ZMIZ1基因與中國(guó)人群白癜風(fēng)相關(guān)性及其SNP調(diào)控基因表達(dá)機(jī)制研究.pdf

1、研究背景：白癜風(fēng)是一種原發(fā)性的，局限或泛發(fā)的由于黑素細(xì)胞功能缺失而導(dǎo)致的，累及皮膚、黏膜和毛發(fā)的色素脫失性疾病。世界范圍內(nèi)，白癜風(fēng)是最為常見(jiàn)的色素相關(guān)性疾病。白癜風(fēng)在不同地域、不同種族人群中患病率存在明顯差異。針對(duì)白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制有多種學(xué)說(shuō)，主要包括自身免疫學(xué)說(shuō)、遺傳學(xué)說(shuō)、神經(jīng)化學(xué)因子學(xué)說(shuō)、黑素細(xì)胞自身破壞學(xué)說(shuō)及角質(zhì)形成細(xì)胞學(xué)說(shuō)等，但任何一種學(xué)說(shuō)都不能完全解釋白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)理。隨著研究的深入，普遍認(rèn)為黑素細(xì)胞受損的啟動(dòng)及進(jìn)程不是單因素引起

2、，而是多因素、多基因累積下的自身免疫調(diào)節(jié)過(guò)程，不同的個(gè)體則可能存在不同病因的組合，而免疫基礎(chǔ)的遺傳易感性在其中占據(jù)了重要的地位。自2010年起，四個(gè)歐洲和中國(guó)人群的大規(guī)模白癜風(fēng)全基因組關(guān)聯(lián)分析的發(fā)表共發(fā)現(xiàn)了超過(guò)28個(gè)白癜風(fēng)的易感基因，為描繪白癜風(fēng)的易感基礎(chǔ)提供了必要理論依據(jù)。其中，ZMIZ1基因曾被報(bào)道為中國(guó)漢族人群可能存在的易感基因，但未達(dá)到全基因組關(guān)聯(lián)分析水平。另外，數(shù)個(gè)已發(fā)表的歐洲人群自身免疫性疾病的全基因組關(guān)聯(lián)分析，包括炎癥性腸

3、病、乳糜泄、多發(fā)性硬化、克羅恩病和銀屑病，均發(fā)現(xiàn)ZMIZ1與自身免疫過(guò)程顯著相關(guān)。由于白癜風(fēng)和上述自身免疫性疾病所報(bào)道的SNP不同且連鎖程度不高，所以很有可能這種種族差異性是由不同SNP調(diào)控致使基因表達(dá)不同而產(chǎn)生。因此，對(duì)ZMIZ1基因易感區(qū)域進(jìn)行精細(xì)定位研究，發(fā)現(xiàn)其致病變異并理解其SNP調(diào)控基因表達(dá)機(jī)制對(duì)理解白癜風(fēng)和相關(guān)自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制具有重要意義。
　　目的：在前期白癜風(fēng)全基因組關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，增加樣本量并對(duì)ZM

4、IZ1區(qū)域進(jìn)行基因型推算以獲得目標(biāo)區(qū)域內(nèi)盡可能詳細(xì)的關(guān)聯(lián) SNP,選擇其中可能存在的多個(gè)候選致病變異在另一大規(guī)模白癜風(fēng)隊(duì)列中進(jìn)行驗(yàn)證分析，以期發(fā)現(xiàn) ZMIZ1區(qū)域真正與白癜風(fēng)發(fā)病相關(guān)的致病變異，并利用生物信息學(xué)方法結(jié)合 ENCODE數(shù)據(jù)庫(kù)SNP功能數(shù)據(jù)對(duì)可能存在的SNP調(diào)控基因表達(dá)機(jī)制進(jìn)行研究。
　　方法：首先獲取已發(fā)表的白癜風(fēng)一期和二期的基因分型數(shù)據(jù)，加入1736例未發(fā)表的全基因組關(guān)聯(lián)分析正常對(duì)照，最終發(fā)現(xiàn)階段研究樣本量共計(jì)11

5、17例白癜風(fēng)病例和3437例正常對(duì)照。對(duì)此GWAS數(shù)據(jù)應(yīng)用基因型推算分析以獲取基因芯片中不存在的SNP位點(diǎn)，經(jīng)嚴(yán)格數(shù)據(jù)質(zhì)控和統(tǒng)計(jì)分析后，選擇可能的12個(gè)候選致病變異以及1個(gè)歐洲種群中報(bào)道的自身免疫性疾病相關(guān)位點(diǎn)在7458名白癜風(fēng)病例和7542名正常對(duì)照進(jìn)行基因分型驗(yàn)證。將驗(yàn)證階段與發(fā)現(xiàn)階段的基因分型結(jié)果進(jìn)行合并(META)分析，并對(duì)相關(guān)SNP進(jìn)行單倍體型分析和功能注釋。另外，利用基因功能通路網(wǎng)絡(luò)分析工具GRAIL和IPA對(duì)ZMIZ1基因

6、在白癜風(fēng)中的功能進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。
　　結(jié)果：對(duì)全基因組關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行基因型推算分析后，獲得了ZMIZ1易感區(qū)域內(nèi)1117例白癜風(fēng)患者和3437例正常對(duì)照者的超過(guò)95％的普通頻率及低頻 SNP位點(diǎn)的分型數(shù)據(jù)。將此數(shù)據(jù)與成功分型的10個(gè)候選致病變異合并分析后發(fā)現(xiàn)，一個(gè)新的SNP rs1408944達(dá)到了全基因組關(guān)聯(lián)分析水平(P=1.38E-09, OR=1.18)，而與歐洲種群自身免疫性疾病關(guān)聯(lián)的SNP rs1250560僅表現(xiàn)為

7、中度關(guān)聯(lián)(P=7.98E-03, OR=1.06)。證明了ZMIZ1基因確實(shí)為中國(guó)漢族人白癜風(fēng)的易感基因,而且此關(guān)聯(lián)信號(hào)與既往歐洲人群中報(bào)道的自身免疫性疾病的關(guān)聯(lián)信號(hào)不同。ENCODE功能數(shù)據(jù)也證明了rs1408944在ZMIZ1區(qū)域內(nèi)通過(guò)與多種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的結(jié)合而對(duì)ZMIZ1基因的起調(diào)控作用。另外，基因功能通路研究發(fā)現(xiàn)ZMIZ1基因與多個(gè)既往報(bào)道的白癜風(fēng)易感基因可產(chǎn)生交互作用，在rs1408944產(chǎn)生結(jié)合作用的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子也可對(duì)ZMI