中国医学科学院Nature子刊发表GWAS研究新成果:揭示颅面短小症遗传机制
时间:2016-02-18 17:01 来源:Nature Communications 作者:中国医学科学院、中科院北京基因组研究所 点击:次
来自中国医学科学院、中科院北京基因组研究所的研究人员,通过全基因组关联研究(GWAS)鉴别出了多个颅面短小症的易感位点。相关研究发布在2月8日的《自然通讯》杂志上。 中国医学科学院的章庆国教授,以及中科院北京基因组研究所的张永彪博士是这篇论文的共同通讯作者。 颅面短小症(CFM)是一种先天性畸形疾病,表现为患侧外耳和中耳、上颌骨、下颌骨、面部及三叉神经,以及周围软组织发育异常。在新生儿中,CFM的发病率为1/3,000至1/5,600。传统观点认为,CFM的发病机制涉及神经嵴细胞(NCC)异常及血管破裂。NCC起源于神经外胚层,其长距离迁移参与第一和第二咽弓的形成,进而构建颅面结构。小鼠模型研究表明,与NCC分层、增殖、迁移相关的基因,或参与NCC与咽弓其他细胞类型双向互作的基因功能异常,可导致颅面发育受损。此外,在颅面血管系统形态发生过程中,血管破坏引起的局部贫血被认为是CFM的另一个风险因子,但这一观点目前存在争议。 许多研究揭示,CFM由遗传和/或环境因素引起,其中遗传变异在很大程度上被认为促成了这种异常。尽管根据小鼠模型或人类CFM患者症状提出了多种候选基因,但迄今为止,在人类中只有极少数遗传变异被发现并得到验证。 为了填补CFM遗传机制的认知空白,研究人员对来自中国的939名CFM患者和2,012名对照人群的90万个遗传变异进行了调查。在对另外443名患者和1,669名对照人群进行基因分型后,他们鉴别出了8个显著相关位点(其中最重要的SNP为rs13089920)和5个暗示相关位点。在这13个位点中,鉴定出了一些候选基因:ROBO1、GATA3、GBX2、FGF3、NRP2、EDNRB、SHROOM3、SEMA7A、PLCD3、KLF12和EPAS1,这些基因与NCC发育和血管发生有关。随后,对来自患者组群的21个样本进行全基因组测序,他们在相关位点内鉴别出了一些新的功能丧失性突变。这些研究结果提供了关于颅面短小症遗传背景的新见解。 GWAS是一种在全基因组范围内对常见遗传变异进行总体关联分析的方法,被广泛用于探索基因变异与表型之间的关系,近年来在人类医学和遗传学领域发展迅速。中国科学家利用GWAS研究,已揭示出与青少年特发性脊柱侧凸、先天性心脏病和散发性垂体瘤等一系列疾病相关的易感位点,对深入了解这些疾病发生的分子机制、疾病预测和预防,以及临床诊断、个体化治疗和新药研发均具有重要意义。 (责任编辑:泉水) |