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中国汉族人特应性皮炎全基因组关联研究

作　者: 李扬
导　师: 张学军；杨森
学　校: 安徽医科大学
专　业: 皮肤病与性病学
关键词: 特应性皮炎 全基因组关联研究 易感基因
分类号: R758.2
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


研究背景:特应性皮炎（atopic dermatitis, AD） ,是一种反复发作的慢性炎症性皮肤病。其特征是皮肤瘙痒,皮损多形性并有渗出倾向,常伴有哮喘、过敏性鼻炎及血清IgE增高等,在儿童和青少年中较多见。近三十年来,AD发病率呈逐年上升趋势,较之前增长达2-3倍之多,在儿童中已达到15%-30%,在成人中达到2%-10%。本病病因和发病机制尚不清楚。国内外通过大量的人群、家系及双生子研究均表明遗传因素是构成AD易感性的主要因素,属多基因遗传病。多年来,国内外学者主要应用全基因组连锁研究（Genome-wide linkage studies）、候选基因研究（Candidate genes studies）等研究策略搜寻AD的易感基因,并取得了一些进展。但这些研究均存在着一定的局限性,如全基因组连锁研究应用的微卫星标记信息量有限,所定位区域往往较大,很难从其中找出真正的易感基因。同时,全基因组连锁研究主要是针对家系研究,因而所发现的疾病易感位点是否能够代表散发病例尚不清楚。对于候选基因研究,其选取候选基因主要根据研究者们认为最有可能导致疾病发生的易感基因,其分析的位点过少,故不可避免的存在着局限性,不可能全面搜寻到AD的易感基因。2005年以后,随着人类基因组计划（HGP）和人类基因组单体型图计划（HapMap）的相继完成,以及高通量基因分型技术的飞速发展和分型费用的降低,使得在大规模人群中开展全基因组关联研究（genome-wide association study, GWAS）成为可能。这种研究方法对全基因组范围内的SNP（single nucleotide polymorphism）进行总体的分析,能够更有效的发现和疾病有关联的基因。GWAS是目前寻找复杂疾病易感基因的最有效方法之一。多项研究的成功有力证明了GWAS搜寻复杂疾病易感基因的有效性,也为AD易感基因的搜寻提供了新的思路和方法。2009年,Esparza-Gordillo等对德国人群进行了大规模的GWAS研究,发现11q13.5（C11orf30）为AD的易感位点。AD在不同人种间存在遗传异质性,主要表现在发病率和患病率以及临床表现存在一定的差异。由于多数AD研究主要是在欧洲高加索白人中进行的,因而这些AD遗传易感基因/位点与中国人群的关联性尚不清楚。因此对AD在中国人群中的易感基因研究很有必要。本研究首次在中国汉族人群中应用GWAS方法在全基因组范围内对AD的易感基因进行筛查,以期发现AD的易感基因。目的:在中国汉族人群中,利用全基因组关联分析研究方法在全基因组范围内搜寻与AD关联的遗传变异,鉴定中国汉族人AD的易感基因/位点。方法:（1）初筛阶段:在中国汉族人群中,利用Illumina Human 610-Quad全基因组SNP分型芯片对1012个AD病例和1362个对照进行SNPs分型。（2）验证阶段:①验证第一阶段:经过严格的数据质控和统计分析,从初筛阶段选择最有意义的67个SNPs,使用Sequenom平台在二个独立的中国人群中进行验证（北部人群:1119个病例和1203个对照;南部人群:2505个病例和6762个对照）;②验证第二阶段:从验证第一阶段中选取了19个SNPs,进一步加大样本量使用Sequenom平台在二个独立的中国人群中进行验证（北部人群:276个正常对照;南部人群:3956个正常对照）。之后,将上述附加的对照和之前已分型的对照数据及病例进行合并分析（验证第一、二阶段北部人群总计:1119个病例和1479个对照;验证第一、二阶段南部人群总计:2505个病例和10718个对照;GWAS初筛阶段人群总计:1012个病例和1362个对照）,以发现了达到全基因组显著关联性水平SNPs(P<5×10-8);③验证第三阶段:将上一阶段发现的有意义的SNPs进一步在德国的人群中使用TaqMan进行验证（1,806个病例和3,256个正常对照）。结果:（1）在验证第一阶段中,在中国汉族人群的3624例患者和7965例对照中对67个SNPs进行基因分型。将验证第一阶段的结果和GWAS结果合并分析后显示,位于2个易感位点的3个SNPs达到了全基因组关联显著水平(P<5×10-8):①位于1q21.3（FLG）易感位点上的2个SNPs的rs3126085/rs11204971 (关联性分别为Pcombined=5.75×10-12, OR=0.83; Pcombined=5.02×10-9, OR=0.86);②位于5q22.1（TMEM232 /SLC25A46）易感位点上的1个SNP rs7701890 (Pcombined=4.33×10-8, OR=1.23);（2）在验证第二阶段中,对从验证第一阶段中选取的19个SNPs在附加的4232对照中进行分型,之后与第一阶段的样本进行合并分析,最后再与GWAS数据综合分析后发现了位于3个易感位点区域（1q21.3, 5q22.1和20q13.33）内的7个SNPs达到全基因组显著水平:①位于1q21.3（FLG）易感位点上的2个SNPs rs3126085/rs11204971 (关联性分别为Pcombined=5.90×10-12, OR=0.82; Pcombined=1.20×10-10, OR=0.85);②位于5q22.1（TMEM232/SLC25A46）易感位点上的4个SNPs rs7701890/rs10067777/rs13360927/rs13361382 (关联性分别为Pcombined=3.15×10-9, OR=1.24; Pcombined=1.20×10-8, OR=1.24; Pcombined=2.45×10-8, OR=1.22; Pcombined=4.02×10-8, OR=1.22);③位于20q13.33（TNFRSF6B/ZGPAT）易感位点上的1个SNP rs6010620 (Pcombined=3.0×10-8, OR=1.17)。此外,尚有1个提示性的易感位点,即位于10q21.2（ZNF365）易感位点上的SNP rs2393903 (Pcombined=1.05×10-7, OR=1.15);（3）在验证第三阶段中,发现20q13.33（TNFRSF6B/ZGPAT）也与德国AD存在关联性(rs6010620, P=2.87×10-5, OR=1.25)。结论:本研究通过大样本量的全基因组关联研究搜寻中国汉族人群AD易感基因,构建了第一个中国汉族人群AD病例-对照的全基因组关联分析数据库。在中国人群中发现了2个新的AD易感基因/位点:5q22.1 （TMEM232/SLC25A46）,20q13.33 （TNFRSF6 / ZGPAT）;验证出既往欧洲人群和亚洲人群报道的1q21.3（FLG）易感位点;发现了AD一个提示易感位点10q21.2（ZNF365）。此外,发现20q13.33 （TNFRSF6B / ZGPAT）与德国人群AD发病也存在关联性。

全文目录


英文缩略词表  6-8
中文摘要  8-12
Abstract  12-16
1. 引言  16-21
  1.1 研究背景  16-19
  1.2 研究思路  19-21
2. 实验材料与方法  21-64
  2.1 研究对象  21-22
  2.2 实验试剂  22-24
  2.3 实验仪器及耗材  24-26
  2.4 分析软件和电子数据库查询信息  26-28
  2.5 实验方法  28-59
  2.6 数据分析  59-64
3. 结果  64-81
  3.1 研究对象一般情况  64-65
  3.2 全基因组SNPs 分型数据的统计分析结果  65-68
  3.3 验证阶段分型数据的统计分析结果  68-78
  3.4 遗传位点的表达水平分析  78-79
  3.5 关联信号间的关系及条件logistic 回归分析  79-80
  3.6 FLG 常见突变和SNP 的关系  80-81
4. 讨论  81-87
  4.1 AD 新的易感位点5q22.1  82-83
  4.2 AD 新的易感位点20q13.33  83-84
  4.3 验证出既往既往报道的AD 易感位点1q21.2（FLG）  84-85
  4.4 AD 提示易感位点10q21.2  85
  4.5 GWAS 研究现状和研究展望  85-87
5. 结论  87
6. 参考文献  87-93
附录  93-96
  个人简历  93
  在读期间获奖励情况  93
  参加的主要科研项目  93-94
  参加学术会议  94
  在读期间发表文章  94-96
致谢  96-97
综述 特应性皮炎的易感基因研究进展  97-106
  参考文献  102-106

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中图分类: > 医药、卫生 > 皮肤病学与性病学 > 皮肤病学 > 变态反应性及中毒性皮肤病
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