用的结果。近年来的研究显示,遗传因素在长寿的形成中具有十分重要的作用。寻找长寿关联的基因和变异,对于我们理解长寿形成的原因,降低老年性疾病的发生,保障老年人的健康,促进社会进入健康老龄化是非常重要的。方法:本研究共计纳入受试者1635人,分别为健康长寿者1000人和同一地区一般人群的年龄对照者635人。受试者分别来自广西健康长寿人群研究和中国老人健康长寿影响因素研究(CLHLS)。广西健康长寿人群研究分为两个观测群体,巴马群体和永福群体。巴马群体包括156例长寿老人,116例对照个体;永福群体包括482例长寿老人,404例对照个体。CLHLS群体包括,362例长寿老人和115例对照个体。使用IlluminaHiSeq2500平台对来自巴马的100例长寿老人进行外显子组测序,测序样本中男性32例,女性68例。将测序结果与千人基因组计划中国南方汉族(CHS)变异数据库进行比对,寻找长寿关联候选变异,并在巴马群体和CLHLS群体中进行验证。分析既往报道的长寿关联变异在巴马测序样本中的等位基因分布,并在巴马群体和CLHLS群体中进行验证。分析与II型糖尿病,冠心病,卒中,阿尔茨海默症,癌症的关联变异在巴马长寿测序样本中的等位基因分布,了解重大疾病相关变异在长寿人群中的分布。以千人基因组计划中等位基因频率0.01,外显子组测序中等位基因频率0.1为标准,筛选与长寿关联的候选变异。在巴马和永福群体中识别并验证长寿关联低频变异,分析长寿关联基因对长寿群体表型的影响。结果:将外显子组测序得到的变异与千人基因组计划CHS群体进行等位基因分布比较,以P＜10-7为显著性标准,识别出以下变异与长寿相关:MUC4rs199822551,MUC4 rs79358488,MUC4rs71635077,MUC4rs201141296,MUC4 rs72499650,PRIM2 rs62415470,MUC3A rs77036391,MUC3A rs78164286,MUC6 rs34844844,MUC19 rs2452315,PARP4 rs201405094.AHNAK2 rs2582506 和 M4P2K3 rs55935757。在巴马长寿和对照人群中对以上阳性变异进行验证,发现MUC19 rs2452315,AHAK2rs2582506和MAP2 3 rs55935757 与长寿关联。利用巴马长寿群体与CLHLS数据进行Meta分析,结果显示MAP2K3rs55935757(P=1.031×1O-7,OR:1.755,95%CI:1.427-2.159,120.001)与长寿关联。分析LongevityMapdatabase中的长寿相关变异,本次外显子组测序中存在的变异有36个。将测序结果与CHS群体进行比较研究,发现FOX03rs9400239,PAX4rs712700,CGNLlrs1280396和APOE rs440446;将巴马群体与 CLHLS 合并进行 Meta 分析,显示APOE rs440446(P=0.030,OR:1.251,95%CI:1.022-1.531,I2:64.82)与长寿关联。在GWASCentral中检索II型糖尿病,冠心病,卒中,癌症,阿尔茨海默症的关联变异,对检索到的18个位点进行分析,与千人基因组计划CHS群体等位基因分布相比,未发现显著差异。在巴马群体中对筛选出73个长寿关联候选低频变异进行分型,发现TAS1R2rs200812417,TTN rs4893852,TTN rs13398235,APOB rs13306187,WNT10A rs147680216,ANKRD28 rs77003664,TMEM156 rs2276887,FAM13A rs41284761,PDHA2 rs35423663,PRDM5 rs146228268,ABHD18rs560511632,CEP44 rs150156902,ERAP1 rs27985,ASPH rs183457686,EPB41L4Brs149000673,DAB2IPrs202232151,H1FNTrs2732441,ZFN641 rs2634680,ZFN641 rs2732481,ATP5G2rs17101603,RTN1 rs201516762,GALNS rs2303269和MPP3rs17742683与长寿关联。在永福群体中发现ZFN641 rs2732481和ATP5G2rs17101603与长寿关联。将巴马和永福群体合并后进行Meta分析,发现TTNrs4893852,TTNrs 13398235,TMEM156rs2276887,PDHA2 rs35423663,ABHD18rs560511632,EPB41L4Brs149000673,ZFN641 rs2732481,ATP5G2rs17101603和RTN1 rs201516762与长寿相关。进一步分析发现,TMEM156 rs2276887,PDHA2 rs35423663,ABHD18 rs560511632,EPB41L4B rs149000673,ZFN641 rs2732481 和ATR5G2 rs17101603 与男性长寿相关,TTN rs4893852,TTNrs 13398235,TMEM156rs2276887,ZFN641 rs2732481,ATP5G2 rs17101603 和 RTNI rs201516762 与女性长寿相关。结论:发现MAP2K3rs55935757C/T与中国人群长寿相关。验证APOE rs440446 C/G与中国人群长寿相关。长寿人群重大疾病风险等位基因携带率低于一般人群。在巴马和永福长寿群体中发现TTN Vrs4893852,TTN rs13398235,TMEM156 rs2276887,PDHA2 rs35423663,ABHD18 rs560511632,ZNF641 rs2732481,ATP5G2 rs17101603和RTN1rs201516762与长寿相关,这些位点的次要等位基因是长寿的保护因素。研究内容二强直性脊柱炎疾病关联低频变异的识别研究目的:强直性脊柱炎(ankylosingspondylitis,AS)是一种的影响脊柱和骶體关节的慢性炎症,呈现明显的家族聚集性。AS属多基因遗传性疾病,目前研究认为AS的发生与遗传、感染及环境等因素相关。多次全基因组扫描研究结果均显示6号染色体的HLA基因区域与AS的关联最强。HLA-B27是迄今已知的与AS关联性最强和最典型的基因。同时这些研究结果提示HLA Class III区域与强直脊柱炎相关。本组前期经定位克隆技术精确定位显示,HLA Class III区域内约58K的基因区块与AS关联,随着研究的深入,本组发现TNFα(rs1799724)及LTA(rs909253)与AS关联。我们推测,在HLAClassⅢ区域内还存在未发现的AS关联基因。本研究旨在用来自北京,吉林和宁夏的AS病例和对照组识别和验证前期NGS发现的低频变异是否与AS存在关联。方法:收集901例强直性脊柱炎患者和956例健康正常对照外周血标本。其中吉林患者136例,对照148例对照;北京患者269例,对照257例;宁夏患者496例,对照551例。强直性脊柱炎患者的诊断均符合美国风湿病学会1984年修订的风湿病分类标准。使用高分辨率熔解曲线技术对rs13202464,rs4418214,HCP5 rs192776040,AIF1rs369457101,BAG6 rs201165258,C2 rs574394257,SKIV2L rsl44147284和TNXB rs141190850进行基因分型,汇总3个群体的结果,使用SPSS软件,分析其与中国北方人群AS的相关性,并探讨其与HLA-B27之间的关系。结果:在吉林,北京和宁夏三个群体中均发现rs13202464,rs4418214,HCP5 rs192776040,AIF1 rs369457101,BAG6 rs201165258,C2 rs574394257,SKIV2L rs144147284和TNXBrs141190850等位基因及基因型在病例和对照间分布具有显著差异(P0.05)。8个位点的显性模型分析显示,携带各位点次要等位基因均可增加强直性脊柱炎风险(P0.05)。以是否携带次要等位基因进行分组,使用逐步后退法进行Binary Logistic回归分析后发现,rs13202464与中国北方人群AS 发生正相关(#=1.797,P=5.923X10-36.ORadj:6.029,95%CI:4.551-7.988);rs4418214与中国北方人群AS发生正相关(β=1.764,P=5.000X10-30,ORadj:5.833,95%CI:4.306-7.903);HCP5rs192776040 与中国北方人群 AS 发生正相关(β=3.488,P=4.675X 10-33,ORadj:32.708,95%CI:18.484-57.877);C2 rs574394257 与中国北方人群 AS 发生正相关(#=0.752,P=0.030,ORadj:2.121,95%CI:1.074-4.191);T XB rs 141190850 与中国北方人群 AS 发生正相关(β=1.841,P=0.001,ORadj:6.301,95%CI:2.133-18.610)。对 8 个位点进行连锁不平衡分析,发现在本研究分析区域中存在两个Block,由AIF1rs369457101,BAG6 rs201165258 和 C2rs574394257 构成 Block 1,SKIV2L rs144147284 和 TNXB rs141190850构成Block 2,其余各位点之间不存在连锁不平衡。合并所有样本,对两个Block进行单倍型分析,对于频率低于0.03的单倍型不纳入分析。在Blockl中,存在两个单倍型,CAT和TGG。CAT单倍型在病例和对照组的分布存在显著差异(P=1.015X10-29,OR:0.157,95%CI:0.109-0.226),TGG 单倍型在病例和对照组中的分布存在统计学差异(P=2.889X 10-25,OR:14.064,95%CI:7.359-26.878)。在Block2中,存在两个单倍型,GA和AG。GA单倍型在病例和对照组的分布存在显著差异(P=2.763X 10-16,OR:0.060,95%CI:0.024-0.150),AG单倍型在病例和对照组中的分布存在统计学差异(P=1.939X 10-12,OR:13.894,95%CI:5.011-38.523)。在 HLA-B27+组中,携带 rs4418214 G 等位基因,HCP5 rs192776040T 等位基因,AIF1rs369457101 T 等位基因,BAG6rs201165258 G 等位基因,C2rs574394257 G等位基因可增加AS风险(P0.05)。在HLA-B27-组中,携带 rs4418214 G 等位基因,HCP5 rs 192776040 T 等位基因,AIF1 rs369457101 T等位基因可,BAG6rs201165258 G等位基因,C2 rs57439425.7 G等位基因,TNrs 141190850 A等位基因可增加AS风险(P0.05)。结论:在中国北方人群中,发现HCP5rs192776040,AIF1rs369457101,BAG6 rs201165258,C2rs574394257,SKIV2L rs144147284 和 7NXBrs141190850 可能独立于/HLA-B27与AS关联,携带这些位点的次要等位基因可以增加AS的风险。
【学位单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R593.23
【部分图文】：

图２?Ｍ４Ｐ２／Ｃ？区域分析结果??Ｆｉｇｕｒｅ?２?Ｒｅｇｉｏｎ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ＭＡＰ２Ｋ３??Ａ

Ｓ－０８??－０．６??－０．４?—?８０?刀??－０?２?ｒｓ５５９３６７６７?？??ｒｓ５６３６９７３２?〇????ｒｓ３５２０６１３４?３??３?６?－?？ｒｓ６６４８６６３６?－?６０?＾??Ｉ??ａ．３??Ｓ???４?－－?４０?￡??ｌｏ??〇?－＾１１＾?ｍ－?ｏ??＊－ＣＣＤＣＵ４ＮＬ?—ＵＳＰ２２?ＤＨＲＳ７Ｂ，?ＭＡＰ２Ｋ３－＊?ＫＣＮＪ１８—?＊－Ｃ１７ｏｒｆ５１??？?１?Ｉ?Ｉ?？?？？？？?！？－？？?Ｉ？＾?？—Ｉ??ＬＯＣ４４０４１６－＾?ＨＰ０８９４２－＊?ＴＭＥＭ１１?ＫＣＮＪ１２—??Ｉ?ｔ?？?ＨＨ?Ｉ??？＾ＮＡＴＤＩ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??２０．８?２１?２１．２?２１．４?２１．６??Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｎ?ｃｈｒ１７?（Ｍｂ）??图２?Ｍ４Ｐ２／Ｃ？区域分析结果??Ｆｉｇｕｒｅ?２?Ｒｅｇｉｏｎ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ＭＡＰ２Ｋ３??

ＳＮＰ?Ｐ?Ｐ?ＯＲ?９５％ＣＩ??ＴＭＥＭ１５６?ｒｓ２２７６８８７?０．９７２?０．００７?２．６４３?１．３１２－５．３２３??ＰＤＨＡ２?ｒｓ３５４２３６６３?０．６６６?０．０３２?１．９４７?１．０６０－３．５７８??＾５／／Ｚ）７５ｒｓ５６０５Ｕ６３２?１．６９２?０．００７?５．４２９?１．５８８－１８．５５９??ＥＰＢ４１Ｌ４Ｂ?ｒｓｌ４９０００６７３?０．７６０?０．０２５?２．１３８?１．１０２－４．１４６??ＺＦＮ６４１?ｒｓ２７３２４８１?１．２０４?＜０．００１?３．３３４?１．６９３－６．５６３??ＡＴＰ５Ｇ２?ｒｓ＼ｉｍｅｍ?０．６７４?０．００１?１．９６３?１．３０４－２．９５５??ＲＴＮ１?ｒｓ２０１５１６７６２?０．６７８?０．０２１?１．９７０?１．１０７－３．５０６???ｒｓ３５４２３６６３?１．１２２?０．０３１?３．０７１?１．１０８－８．５１２??ＡＢＨＤ１８?ｒｓ５６０５Ｕ６３２?２．４６９?０．０２２?１１．８０６?１．４３２－９７．３３９??ＡＴＰ５Ｇ２?ｒｓｍ〇＼６０３?０．８５４?０．００４?２．３４９?１．３２０－４．１７９???ＴＭＥＭ１５６?Ｙｓ２２１（＞ｍ?１．４０６?０．０２４?４．０７８?１．２００－１３．８５５??ＺＦＮ６４１?ｒｓ２７３２４８１?１．４５６?０．００７?４．２８９?１．４９０－１２．３４１??ＡＴＰ５Ｇ２?ｒｓ＼ｉｍ６０３?０．６８９?０．０２６?１．９９１?１．０８８－３．６４４??ＲＴＮ１?ｒｓ２０１５１６７６２?１．６２６?０．００８?５．０８３?１．５
【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 刘辉;;长寿研究中长寿人群和对照组的确定[J];中国老年学杂志;2007年07期

2 范洪;郑小丽;侯英荣;冯秀河;;强直性脊柱炎检测HLA-B27、ASO、RF、CRP的临床意义[J];医学研究通讯;2004年08期

3 施桂英;强直性脊柱炎诊治指南(草案)[J];中华风湿病学杂志;2003年10期

本文编号：2891497