基因拷贝数变异在自身免疫性甲状腺疾病发病中的作用

Genetic factors contribute up to 80% to the susceptibility of autoimmune thyroid diseases (AITD). We and others previously found the single nucleotide polymorphisms (SNP) of CTLA4, Tg, et al. are the susceptible factors. However, single gene plays little role in these polygenetic diseases. Copy number variation (CNV) is a newly found genetic marker, and it can participate in the development of disease by regulating gene expression. In recent years, the high-throughput technologies including next generation sequencing (NGS) and gene chips open a new era of the research on such complex diseases, like AITD. NGS has high accuracy, fast speed, low cost and can provide the most realible information of DNA sequence. In this project, we intend to select CNV susceptibility genes in several AITD nuclear families through target area capture (gene chips), to validate these genes related expressing CNV areas using NGS, then we will collect more samples （1000 AITD patients and 1000 normal controls）and study AITD related CNV regions in a much larger population, finally, we will verify the regulation of CNV to gene expression through the biological function experiments, which can further clarify the development mechanism of AITD, and provide a new therapy method to treat AITD.

遗传因素对自身免疫性甲状腺疾病（AITD）易感性的贡献达80%。我们及国内外前期研究发现CTLA4、Tg等基因的单核苷酸多态性（SNP）是AITD的易感因素。但是这些发现解释不了这类多基因遗传病的全部，且不同研究尚得出了不同结论。基因拷贝数变异（CNV）是近年来发现的一种新的遗传标记，通过调控基因的表达参与疾病的发生。近年来，第二代基因测序（next-generation sequencing，NGS）基因芯片等高通量技术开辟了复杂疾病遗传学研究的新纪元。NGS具有高准确度、速度快、低成本的特点。本课题拟通过目标区域捕获（基因芯片）技术在AITD核心家系中筛选易感基因的CNV，再利用NGS技术验证这些CNV区域，在更大的人群中验证AITD相关CNV区域，进而通过后续生物学功能实验验证这些CNV对基因表达的调控，以期进一步揭示AITD的遗传学发病机制。

基因拷贝数变异（CNV）是近年来发现的一种新的遗传标记，通过调控基因的表达参与疾病的发生。遗传因素在自身免疫性甲状腺疾病的发病中起到重要作用。但目前为止，其发病机制尚不明确。本课题拟通过基因芯片技术在自身免疫性甲状腺疾病患者中筛选易感基因的CNV，再利用二代测序技术验证这些CNV 区域，在更大的人群中验证AITD 相关CNV 区域，进而通过后续生物学功能实验验证这些CNV对基因表达的调控，以期进一步揭示AITD的遗传学发病机制。.实验证实：1）与正常对照相比，GD患者外周血中共检测到拷贝数差异表达的CNV基因41个，包括拷贝数扩增基因20个，其中常染色体上的拷贝数扩增基因3个（KIAA0125, ADAM6, MFHAS1）和X染色体上的拷贝数扩增基因17个（IL3RA, SLC25A6, ASMTL, DHRSX, HDHD1,DMD, NROB1, IL1RAPL1, FGF13, FAM70A, MID2,BRWD3, ACSL4, SLC6A14, SLC25A43, ZNF280C, ASMTL-AS），以及拷贝数缺失基因21个，包括常染色体上的拷贝数缺失基因10个（OR4P4, OR4S2, OR4C6, HEATR4, ACOT1, ANKRD36, UGT2B17, UGT2B15, TRY6, PRSS2）和X染色体上的拷贝数缺失基因11个（ASMTL, NLGN4X, DMD, RP2, IL1RAPL1, PCDH11X, KIAA2022, VAMP7, GPC3, ZDHHC9, ASMTL-AS）。初步建立了系统的、特异的GD疾病差异CNV表达谱。.2）扩大样本量验证GD相关CNV，结果显示CFH、CFHR1、KIAA0125、UGT2B15、UGT2B17基因拷贝数(GCN)与GD无相关性。与对照组相比，GD患者中TRY6和CCL3L1的CNV分布无明显差异 (P > 0.05)。 .3）发现DNA甲基转移酶、IKZF3、TNFSF4和IL-22等多个基因的多态性与AITD发病存在相关性。.因此，我们的研究结果显示CNV与GD发病不相关。但GD患者外周血CNV表达谱的建立，对于我们全面理解GD发病机理提供了数量庞大的理论依据。另外发现多个基因的多态性与AITD发病相关，对揭示AITD的发病机制提供了新的视角。