TP63基因在中国汉族重型痤疮发病中的作用及机制

Severe acne shows high heritability and brings significant harm on patients. But susceptibility genes of severe acne and its functions haven’t been fully understood, which impedes early diagnosis and effective treatment of severe acne. Our previous genome-wide associated study on severe acne and the follow-up gene-gene interactions analysis suggested TP63 is a potential susceptibility gene in severe acne considering its biological implications. And our study show that ΔNp63 protein is up-regulated in lesions form acne patients. However, the role and mechanism that TP63 gene involves in severe acne is not clear. In order to reveal the roles of TP63 in the pathogenesis of severe acne in Chinese Han population, here, we will reveal all the causal variants of TP63 by sequencing its exon and promoter areas. And to explore the biological functions of TP63 and its genetic varies in severe acne by a series of molecular biology techniques. The expression of ∆NP63 & DDB2 protein in severe acne lesions and their functions in disease will also be carried out. This study will provide an enhanced understanding of genetics that will provides the opportunity to build potential new therapeutic strategies and to improve diagnostic and prognostic tests for severe acne.

重型痤疮遗传度高、危害患者身心健康，现有研究仅解释了疾病的部分遗传易感性，限制了临床早期诊断及有效治疗。项目组前期利用重型痤疮GWAS数据开展了显著位点间的相互作用分析，发现TP63基因可能是重型痤疮新的易感基因，并发现其蛋白亚型ΔNp63在重型痤疮皮脂腺细胞的表达高于健康对照，但TP63基因在疾病中的作用及机制尚不明确。本项目将在前期基础上，对TP63基因进行外显子及调控区测序，全面搜寻与重型痤疮相关的所有遗传变异；并通过生物信息学分析及多种分子生物学技术，探讨TP63基因及其遗传变异在重型痤疮中的功能及致病机制；分析∆NP63和DDB2蛋白在重型痤疮中的表达相关性及可能的相互作用。通过本研究，明确TP63基因的功能性遗传突变及其蛋白亚型∆NP63的表达是否通过影响皮脂腺细胞增殖活性、角质形成细胞分化凋亡活性及调节炎症因子表达而参与重型痤疮的发生，为重型痤疮早期诊断及靶向治疗奠定理论依据

本项目通过对TP63基因区域的捕获测序，发现该基因上3个低频SNP位点在4个重型痤疮患者的外显子区有错义突变，突变位于TP63编码蛋白的DNA结合结构域和四聚化结构域上。项目开展了TP63、DDB2等基因座上常见变异位点初筛、验证及合并分析，明确了TP63基因座上的常见变异位点在重型痤疮及健康对照中的频率差异无统计学差异，但DDB2及F13A1基因座上的多个位点在重型痤疮中差异显著。基因表达检测发现重型痤疮皮损中ΔNp63α亚型的表达较健康对照显著降低，DDB2在患者血清中的表达显著低于健康对照。利用体外构建的ΔNp63α稳定过表达和TP63敲减细胞株探讨了TP63基因在痤疮中的功能，发现敲低TP63的表达未直接影响DDB2的表达，但可抑制HaCaT细胞凋亡、促进细胞增殖，全转录组测序分析显示TP63敲低细胞株的差异基因富集于FOXO信号通路，它可能通过mTOR信号通路影响细胞的增殖；此外，TP63基因的表达可负向调痤疮丙酸杆菌刺激后HaCaT细胞中炎症因子IL-6、IL-8的表达；全转录组差异基因富集分析显示△NP63过表达组可能通过细胞因子-细胞因子受体相互作用通路调节相关炎症因子的表达，参与重型痤疮的发生。本研究全面分析了TP63基因在重型痤疮中的功能性遗传突变、蛋白亚型的表达，明确了TP63基因对痤疮相关表型的影响及其可能的作用机制，有助于认识重型痤疮发生发展的分子机制，为疾病预警预测及防治应用奠定理论基础。