Nature子刊 | 揭秘重症肌无力:全基因组研究发现新的遗传风险位点

文摘   2024-11-19 20:00   山东  

推广专业学术交流、促进诊疗流程改善


关键词:MG;全基因组关联研究;遗传风险评分;人类白细胞抗原;Nature Communications 

重症肌无力(MG)是一种罕见的自身抗体介导的神经肌肉接头疾病,其特征是肌肉无力和疲劳,严重时可导致呼吸衰竭。MG的发病机制涉及多种自身抗体,如针对烟碱型乙酰胆碱受体(AChR-Ab)、肌肉特异性酪氨酸激酶(MuSK-Ab)和低密度脂蛋白受体相关蛋白4(LRP4-Ab)的抗体。尽管约10%的患者没有已知MG抗体的证据,但MG的遗传基础和病理机制仍不完全清楚。先前的全基因组关联研究(GWAS)估计MG的单核苷酸多态性(SNP)基础遗传力约为25.6%,且约5%的患者有MG家族史【1】。


2024年11月13日,Stephan Ripke 研究者们在国际顶尖期刊 Nature Communications 上发表了题为 Genome-wide meta-analysis of myasthenia gravis uncovers new loci and provides insights into polygenic prediction 的研究论文【2】。本研究旨在通过大规模GWAS Meta分析,深入探索MG的遗传结构,以期为疾病风险评估和药物开发提供新的见解。

研究结果表明,研究发现了12个与MG相关的独立基因组显著位点,并提供了MG遗传结构的新见解,同时评估了MG的多基因风险评分在独立目标队列中的预测性能。


(如需原文,请加微信healsana获取,备注20241113NC

主要研究内容和结果

1. 新位点的发现

研究者们通过对5708例MG病例和432,028例对照组的全基因组关联研究(GWAS)Meta分析,以及在3989例病例和226,643例对照组中的复制研究,发现了12个独立的基因组显著位点(P < 5e−8)。其中6个位点是新发现的与MG相关的位点(包括MAGI3、TBX18、RNASET2、ATXN2、IKZF3TNIP1),这些位点分布在11个不同的基因组区域。


图1. GWAS 结果的曼哈顿图


2. 发病年龄相关性

通过对早发型(EOMG,<50岁)和晚发型(LOMG,≥50岁)MG的亚组分析,研究者们发现了与EOMG相关的两个位点和与LOMG相关的四个位点。这些点的发现表明,MG的发病年龄可能受到特定遗传因素的影响,且早期和晚期发病的MG可能有不同的遗传背景。


3. HLA等位基因的作用
  • 在对HLA等位基因的分析中,HLA-B*08:01被确认为MG的主要风险等位基因,其风险比(OR)为2.349,P值为1.15e−52HLA-C*05:01被发现具有保护作用,其OR为0.599,P值为3.21e−10

  • 在条件分析中,即使在控制了C4A和C4B表达水平后,HLA-B08:01HLA-DRB107:01的效应仍然显著,表明它们与MG的关联可能部分独立于C4表达水平。


图2. HLA关联分析结果

4. 多基因风险评分(PRS)预测能力
  • MG的多基因风险评分在独立样本中显著预测了疾病状态,解释了4.21%的表型变异(P = 5.12e−9)。

  • 在EOMG和LOMG的亚组中,PRS分别解释了2.6%和7.6%的变异,表明PRS在不同发病年龄的MG患者中具有预测能力。



图3. MG多基因风险评分的性能

5. 补体组分4(C4)的关联
  • 研究者们对C4等位基因进行了关联测试和Meta分析,发现C4A和C4B的表达水平与MG风险相关。
  • 特定的C4结构单倍型与MG、EOMG和LOMG的风险比(OR)范围在0.46–0.54、0.21–0.27和1.83–2.27之间,表明C4等位基因的变异可能对MG风险有显著影响。

6. 基因优先级分析
  • 通过位置映射、表达数量性状位点(eQTL)和染色质相互作用基因映射,研究者们将GWAS鉴定的位点与蛋白编码基因联系起来,确定了52个映射基因。
  • 这些基因中,有些位点(如rs6433501、rs231779、rs6861227、rs215918)只包含一个蛋白编码基因,如CHRNA1、CTLA4、TNIP1、TBX18,这些基因可能在MG的发病机制中起关键作用。

7. 转录组关联研究(TWAS)
使用基于个体组织的基因表达预测矩阵,研究者们发现了138个与MG显著相关的基因,这些基因的表达变化可能与MG的发病机制有关。

8. 药物靶点富集分析
对52个优先级基因进行分析,发现与“外寄生虫药,包括杀疥虫药、杀虫剂和驱虫剂”类药物的显著富集,尽管这一结果在多重测试校正后不显著,但这可能为MG的药物开发提供新的方向。

9. 遗传相关性分析
MG与15种自身免疫和神经学特征的遗传相关性分析显示,MG与1型糖尿病(rg = 0.523, P = 1.42e−6)和类风湿性关节炎(rg = 0.5082, P = 1.11e−6)的遗传相关性最强。

10. 遗传力估计
用LD得分回归(LDSC)和基因组复杂性状分析(GCTA)软件包,研究者们估计了MG的SNP基础遗传力(h2 SNP),结果在不同样本中有所差异,范围从0.056到0.18,这表明MG的遗传基础可能比之前认为的更为复杂。

研究结果不仅为MG的遗传基础提供了新的见解,并可能有助于识别高风险个体和促进药物开发。同时,这些发现也为未来的研究提供了新的方向,包括探索这些遗传位点的生物学功能以及它们如何影响MG的发病机制。

编者按:
临床意义和科研启发:
本研究中通过大规模全基因组关联研究(GWAS)对重症肌无力(MG)的遗传基础进行了深入探索。
  • 研究揭示了多个与MG发病相关的新的遗传位点,这些发现不仅丰富了我们对MG遗传结构的认识,而且为未来疾病的早期诊断和风险评估提供了潜在的生物标志物
  • 研究中发现的与发病年龄相关的遗传差异,提示了MG可能存在不同的发病机制,这对于临床医生在治疗策略选择和疾病管理上具有指导意义。
  • 研究中对人类白细胞抗原(HLA)等位基因的分析,特别是HLA-B08:01HLA-C05:01的显著关联,为理解MG的免疫病理机制提供了新的视角,可能有助于开发针对性的免疫调节治疗方案
  • 多基因风险评分(PRS)的应用展示了在独立样本中预测疾病状态的能力,这为临床提供了一种新的工具,有助于识别高风险人群并进行早期干预。
最后,研究的发现为科研人员提供了新的研究方向,包括探索这些遗传位点的生物学功能、它们如何影响MG的发病机制,以及如何利用这些信息来开发新的治疗策略。此外,研究还提示了MG与其他自身免疫疾病的遗传联系,这可能为跨疾病的治疗策略提供新的思路。总之,本研究不仅为MG的临床诊断和治疗提供了新的科学依据,也为未来的遗传学研究和药物开发奠定了坚实的基础。

期待更多类似高质量研究,给患者带来更优的临床诊疗策略。

原文链接:

【1】Renton, A. E. et al. A genome-wide association study of myasthenia gravis. JAMA Neurol. 72, 396–404 (2015).

【2】https://doi.org/10.1038/s41467-024-53595-6


声明:
本文只是分享和解读公开的研究论文及其发现,以作科学文献记录和科研启发用;并不代表作者或本公众号的观点,更不代表本公众号认可研究结果或文章。
为了给大家提供一个完整而客观的信息视角,我们有时会分享有冲突或不同的研究结果。请大家理解,随着对疾病的研究不断深入,新的证据有可能修改或推翻之前的结论。
作者:Amber Wang,编辑:Jessica,微信号:Healsanq。助理:ChatGPT
“征战重症肌无力”与各位同仁一起,学习重症肌无力的研究进展,探索更优的诊疗策略。欢迎同仁投稿及分享。

点击👇,阅读更多重症肌无力研究解读

运营:美国Healsan咨询公司MG项目组,专注于临床科研及临床试验的服务公司,擅长于针对重症肌无力的临床科研设计及临床试验结果的报告撰写。
网址:https://healsan.com/
(投稿或商务,请扫描联系Amber)


征战重症肌无力
与各位同仁一起学习重症肌无力的研究进展,探索更优的诊疗策略。
 最新文章