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孙良丹教授团队构建迄今最全面的银屑病结构变异图谱并阐释其影响疾病的可能机制

文章来源:安徽医科大学皮肤病研究所    发布时间:2021/09/10    浏览次数:477次

        9月9日,安徽医科大学第一附属医院皮肤科,安徽医科大学皮肤病研究所,皮肤病学教育部重点实验室和炎症免疫性疾病安徽省实验室孙良丹教授团队在国际著名学术期刊British Journal of Dermatology (IF: 9.3)发表了题为“Three Novel Structural Variations at MHC and IL12B Predisposing to Psoriasis”的研究论文。安徽医科大学第一附属医院皮肤科为该文第一作者和第一通讯单位。该研究构建了迄今为止最全面的银屑病结构变异(SV)图谱,对5个中国汉族群体共45,386个样本进行了全基因组SV检测,获得4,535个SV,丰富了银屑病的遗传结构和发病机制,突出了SV在复杂疾病中不可忽视的影响。


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图1. 文章截图

 

        基于单核苷酸多态性(SNP)的关联研究发现了数百种与银屑病相关的基因变异。然而,银屑病仍有遗传力的缺失,且发病机制尚未清晰。结构变异(SV,定义为≥50 bp的DNA变异),包括缺失、插入、重复和逆序,影响人类个体基因组中最多的碱基对,可能通过破坏编码序列、改变基因剂量或改变调控元件影响基因结构或基因表达。一些SV,主要是拷贝数变异(CNVs)已被报道在多个人群的银屑病病因学中发挥重要作用。但相关研究只覆盖了很小部分缺失的遗传力,招募的样本量也有限。


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图2. 对5个群体的Meta-analysis的曼哈顿图

 

        本研究中,我们使用千人基因组数据作为参考数据库,对来自5个群体的测序数据或基因分型数据进行SV推断。我们发现,MHC、IL12B和LCE三个位点内有4个SV与银屑病相关,其中位于MHC和IL12B的3个SV为首次报道,位于LCE的1个SV验证了前人的结果。在样本量最大的1个群体中,这4个SV的遗传力解释度为14.26%。


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图3. MHC区域的逐步条件分析发现2个与银屑病独立相关的SV

 

        逐步条件分析显示,MHC区域的2个SV与银屑病独立相关。通过遗传互作分析和RNA表达分析,我们推测MHC区域的2个SV与银屑病的关联可能与它们对HLA-C表达的影响有关。


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图4. MHC区域的2个SV与HLA-C的RNA表达水平相关

 

        据悉,博士研究生甄琪,章元伟,俞亚芬,生物信息学专家杨焕杰为共同第一作者,孙良丹教授为通讯作者。孙良丹教授团队长期致力于疾病遗传学和转化医学研究,解析疾病基因组变异图谱,先后发现银屑病易感基因单核苷酸变异(Nat Genet, 2009,2010;Nat Commun, 2014),拷贝数变异(J Invest Dermatol, 2010),编码变异(Nat Genet, 2014; Nat Commun, 2015; J Invest Dermatol, 2014),HLA变异(Nat Genet, 2016),插入缺失变异(J Invest Dermatol, 2019)和蛋白截断变异(Genome Res, 2021),系统阐释银屑病遗传易感性机制和遗传学病因,为疾病精准医学研究提供基础。本次研究构建了迄今为止最完善的银屑病SV图谱,提供了SV与银屑病独立相关的证据,并提出其可能的作用机制,为银屑病相关的更全面更精细的基因组学研究提供了新的思路和方向。

 

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/bjd.20752


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