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目的:在HLAⅢ类基因区二代测序和生物信息学筛选基础上,识别和验证与北方中国人群强直性脊柱炎(AS)遗传易感性相关联的基因变异。 方法:1)筛选本研究组通过高通量二代测序平台,对25例hla-b27阳性AS重症患者HLAⅢ类基因区进行深度测序,经过BWA软件的比对和samtool软件读取的变异,在该区域中经生物信息学手段筛选出11个次要等位基因频率小于5%的低频罕见变异。2)识别先在一个340个病例和370个对照的小样本中进行AS关联的易感基因的识别研究,使用PCR-HRM和PCR-RFLP分型方法并结合随机抽样测序验证分型的结果。3)验证将小样本中统计分析有意义的位点,进行较大样本(927病例和956对照)北方人群AS易感基因的关联性研究,通过病例对照关联研究,分型方法为PCR-HRM和PCR-RFLP,结合随机抽样测序验证分型的结果。4)分析用SPSS分析各变异位点等位基因和基因型在病例组和对照组中的分布情况,及不同遗传模型中基因型的分布情况。经HWE检测,11个次要等位基因频率在对照人群中符合HWE平衡条件,用haploview软件进行连锁不平衡检验(LD)及单体型关联分析,进行与AS关联的危险基因型的累积效应分析,用多因子降维法(MDR)分析病例对照中各位点基因交互作用,识别具有意义的易感位点(P<0.05)。 结果:1)筛选对25例HLA-B27阳性AS重症患者HLAⅢ类基因区进行深度测序。在该区域中经生物信息学手段筛选出11个次要等位基因频率小于5%的低频罕见变异。2)识别在340个病例和370个对照的第一阶段小样本群体中的识别研究结果显示,aif1(rs371747459,A>G),bag6(rs201165258,A>G),ncr3(rs3179004,G>A),hspa1b(rs11576014,G>A),skiv2l(rs144147284,G>A),tnxb(rs141190850,A>G),Chr6:g.31446930(C>A)和tnxb(rs139531139,G>A)共计识别到8个有显著性差异(P<0.05)的变异位点。3)验证这8个变异位点第二阶段较大样本群体的病例组与对照组中的等位基因分布均有差异(P<0.05),他们基因型频率的共显模型,显性模型和超显模型有意义。4)分析较大样本单倍型分析结果:组合1显示Chr6:g.31446930和rs3179004组成的单体型CG、CA、AG,组合2显示rs371747459,rs201165258,rs11576014,rs144147284,rs139531139和rs141190850组成的单体型AAGGGA、GGGGGA、AAGAAG,组合3显示Chr6:g.31446930,rs3179004,rs371747459和rs201165258组成的单体型CGAA、CGGG、CAAA、AGAA,组合4显示rs144147284,139531139和rs141190850组成的单体型GGA、AAG在病例组和对照组的分布具有差异性(P<0.05)。累积效应分析结果显示:随着携带危险基因型数目的增多,OR值由1增加到12.639,再增加到18.727,含有越多危险基因型个数,患AS风险性越大。MDR分析显示:包含rs371747459、rs139531139、rs3179004和rs201165258这4个位点的最佳模型的testing P<0.0001,交叉验证一致性为10/10,检验样本的准确度为0.6528。MDR环状图结果提示rs371747459、rs139531139、rs3179004和rs201165258这4个位点之间有交互作用,然而只有rs139531139和rs3179004之间有协同作用。 结论:我们通过三步走的方法,1.在HLA-Ⅲ类基因区域中筛选出11个次要等位基因频率小于5%的低频罕见变异,2.在小样本群体中识别出8个可能与AS相关联的易感位点,3.在较大样本多群体中验证结果显示这8个易感位点可能与AS相关联。单个基因分析:aif1(rs371747459,A>G),bag6(rs201165258,A>G),ncr3(rs3179004,G>A),hspa1b(rs11576014,G>A),skiv2l(rs144147284,G>A),tnxb(rs141190850,A>G),Chr6:g.31446930(C>A)和tnxb(rs139531139,G>A)这8个变异位点在病例组与对照组中的等位基因分布均有差异(P<0.05),他们基因型频率的共显模型,显性模型和超显模型有意义。这8个变异位点可能与AS的易感性相关联。多个基因分析:1)累积效应分析显示随着危险基因型的数目增多,OR值增大,患AS风险性越大;2)单倍型分析结果显示多个单倍型具有统计学意义,他们可能在遗传上共同影响AS患者的发病;3)MDR结果显示rs371747459、rs139531139、rs3179004和rs201165258这4个位点构成最佳模型,rs139531139和rs3179004之间有协同增加易感性的风险效用。我们实验中找到的这8个前人未报道过的易感位点可能与AS相关联,我们进一步的研究包括:在更大的群体中验证以及相关的功能实验。