全基因组关联方法筛选儿童结核病新遗传易感基因的研究

Pediatric tuberculosis (TB) not only causes serious damage to children's health, but also can indirectly reflects infection status of social TB and the severity of this disease. Pediatric TB also is the important basis for evaluating the effect of national prevention and control measures of TB. The number of TB patients in China ranks second in the world, and the status of prevention and control for pediatric TB is very serious. At present, the studies for the association between susceptibility to TB and polymorphisms of genes mostly focus on adult TB, and the association studies for pediatric TB are very limited. Based on studies on host susceptibility genes at home and abroad, principle of genome wide association study (GWAS) and our previous work, we try to screen single nucleotide polymorphisms (SNPs) of susceptibility genes for pediatric tuberculosis in a case-control study, using high-throughput GWAS technology. In the next, we will use MassARRAY platform to vertify these SNPs which were associated with pediatric tuberculosis in GWAS. We hope our study will find new host susceptibility genes and SNPs which are associated with pediatric tuberculosis. Our work will also provide genetic information for the pathogenesis of pediatric tuberculosis and individualized treatment of this disease.

儿童结核病不仅严重危害儿童身体健康，而且可以间接地反映了社会结核病的传染源状况及疫情的严重程度，是评价国家结核防治措施效果的重要依据。我国结核病患者数量居世界第二位，儿童结核病防控的形式也非常严峻。目前，对于宿主易感基因与我国人群结核病易感的研究基本局限于易感基因与成人结核病易感的相关性研究，对于儿童结核病宿主易感基因的研究十分有限。在国内外宿主易感基因研究、全基因组关联方法（genome-wide association study，GWAS）原理以及本课题组前期工作的基础上，本课题组拟通过病例对照研究，利用高通量GWAS技术，对影响儿童结核病发病的易感基因及多态性进行筛选，并且采用MassARRAY平台，对于筛选出的易感基因多态性进行验证，以期寻找到与儿童结核病发病相关的新的宿主易感基因及多态性，为进一步研究儿童结核病的发病机制提供理论依据，为个体化治疗提供遗传学信息。

结核病（TB）是全球第一大致死性感染性疾病，而我国TB患者数居世界第2位，TB严重危害了我国成人和儿童健康。既往研究主要集中在致病菌方面，随着基因组学发展，宿主易感基因在TB发生发展中的作用越来越受到关注。尽管如此，易感基因研究多采用候选基因策略，无法全面反映宿主免疫应答网络功能变化。.基于上述背景及前期基础，为了全面研究宿主基因多态性与TB易感的相关性，本研究团队与多家医院和科研院所合作，开展了国内外首项针对我国汉族人群TB全基因组关联研究（GWAS）。通过在1008名TB患者和1538名健康对照中开展芯片筛选以及在3460名TB患者和4862名健康对照进行质谱验证，最终发现了MFN2基因rs4240897、HLA-DRB5基因rs41553512和RGS12基因rs2269497位点突变与TB易感显著相关。在此基础上，与甘比亚和印尼人群GWAS团队合作，对以上3个SNP位点进行meta分析，发现以上位点与TB易感仍显著相关。除此之外，我们还对3个SNP位点对应的候选基因进行转录水平和通路富集分析，发现MFN2和TNFRSF8等基因转录水平TB组和健康对照组存在明显差异，多个基因富集于与免疫密切相关的抗原提呈等通路。此结果发表在Human Molecular Genetics杂志（IF 5.340）。.在完成既定研究内容的基础上，团队还利用GWAS数据和样本开展了儿童抗结核药物致肝毒性（ATDH）的药物基因组学分析以及SNP-SNP交互作用与TB易感的相关性研究。在ATDH研究中，综述此领域最新进展，并发表在《中国循证儿科杂志》；通过分析IL6、ABCB1和ABCC2等基因SNP位点与ATDH易感的相关性，明确了IL6基因rs1800796 与ATDH易感明显相关（内容发表在Tuberculosis杂志（IF= 2.727）），而ABCB1和ABCC2等基因多态性与ATDH易感不相关（内容发表在《标记免疫分析和临床》）。在交互作用研究中，通过与加纳人群的meta分析，最终确定了8个SNP-SNP交互作用与不同人群TB易感显著相关。.综上所述，团队超额完成了研究任务，发表2篇SCI文章和2篇核心期刊文章，不仅首次在全基因组水平揭示了中国汉族人群TB易感的遗传特征，而且为下一步TB和ATDH机制研究以及明确基因相互作用对于TB的影响提供了重要数据支持。