整合基因组范围内的关联研究和新一代RNA-Seq数据识别阿尔茨海默疾病相关通路

Alzheimer's disease (AD) is the most common and complex neurodegenerative disease in the elderly. In China, with the rapid population aging process, effective prevention and early treatment of AD are directly related to the population quality and health, which has become the national population and health strategic issue. Recently, genome-wide association studies (GWAS) and RNA-seq have been put in the investigation of AD pathogenesis. However, no GWAS study in Chinese people has been reported. In our research, we performed multiple pathway analyses of large GWAS datasets in different populations to identify the shared genetic pathways. Meanwhile, we verified our findings by multiple pathway analyses of RNA-Seq dataset. By integrating the GWAS and RNA-seq data, we aim to identify the shared genetic pathways in different populations and provide help for AD prevention and early treatment in China.

阿尔茨海默病是一种复杂的中枢神经系统退行性疾病。在我国，人口的老年化进程不断加快，如何对阿尔茨海默病进行有效地预防和早期治疗直接关系到我国的人口质量和全民健康水平，已成为我国面临的一项关系到国家人口与健康的战略问题。近来，基因组范围内的关联研究和RNA-Seq技术已经应用于阿尔茨海默病。但是目前还没有研究报道在我国人群中的阿尔茨海默病的GWAS研究。本研究中，我们采用多重遗传通路分析方法，分析来自不同阿尔茨海默病研究群体的基因组范围的大量GWAS数据，识别不同群体共享的遗传通路。同时，我们结合阿尔茨海默病新一代高通量测序RNA-seq数据，验证基因组水平上的发现。通过整合基因组和转录组范围内的研究结果，我们希望能找到在不同阿尔茨海默病群体内共有的高风险遗传通路，对我国国内的阿尔茨海默病研究提供借鉴，指导我国的阿尔茨海默病的预防和早期治疗。

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）是一种复杂的中枢神经系统退行性疾病。在我国，人口的老年化进程不断加快，如何对AD进行有效地预防和早期治疗直接关系到我国的人口质量和全民健康水平，已成为我国面临的一项关系到国家人口与健康的战略问题。本研究中，基于基因组大数据，我们深入研究了欧美群体AD易感变异在中国或亚洲人群中的遗传差异性，识别出多个在中国或亚洲群体中显著的AD遗传变异，例如PICALM rs3851179，CR1 rs6656401和rs3818361变异。基于基因组大数据提出了AD遗传变异研究的新观点，主要评估了TREM基因变异和AD的易感性，CHCHD2基因变异和AD的易感性，REST基因变异和AD、海马丢失的相关性，和CD33基因变异和与认知功能的关系。基于遗传信号通路水平，我们系统挖掘了AD相关的易感因素，研究发现了心血管疾病和AD的相关性，发现了肌萎缩侧索硬化症（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）和AD、帕金森病（Parkinson’s Disease，PD）的遗传关联，研究发现AD和PD在基因组和蛋白质组水平的潜在关联，研究发现eQTL能够调控AD信号通路表达，研究发现AD易感变异在免疫通路中富集，并在免疫细胞中的激活。同时，我们结合AD转录组数据特别是新一代高通量测序RNA-seq数据，验证基因组水平上的发现。通过整合基因组和转录组数据，我们进一步识别出新的AD易感通路。我们相信，以上研究结果将对我国AD研究提供借鉴，指导我国的阿尔茨海默病的预防和早期治疗。