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背景: 克罗恩病的发生与遗传因素密切相关,近年来在中国的发病率呈逐年上升趋势,但对其发病机制的理解还十分有限。克罗恩病的基因异质性和种族差异十分突出,但中国人群特异性的易感基因尚未明确。
目的: 本课题首次对中国克罗恩病病例进行外显子高通量测序,在全外显子范围内寻找克罗恩病新的突变基因位点,探讨易感基因位点与克罗恩病内科药物疗效的关系,并利用体内、体外实验对易感基因进行功能验证,探索其致病机制。
方法: 我们对4例中国克罗恩病患者外周血样本进行全基因组外显子高通量测序,筛选出共有突变位点,用Sanger测序方法对这4例患者标本进行测序验证,再通过扩大样本分析,筛选出在患者和健康对照中基因频率有显著性差异的位点,比较易感基因与内科治疗疗效的关系。建立小鼠急性肠炎模型,明确易感基因不同亚型对肠道炎症的作用;在患者血清标本中,检测突变型对蛋白表达量的影响;并探索易感基因是否介导调节性T(Treg)细胞等的活化与分化而参与黏膜炎症反应的机制。
结果: 我们通过外显子组高通量测序和常规Sanger测序验证,筛选出26个共有基因的改变,并在较大样本量克罗恩病例和对照组中,证明IFNA4和IFNA10亚型为本病高突变率的国人特异易感基因,并与内科药物疗效显著相关;证明IFNA不同亚型对肠道黏膜炎症有保护作用;杂合体突变型可影响IFNA4和IFNA10的蛋白质表达量;IFNA4和IFNA10可介导Foxp3+Treg或CD4+CD25+Treg等细胞的分化与活化机制,参与肠道黏膜免疫反应。
结论: 在全基因外显子水平上,发现了两个中国人群克罗恩病易感基因IFNA10,IFNA4,它们的突变会促进炎症反应,引起慢性肠道感染及肠黏膜屏障缺陷,在克罗恩病形成机制中发挥重要作用。此课题在全基因组外显子水平上对克罗恩病易感基因进行研究,对其基因学的发病机制做了进一步探索,使通过IFNA亚型个体化治疗国人克罗恩病成为可能,为之提供了一定的实验依据。