帕金森?。浩鸩∧挲g與大量微效基因聯(lián)合作用相關
2015-07-16 16:32
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來源:壹生
責任編輯:李思民
[導讀] 帕金森病(Parkinson disease,PD)是僅次于阿爾茲海默病的第二大神經(jīng)退行性疾病。目前大多認為PD發(fā)病由遺傳因素和環(huán)境共同引起。1997年發(fā)現(xiàn)了SNCA的第一個突變后,人們認識到,少數(shù)家族性早發(fā)PD可由單個罕見的高外顯率基因突變引起。隨后的全基因組關聯(lián)研
帕金森?。≒arkinson disease,PD)是僅次于阿爾茲海默病的第二大神經(jīng)退行性疾病。目前大多認為PD發(fā)病由遺傳因素和環(huán)境共同引起。1997年發(fā)現(xiàn)了SNCA的第一個突變后,人們認識到,少數(shù)家族性早發(fā)PD可由單個罕見的高外顯率基因突變引起。隨后的全基因組關聯(lián)研究(genome-wide association study,GWAS)發(fā)現(xiàn)了多于18個可能引起特發(fā)性PD的風險位點,但這些位點僅能解釋3-5%的遺傳性PD。
2009年Purcell等發(fā)明了多基因評分分析(Polygenic score **ysis)技術,證實了GWAS中無顯著致病性的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)疊加后可引起精神分裂癥風險增加,且同樣的風險SNPs也見于其他疾病隊列。
2012年Keller等發(fā)現(xiàn),當考慮微效基因位點后,GWAS數(shù)據(jù)中高達24%的遺傳性PD病例可找到基因解釋,因此推斷PD可能是一個受多基因調控的遺傳病。
近期,Valentina等在已有的四個GWAS數(shù)據(jù)庫中,利用多基因評分分析技術證實了PD的易患性(liability)受大量微效基因的聯(lián)合影響,早發(fā)PD并不僅僅由高外顯率的孟德爾突變引起,多個較低風險的等位基因同時存在也可能導致早發(fā)PD。這項研究發(fā)表在今年的ANN NEUROL上。
表1 英國PD患者基因庫中,研究者按不同的p值(pT)篩選出不同致病可能性的SNPs位點,且在另外三個GWAS數(shù)據(jù)庫中驗證這些SNPs的致病性是否顯 著。當pT<0.05時,篩選出的SNPs在其他GWAS數(shù)據(jù)庫中均不能達到有統(tǒng)計學意義的致病性,而當取pT>0.5時,篩選出的SNPs 數(shù)目最多,也能在其他GWAS數(shù)據(jù)庫中達到最顯著的統(tǒng)計學意義。
表2 在英國PD病例GWAS數(shù)據(jù)庫中根據(jù)不同pT篩選出不同致病性的SNPs,依據(jù)這些SNPs的有無對每個個體的基因進行評分,將評分結果與起病年齡(age at onset,AAO)進行線性回歸。當pT取<0.01時,個體的基因致病性評分與起病年齡負相關。即使在p值不顯著的線性回歸中,B-coefficient系數(shù)仍然為負,提示個體含有的PD相關SNPs越多,起病年齡越小。
考慮到起病年齡的臨床記錄可能不夠準確,研究者選取起病年齡最小的5%病例(<40歲)和最年長的5%病例(>80歲)進行比較,發(fā)現(xiàn)起病年齡<40歲的患者,致病性SNPs評分明顯高于起病年齡>80歲的患者。致病性SNPs評分>1.5分的患者,40歲之前起病的概率是80歲之后起病概率的4倍。
上圖 之前的研究證實,個別明確的PD基因突變可導致早發(fā)性PD。研究者將已證實的18個PD相關突變從SNPs中剔除后,重新計算<40歲起病的患者與>80歲起病的患者的致病性SNPs評分,發(fā)現(xiàn)差異依然顯著。這說明,PD的起病年齡不僅與少數(shù)孟德爾遺傳基因相關,也與多個微效SNPs的疊加有關。
多基因評分分析技術的使用為證實PD相關微效SNPs的存在提供了可能,但PD的多基因信號傳導和分子生物學機制仍未闡明。未來,隨著基因通路分析(gene pathway **yses)技術的發(fā)展,相信PD的遺傳學機制將逐步揭開神秘的面紗。