宣武医院贾建平教授团队在中国首个大样本量阿尔茨海默病全基因组关联分析(GWAS)中发现四个新风险基因位点并据此构建发病预测模型

2020年11月16日,宣武医院贾建平教授团队在《Brain》(IF:11.337)杂志在线发表题为“Prediction of Alzheimer’s disease using multi-variants from a Chinese genome-wide association study”的论文,通过中国首个较大样本量的全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)研究发现了4个与阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)相关的新风险基因位点,利用风险位点建立了AD预测模型,在队列研究中进行了验证,能够有效地对AD的发病进行预测。这不仅为全球AD相关GWAS研究提供了东亚数据,也为AD的早期筛查提供了新的遗传标记物。文章第一作者为首都医科大学宣武医院贾龙飞副主任医师,通讯作者为贾建平教授。

AD是老年痴呆最常见的类型,具有较大遗传复杂性。GWAS研究通过病例对照分析能够发现与AD有关的风险基因,这些基因影响了AD的病理改变和疾病进程,包括脂质代谢、炎症、先天免疫、β淀粉样蛋白的产生和清除等,对AD预测有重要意义。然而既往报道的AD相关GWAS研究多是在欧美国家进行的,中国在该领域尚属空白。不仅如此,国外发现的AD相关风险基因也很少在中国人群得到验证,因此缺乏能够预测国人AD遗传风险的预测模型。

本研究对来自全国多家研究中心共计11506例研究对象(包括3913例AD患者和7593例认知正常者)进行两阶段GWAS研究。其中一阶段对4187例研究对象进行了全基因组基因分型,二阶段对7319例研究对象的34个位点进行了基因分型,经过Bonferroni校正后,最终有13个位点达到P界值,并通过了异质性检验。进一步对13个点的一阶段、二阶段进行了Meta分析,结果均达到了GWAS显著性界值(P < 5.0 × 10−8),并在纵向队列数据中也得到了进一步验证。两阶段GWAS研究发现的13个位点包含4个新位点(rs3777215, rs6859823,rs234434, rs2255835)(图1)以及9APOE区域内的点。结果显示,中国人与西方人在遗传方面存在较大异质性,本研究揭示了中国人特色的AD风险位点,为中国人AD的预防提供了重要的数据。

图1.四个新位点Regional图

为了将发现的位点在临床中进一步应用,研究将13个位点进行不同组合建立AD遗传风险预测模型,以期用最少数量的位点达到最好的预测效果。最终发现,在APOE阴性人群中,可以用4个位点对AD预测的曲线下面积达到0.73。该模型能够对青年人群进行遗传筛查,对阳性人群进行极早地警示,对预防AD的发生具有重要的临床意义。

本课题受国家自然科学基金(81530036、31627803);北京市医院管理局“使命”人才计划(SML20150801);北京学者计划;北京市科学技术委员会的北京脑计划(Z161100000216137);中西学双领人才项目;北京市卫生和计划生育委员会试点项目(PXM2019_026283_000003)等基金资助。

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