Nature子刊:欧洲阿尔茨海默病患者的X染色体全基因组关联研究

文摘   2024-09-11 23:40   山东  

Bringing medical advances from the lab to the clinic.


关键词:AD;X染色体;遗传变异;性别差异;Translational Psychiatry


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阿尔茨海默病(AD)是最常见的痴呆形式,占所有痴呆病例的60%至80%【1】。尽管全基因组关联研究(GWAS)已经识别出多个与AD风险相关的遗传变异,然而,这些研究通常未将X染色体纳入分析范围【2】。X染色体由于其独特的遗传特性,如女性中的一个等位基因的转录沉默、男性的半合子状态和重组模式,给分析带来了挑战。考到X染色体上的基因可能对AD的发病风险有影响,特别是在性别差异方面,对X染色体进行全基因组关联研究显得尤为重要。此外,性别差异在AD的流行病学、病理生理学以及临床表现中均有体现。例如,女性AD患者的发病率高于男性,而且女性患者在病程中表现出更快的认知功能下降。这些现象提示,性别可能是影响AD风险和疾病进程的一个重要因素。


204年9月4日,Emily Simmonds 等研究学者在 Translational Psychiatry 杂志上发表了题为 Chromosome X-wide association study in case control studies of pathologically confirmed Alzheimer’s disease in a European population 的研究论文【3】。研究发现X染色体上的特定基因变异与AD风险相关,且这种关联可能因性别而异。

  • 研究识别了四个在至少两个研究中复制的暗示性相关基因:DDX53、IL1RAPL1、TBX22和SH3BGRL。

  • TBX22基因中的rs5913102位点在元分析数据中达到了染色体范围的显著性。

  • 在女性中,NXF5基因的rs5944989位点达到了染色体范围的显著性,但在男性中没有。


(如需原文,请加微信healsana获取,备注20240904TP)


主要研究结果

研究者在三个独立的欧洲人队列中进行了X染色体全基因组关联研究(XWAS),包括1970例病理确诊的AD病例和1113名对照。研究者在男性和女性中分别鉴定了与AD风险相关的遗传变异,并进行了Meta分析。

🔷  暗示性相关基因

研究识别了四个暗示性相关的基因,这些基因在至少两个研究中显示出与AD的关联。这些基因包括DDX53、IL1RAPL1、TBX22和SH3BGRL。


🔷  性别特异性显著性

Meta分析中,TBX22基因中的rs5913102单核苷酸多态性(SNP)达到了染色体范围的显著性。此外,研究还发现NXF5基因中的rs5944989 SNP在女性中显示出染色体范围的显著性,但在男性中没有。


🔷  基因表达模式

研究者进一步利用公开的表达数据集,包括人和小鼠的批量和单细胞RNA测序数据,来探索这些X染色体上的潜在风险基因在不同细胞类型中的表达模式。例如,DDX53在星形胶质细胞中表达最高,IL1RAPL1在少突胶质细胞和神经元中表达最高,而SH3BGRL在小胶质细胞中表达最高。


🔷  性别差异

研究结果揭示了性别在AD遗传风险中的作用,特别是NXF5基因在女性中的显著性,这表明性别可能是影响AD遗传风险的重要因素。


上述研究结果为理解X染色体上基因与AD风险之间的关联提供了新的见解,并为未来的研究和潜在的临床应用奠定了基础。


图1. KRONOS/Tgen + BDR + ROSMAP/MAYO/MSBB XWAS的曼哈顿图
红线:染色体范围显著性阈值,蓝线:暗示性显著性阈值


图2. 所有队列的结果摘要


图3. Ingenuity 通路分析 (IPA) 探索候选基因在Ingenuity编目中的各种哺乳动物物种内的组织和细胞类型


编者按:

临床意义和科研启发:

本研究通过X染色体全基因组关联研究(XWAS)揭示了与阿尔茨海默病(AD)风险相关的多个遗传变异。临床上,这些遗传变异的识别有助于更精确地评估个体的AD风险,为早期诊断和干预提供可能的生物标志物。科研上,研究结果强调了性别在AD遗传学中的重要作用,提示未来的研究需要考虑性别因素,以揭示不同性别间AD风险和病理机制的差异。
此外,这些发现为开发针对性别的预防策略和治疗药物提供了新的靶点,推动了个性化医疗在AD领域的应用。未来研究可以进一步探索这些遗传变异如何影响疾病的发病机制,以及它们与现有治疗方法的相互作用,从而为AD的精准治疗开辟新的道路。


原文链接:

【1】Hebert LE, Weuve J, Scherr PA, Evans DA. Alzheimer disease in the United States (2010-2050) estimated using the 2010 census. Neurology. 2013;80:1778–83.

【2】Gorlov IP, Amos CI. Why does the X chromosome lag behind autosomes in GWAS findings? PLoS Genet. 2023;19:e1010472

【3】https://doi.org/10.1038/s41398-024-03058-9


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作者:Amber Wang,编辑:Jessica,微信号:Healsanq。助理:ChatGPT

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