IL-6R基因Asp358Ala变异与选择性剪接的分子机制及其与大动脉炎的关系研究

Takayasu arteritis (TA) is an autoimmune large vessel vasculitis with unknown etiology and poor prognosis. The signaling pathway of IL-6/IL-6R plays an important role in multiple autoimmune diseases. The previous correlation analysis of TA and health controls has shown that polymorphic loci Asp358Ala (rs2228145), located in the ninth exons of the IL-6R gene, is significantly associated with susceptibility to TA in Chinese Han population, while the IL6 gene, associated with the pathogenesis of European TA, is not correlated with TA in the Chinese Han population. Further study found the Asp358Ala loci of IL-6R could participate in the alternative splicing process of IL-6R and affect the production level of soluble IL-6R, which leads to the abnormal activation of IL6 signaling pathway. Nevertheless, how the Asp358Ala loci affects the alternative splicing of IL-6R is not yet clear. In this study, we investigate the molecular mechanisms of disease-associated loci in IL-6R gene region through analyzing the effect of Asp358Ala loci on both the alternative splicing of IL-6R gene and the binding ability of IL-6R related splicing factors. Our study will not only offer comprehensive insights into the molecular mechanisms of IL-6R gene in TA, but also provide a new perspective to understand the genetic factors of TA.

大动脉炎(TA)是一种病因不明、预后极差的自身免疫性大血管炎。IL-6/IL-6R信号通路在多种自身免疫性疾病中发挥着重要作用。课题组前期对TA及健康对照进行关联分析发现，位于IL-6R基因第9位外显子的多态位点Asp358Ala（rs2228145）与汉族人群TA易感性显著相关，而与欧裔TA发病相关的IL-6基因与汉族人群TA无相关性。进一步研究发现IL-6R的Asp358Ala位点可参与IL-6R基因的选择性剪接模式，可能通过影响可溶型IL-6R的产生水平而对IL6信号通路的活化造成异常。然而Asp358Ala位点影响IL-6R选择性剪接的分子机制尚不清楚。本项目从Asp358Ala位点对IL-6R基因选择性剪接及相关剪接因子结合能力的影响入手，来研究IL-6R基因疾病相关位点的分子机制。本项目的开展可全面深入了解IL-6R基因与TA的分子作用机理，从新的角度了解TA的遗传因素。

大动脉炎（Takayasu arteritis, TA）是一种病因不明的系统性自身免疫性大血管炎，TA的特点为发病率低、致残率高和预后极差。早发型大动脉炎主要见于儿童大动脉炎（Childhood-onset TA, c-TA），它起病极其隐匿，因此早期诊断非常困难，临床症状缺乏特异性，易延误诊治。目前TA发病机制仍未阐明，现有研究提示其发病可能是由遗传和感染等多种因素共同作用的结果。c-TA患者的遗传学研究寥寥无几，而近几年全外显子组测序（Whole exome sequencing，WES）的迅速发展，为研究复杂疾病的易感基因提供了契机。WES技术有目的性地富集人类基因组的整个外显子区域进行测序，为我们探索疾病的发病机制和易感基因提供了新的手段和方法。本研究收集25例汉族人群早发的TA患者，所有患者均符合2008年EULAR/PReS与PRINTO修订的c-TA分类诊断标准；样本采集后，采用QIAGEN DNA提取试剂盒对25例患者进行DNA的提取，然后采用Qubit荧光计测定DNA浓度；采用Agilent液相芯片捕获系统，对人的全外显子区域DNA进行高效富集和测序文库构建。采用Agilent SureSelect Human All Exon V6试剂盒流程进行捕获实验。高通量测序通过IIIumina HiSeq2500平台完成；对全外显子组测序的数据进行数据评估和生物信息学分析。本研究纳入的25例c-TA患者男女比例为1：2.125，与国内外报道的c-TA患者男女比例相符合；25例c-TA患者的DNA质量均符合要求；外显子测序捕获测序实验很成功；且测序数据的质量较高，提示将具有较高的突变检测效率；通过突变筛选，本研究共获得374个候选突变位点；其中25个患者中≥2个患者中发现的突变有47个；HLA-DRB1基因（3/25）可能是c-TA的易感基因；本研究使用Phenolyzer软件进行疾病相关性分析和排序，发现DPPA4等基因与c-TA的发病相关性较高。此外，还使用了PheGenI数据库进行分析，发现MYBPC3（1/25）等基因与c-TA的发病相关性较高；本研究发现的易感基因与前期GWAS发现的非HLA区域的基因进行对比，发现FCGR2A（1/25）和LILRB3（2/25）基因可能是c-TA的易感基因。