近期,两项大规模欧美人群的全基因组关联研究发现CLU基因为相关度仅次于APOE的AD易感基因,美国《时代》周刊将其评为2009年度十大医学突破之一。由于CLU基因多态性有明显的种族差异,且CLU基因与AD关联的机制不清楚,本研究拟在前期工作建立的汉族人AD遗传资源库基础上,采用生物信息学、遗传学、分子生物学、统计学等方法,应用基因测序、TaqMan技术、PCR-RELP、Real-time RT-PCR、及ELISA等试验技术,研究汉族人CLU基因SNPs及其mRNA转录、蛋白翻译与AD发生发展的病因学联系,分析基因型-表型之间的关系,解释关联的发生机制,结合APOE基因分型,分析基因-基因之间的交互效应,构建基因-临床风险预测模型。最后,应用双荧光素酶报告基因方法对有关联意义的SNPs进行功能研究。研究成果有望用于筛选AD高危人群或易感个体,对深入阐释AD发病的分子机制有重要学术价值。
Clusterin;Alzheimer's disease;Single nucleotide polymorphism;Susceptibility;Association study
本项目历时3年,在前期建立的汉族人AD遗传资源库基础上,采用生物信息学、遗传学、分子生物学、统计学等方法,应用基因测序、PCR-LDR、Real-time RT-PCR、及ELISA等试验技术,研究汉族人聚集素(Clusterin, CLU)基因SNPs及其mRNA转录、蛋白翻译与AD发生发展的病因学联系。研究首次对CLU基因全部功能区域进行全面筛查,共得到18个功能性的SNPs位点。进一步的大样本病例对照研究证实,北方汉族人群中CLU基因的SNPs位点与AD的易感性相关;位于CLU基因的3’非翻译区的SNP位点rs9331949等位基因C以及5’非翻译区的SNP位点rs9331888等位基因G可明显增加LOAD的发生风险。同时,AD组外周血中CLU基因mRNA和蛋白水平明显增高,且与AD患者MMSE评分存在相关性。上述研究明确了CLU基因遗传多态性或其表达水平作为临床AD发病风险预测的生物标志的可行性。另外,通过检测携带不同基因型AD患者外周血中CLU基因mRNA转录和蛋白翻译的水平,进行了基因型-表型分析,初步探讨了CLU基因多态性介导的汉族人AD遗传易感性的发生机制。最后通过体外实验,应用双荧光素酶报告基因方法,对CLU基因3’非翻译区新发现的rs9331949位点进行功能研究,显示rs9331949T/C多态性能够影响该基因启动子的转录激活,引起CLU活性变化,并最终参与AD的病理进程。本项目发表学术论文6篇,均被SCI收录,其中影响因子大于5分的3篇。本项目还受邀在美国神经病学年会,亚洲大洋洲神经病学会议等国际会议上口头发言并获得2项国际学术奖励。培养博士研究生1名,硕士研究生2名,部分研究成果荣获山东省科技进步二等奖1项,山东省医学科技二等奖1项,山东省研究生科技创新成果三等奖1项,青岛市科技进步一等奖1项。本项目已在山东半岛地区多家大型三甲医院中推广应用,提高了应用单位AD的早期预警、诊疗水平,取得了显著的社会效益。