在阿爾茲海默癥(以下簡稱AD)的研究中,一直存在一個爭議,就是Aβ淀粉樣蛋白沉積和免疫反應,誰是AD的啟動因素?
近期又有一篇研究為免疫反應在AD中的啟動作用提供了新的證據,Rare coding variants in PLCG2, ABI3, and TREM2 implicate microglial-mediated innate immunity in Alzheimer’s disease,文章發表在Nature Genetics上面。(回復170917可下載,一周有效)
看文章題目就知道又一次從基因角度鞏固了固有免疫在阿爾茲海默癥中的地位。
文章總體的研究思路就是通過病例-對照研究,尋找與AD相關罕見編碼變異,主要的技術方法有全外顯子組芯片及生物信息學分析、統計學,觀察到PLCG2、ABI3和TREM2基因的罕見變異位點與AD相關。這些基因都在小膠質細胞中高度表達,同時顯示出免疫相關的蛋白相互作用在AD疾病風險基因富集的蛋白互作網絡中的重要作用。
晚發的AD(LOAD)一直以來被認為是有遺傳因素作用的,但是目前已知的易感位點有30余種,提示了LOAD不是簡單的單基因疾病,而是一種多基因疾病。但是這些位點只能解釋一部分LOAD的發病,通常來講,提到這種多基因疾病,大部分研究都會關注常見變異(common variants,MAF≥5%),然而近年來也有研究表明罕見變異(rare variants, MAF<1%)也可以使疾病發病風險增加。
這篇文獻就是研究罕見變異增加了LOAD的風險,這是文章的特點之一。
免疫促發了癡呆么?罕見變異也能增加老年癡呆風險
實驗設計思路主要分為三階段。
第一階段
通過全外顯子組芯片對病例組和對照組進行檢測,這是一個性價比非常高的方法,總共檢測到的241,551個變異中,大部分(176,955)都是低頻或者罕見變異(MAF<5%),全外顯子組芯片是Illumina公司的新產品,包含了已知的功能性變異位點。通過邏輯回歸模型分析常見變異,通過分數檢驗分析罕見/低頻變異。在除外已知的風險位點之后,共有43個候選變異與LOAD發病有相關性(P<1 × 10-4)。
第二階段
在另一部分病例(14,041例LOAD病例)和對照(21,921例對照)中檢測這43個變異與LOAD的相關性,使用新的基因型和基因型填補法(imputation)。
第三階段
在另外一組病例和對照中,同樣利用在線資源(Haplotype Reference Consortium resource)進行基因型填補,來分析單個核苷酸變異(SNV)與LOAD發病之間的相關性。最終找到4個與LOAD顯著相關的罕見編碼變異(P<5 × 10-8),位于三個基因。下圖顯示的為PLCG2,ABI3和TREM基因中有關聯的位點。
免疫促發了癡呆么?罕見變異也能增加老年癡呆風險
通過蛋白-蛋白相互作用網絡分析(這可以找生物信息專業人員做),對含有AD風險相關常見及罕見變異基因都進行了蛋白互作分析,發現這些與AD相關的基因主要位于免疫應答、膽固醇運輸等通路上,而TREM2,PLCG2,ABI3基因都位于免疫應答通路上。這篇文章從基因角度,提供了免疫反應在AD疾病發病過程中的重要作用。
這樣的文章,了解思路,找到大量樣本,聯合測序、生物信息分析即可。
免疫促發了癡呆么?罕見變異也能增加老年癡呆風險