哮喘是一种多基因病,具有较强的遗传倾向.迄今研究发现,哮喘涉及的染色体有10多条,候选易感基因达170多个,但已报道研究结果之间的一致性和重复性较差.分析其中的原因,除种族差异、表型异质性与分层的不同外,研究策略、技术路线和方法应该也是导致结果不一致的主要原因之一.本项目根据哮喘发病的免疫学机理,通过候选基因途径对FcεR1介导的肥大细胞级联激活信号转导网络的基因群进行研究.首先,选取10个哮喘核心家系、30个病例和30个对照组个体,采取重测序策略,对目标网略中35个蛋白的编码基因进行深度测序,鉴定哮喘的易感基因.然后,根据测序鉴定的易感基因,并结合NCBI和HapMap数据库信息,构建一套既可覆盖整个候选基因群,又有代表性和特异性的SNP和CNV组,以此为基础定制基因芯片.进一步对1000例病例对照样本进行芯片基因分型,验证测序鉴定的哮喘易感基因.同时,验证以网络为功能单元策略的可行性.
asthma;susceptible gene;network of mastcell cascade ac;resequencing;
支气管哮喘(简称哮喘)是以气道慢性炎症、气道高反应性、可逆性的气道阻力增大和黏膜分泌增加为特征的复杂(性状)疾病,在世界范围内约有3亿人罹患该病。哮喘的发病机理极其复杂,涉及免疫、遗传、神经、内分泌等诸多学科。已有的研究表明,哮喘的发病呈现家族聚集现象,具有较强的遗传易感性,其遗传力在36%-79%之间,是众多复杂疾病中遗传力较高的,但其遗传方式并不符合简单的孟德尔定律。在本项目中,采取抽样策略,选择10个哮喘核心家系、30个病例和30个对照组个体,分别代表本项目的家系、病例和对照组。然后,采用靶向捕获技术,对肥大细胞级联激活信号转导网络中的所有35个蛋白的编码基因(共44个基因)进行定向捕获。第三,采用Illumina Hiseq 2000测序平台研究对目标基因区域进行重测序,测序深度约100×。最后,通过深入的数据挖掘分析,鉴定哮喘的易感基因或其中的SNP(Single Nucleotide Polymorphism )和CNV(Copy Number Variation )等。通过对90个个体的基因捕获区域的重测序研究,在44个基因的编码区中共鉴定出98个SNPs,未发现新的SNP。其中,通过病例——对照组统计学分析,在捕获区域的基因编码区发现6个接近统计学显著性差异的SNPs,分布在5个基因中,分别是Syk基因的rs112619650 (A→C)、RAC基因的rs201636005(T→G)、PLCγ基因的rs2229348(C→A)、PI3K基因的rs113613074(C→G)和rs199549932(G→A)、IL-13基因的rs140828306(G→A)。另外,在10个哮喘核心家系病例——对照中,也检测到上述5个基因的6个SNPs,但也未达到统计学意义上的显著性差异。另外,我们也试图基于6个SNPs进行单体型构建,但6个SNP之间未形成单体型结构。我们进一步对上述6个SNPs在NCBI dbSNP 数据库进行检索查找,发现它们均是MAF(最小等位基因频率)低于0.05%的罕见变异,提示如果进一步扩大样本量,有可能获得哮喘与上述6个SNPs关联的证据。