中单核苷酸多态性PPARD在中国人群中与系统性红斑狼疮有关

抽象

背景。系统性红斑狼疮(SLE)是一种多因素的自身免疫性疾病，其特征是细胞凋亡清除率不足，引发自身免疫反应，导致多器官损伤。PPAR -δ，由PPARD基因，被巨噬细胞诱导，促进凋亡细胞及时处置。生物学的研究提供了坚实的基础PPARD参与系统性红斑狼疮;值得进一步探讨其遗传贡献PPARD系统性红斑狼疮。方法。我们进行了发现-复制基因关联研究。这项发现研究是基于先前报告的GWAS数据。在中国中东河南1003例SLE患者和815例健康对照者中进行了复制研究。进一步，我们分析了eQTL效应，以确定可能的功能意义。结果。在基因关联分析中，我们观察到rs4713853的风险C等位基因( ,OR 1.167，95％CI 1.015-1.341），增加SLE的易感性。此外，风险C等位基因的个体与低表达的PPARD和DEF6。我们的临床分析显示，风险C等位基因为rs4713853的SLE患者更有可能出现较高比例的抗sm抗体(CC+CT vs. TT, 20.0% vs. 14.2%， )Scr水平较高(四分之一区间CC+CT vs. TT, 56 48-71 vs. 54 46-64)μmol / L, )。结论。总之，我们的研究发现之间的关联小说PPARDrs4713853与SLE易感性在中国人群。通过整合分析的多层次，我们建议PPARD可能是SLE发病机制的主要候选者。

1.简介

系统性红斑狼疮（SLE）是一种复杂的自身免疫性疾病具有强烈的遗传倾向。在SLE患者，由吞噬细胞产生和凋亡细胞的摄取的平衡被破坏，导致凋亡的碎片的持久存在。大量研究表明，细胞凋亡的碎片清除的功能障碍可能诱导耐受的自身免疫导致自身抗体和多脏器损害的生产过剩这是典型的SLE的损失[1,2]。狼疮肾炎(LN)是SLE最常见和最严重的器官损害之一。凋亡细胞碎片与核蛋白自身抗原的清除率降低与抗核或抗双链DNA抗体的存在有关，可导致狼疮肾炎[3.]。双链DNA抗体是一个预测因子，可在狼疮肾炎患者的肾活检组织中检测到[4]。因此，凋亡清除率不足在SLE自身免疫反应的启动中发挥重要作用[1]。

在SLE中，发现巨噬细胞上表达的多种分子介导对凋亡碎片的特异性识别和清除[1]。然而，在基因关联研究中，我们只观察到SLE和ITGAM这可能会损害白细胞的吞噬能力，多个群体的证据表明凋亡细胞清除障碍可能有遗传作用[5- - - - - -7]。因此，对于细胞凋亡碎片的间隙的遗传基础仍然是有限的。

据报道，基因缺失PPARD(编码PPAR -δ其表达于带有狼疮表现[在小鼠巨噬细胞）8]。而在遗传学研究中，PPAR-之间存在显著相关性γ在中国人群中发现rs1805192基因型可降低SLE风险[9]。但在韩国人群中没有观察到这一关系[10]。

在本研究中，我们使用了先前报道的GWAS队列从北京人口发现群，和1818个无关个体是从河南人口复制队列招募。我们还分析了遗传表型和临床表现之间的关联。是为了找到识别位点的可能的职能作用也进行了进一步的生物信息学分析。

2.材料和方法

2.1。病例对照人群

目前的基因发现-复制研究是在两个独立的病例对照组中进行的。用于基因发现研究的病例对照队列来自中国北方北京先前发表的GWAS队列。招聘程序及准则已在前述及[11]。复制队列包括来自中国中东河南的1003例SLE患者和815例地理匹配不相关的健康对照。所有患者均符合美国风湿病学会SLE标准。本研究经郑州大学第一医院医学伦理委员会批准(2019-KY-134)。

2.2。SNP选择和基因分型

本研究中的snp被包括在内PPARD它位于染色体6,35,310,335- 35,395,968 (GRCh37/hg19)。根据之前GWAS数据，免疫芯片阵列共纳入17个snp，详细的遗传关联结果在补充表中提供1(11]。从Bonferroni校正存活下来的snp可以在复制队列中进一步复制。我们在复制队列中使用Sequenom MassARRAY进行基因分型，分型产量在98%以上(rs2267664和rs4713853的详细基因分型数据见补充表)2)。

2.3。生物信息学和表达分析

由于大多数候选snp都是内含子的，我们使用了HaploReg数据库，这是一个工具，用于探索在单倍型块上的变异体对非编码基因组的注释，以搜索可能的功能(http://archive.broadinstitute.org/mammals/haploreg)。使用ArrayExpress（等位基因依赖性基因表达被查询http://www.ebi.ac.uk/arrayexpress)及合奏(http://www.ensembl.org)。

2.4。统计分析

从Hardy-Weinberg平衡偏差分别使用拟合优度拟合计算测试(补充表3.)。等位基因协会被使用卡方检验，得到具有95％置信区间的比值比评估。我们进行了Spearman的系数来计算等位基因依赖性基因表达分析的相关性。用正态分布定量变量表示为 ,和学生的 -测试执行。所有统计分析均采用SPSS 13.0软件进行。 被认为是统计上显著。

3.结果

3.1。PPARD中国人群的多态性与SLE风险

在基因发现阶段，共有17个snp在86 kb内PPARD利用免疫芯片技术在中国人群中成功进行了基因分型。rs2267664 ( ,或1.45,95% CI 1.20-1.75)和rs4713853 ( ,OR 1.39, 95% CI 1.16-1.68)是用于进一步复制研究的前两个信号1)。

在基因复制阶段，rs2267664 ( ,或1.16,95% CI 1.00-1.34)和rs4713853 ( ,OR 1.17，95％CI 1.02-1.34）成功地在从中国河南人口这是独立发现北京队列的1003名例SLE患者和815个健康对照复制（表1)。在我们结合发现-复制队列的结果后，进一步与rs4713853的遗传联系进行了明确 。

3.2。协会的分析PPARDrs4713853有临床特点

我们进一步分析了rs4713853与SLE患者临床表现的关系。如表所示2风险C等位基因(CC+CT)的SLE患者女性发生率较高，颧骨红疹、盘状红疹、光敏、口腔溃疡、非糜烂性关节炎、胸膜炎或心包炎、白细胞减少、血小板减少、抗dsdna抗体、抗sm抗体阳性率较高。我们还观察到rs4713853 CC+CT SLE患者发病年龄更小，血清肌酐(Scr)水平更高，24小时总尿蛋白(24h UTP)水平更高，SLE疾病活动指数(SLEDAI)水平更低，补体(C) 3和C4水平更低。

更重要的是，Scr水平明显升高(中位间隔CC+CT vs. TT, 56 48-71 vs. 54 46-64)μmol / L, ),抗sm抗体(CC+CT vs. TT, 20.0% vs. 14.2%， )在CC+CT基因型SLE患者中观察到。由于血清肌酐水平是一个连续变量，我们将其分为四分之一并进行logistic回归分析。结果表明，较高的Scr水平和抗sm抗体的存在与CC+CT基因型(The抗sm抗体的存在值为0.042Scr值为0.017)。

3.3。功能注释和eQTL分析

当相关变异映射到基因间区和内含区时，我们首先使用HaploReg检查识别出的snp的功能。rs4713853在18个组织的增强子组蛋白标记区和14个改变基序内具有调节变异体的高LD。在eQTL分析中，我们发现rs4713853与UHRF1BP1,SNRPC,DEF6，和ENSG00000065029.9 35262921 35263762表达式(表3.)。PPARD根据HapMap3人群的成淋巴细胞表达数据，rs4713853也被注释为表达SNP，表明rs4713853 CC (risk)基因型与降低相关PPARD( )和DEF6( )表达式(图1)。

4。讨论

过氧化物酶体增殖激活受体(PPAR-)δ)的编码PPARD该基因属于过氧化物酶体增殖激活受体(PPAR)家族，包括PPAR-α(编码PPARA基因），PPAR-γδ，和PPARγ(编码PPARG基因)。PPAR-的表达式δ在巨噬细胞中诱导响应于凋亡细胞这促进了及时处置凋亡细胞的[8]。遗传缺失PPARD小鼠表现出狼疮样自身免疫，包括更高水平的自身抗体(特别是抗核抗体ANA和双链DNA dsDNA)和肾损伤(尿蛋白排泄增加、肾小球内IgG沉积和血管周围炎症)[8]。生物学的研究提供了坚实的基础PPARD参与系统性红斑狼疮;值得进一步探讨其遗传贡献PPARD系统性红斑狼疮。

在目前的研究中，我们进行了基因发现-复制研究，以调查变异对PPARD基因与中国人群的SLE风险。我们的数据显示，潜在的功能性rs4713853与SLE的易感性显著相关。此外，风险C等位基因的个体与低表达的PPARD。因此，较低的水平PPARD观察PBMC和肾小管间质mRNA的表达。减少的表达PPARD可能导致细胞凋亡挑起的自身耐受击穿的低效间隙。凋亡细胞在肾脏的积累可能会引发炎症细胞因子的产生促进肾功能损害。我们的临床分析结果支持了这一猜测，并表明患者rs4713853风险C等位基因更可能呈现抗Sm抗体和SCR的更高的水平。根据我们的发现，增加了自身抗体和进行性肾功能损害的滴度在被证实PPARD^−−/老鼠。综合我们的遗传关联分析和之前的体内模型研究的结果[8，我们假设携带风险C等位基因的患者与低表达的PPARD这可能导致凋亡细胞的清除功能障碍和自身耐受性的破坏，导致自身抗体的产生增加和肾损伤。

我们的研究还揭示了风险C等位基因与低表达的DEF6。DEF6，又称IRF4结合蛋白(IBP) [12或类似swap -70的T细胞适配器(SLAT) [13]，是Rho GTPases的一种独特调节因子，它是维持T细胞效应功能、淋巴细胞稳态和预防系统自身免疫所必需的[14]。老化IBP-deficient (IBP^{陷阱/陷阱})雌性小鼠可自发发展出狼疮样综合征，包括高滴度自身抗体(ANA、抗dsdna和抗sm抗体)和肾小球肾炎[14]。患者DEF6-突变表现为CTLA-4单倍体功能不全和LRBA缺陷，包括T细胞淋巴细胞减少、低类型转换B细胞、肝脾肿大、自身免疫性溶血性贫血和肠道炎症[15- - - - - -18]。突变的LRBA基因是引起单基因多自免疫的原因之一。LRBA患者中，Th1、Th1样Th17、Th22细胞的频率以及T-box转录因子(TBET)和runt相关转录因子1 (RUNX1)的表达均显著升高[19]。风险C等位基因的个体与表达降低相关DEF6可能无法调控CTLA-4的可用性和贩运，导致自身免疫过度激活[16,20.,21]。

最后，我们验证了两者之间的联系PPARD基因rs4713853风险C等位基因，增加系统性红斑狼疮易感性，尤其对免疫紊乱和较高的Scr水平。我们的研究揭示了凋亡细胞清除基因的有益作用PPARD在SLE的发病机制中。我们的发现将拓宽对凋亡细胞清除基因在SLE易感性中的遗传贡献的理解。

5.结论

我们的研究发现了一种新的联系PPARDrs4713853与SLE易感性在中国人群。通过整合分析的多层次，我们建议PPARD可能是SLE发病机制的主要候选者。

缩写

系统性红斑狼疮:	系统性红斑狼疮
LN:	狼疮肾炎
PPAR:	过氧物酶体proliferator-activated受体
GWAS：	全基因组关联研究
eQTL:	表达量性状位点
SNP:	单核苷酸多态性
LD:	连锁不平衡
IBP:	IRF4结合蛋白
板条:	swap -70样T细胞适配器。

数据可用性

支持本研究结果的数据可在合理要求下从通讯作者处获得。

伦理审批

本研究经郑州大学第一医院医学伦理委员会批准(2019-KY-134)。

同意

从所有参与者和/或他们的合法监护人那里获得了患者的同意。

泄露

资助者不参与研究设计、数据收集和分析、决定发表或准备手稿。

利益冲突

作者声明，他们没有利益冲突。

作者的贡献

YY.Q。和ZZ.Z。构思设计实验;YY.Q。,YL.Z., XR.L., XH.N., YF.Z., and XX.Z. performed the experiments; YY.Q., XR.L., YL.Z, and XX.Z. analyzed the data; and YY.Q., XX.Z., and ZZ.Z. interpreted of the findings. All the authors contributed to writing the manuscript.

致谢

我们感谢我们实验室所有成员的技术援助。这项工作是由美国国家科学基金会支持的中国(格兰特数字81900643,81873611,81570690,81600555,81600555),《中国博士后科学基金资助(批准号2019 m652592 2018 m640684],博士后研究河南省格兰特(格兰特数字1902005和1902005),河南科技创新团队(格兰特17 irtsthn020数量),中国中部平原领导人员的基础(批准号194200510006),河南省医学科学技术计划基金[资助号11195、11272]和河南省科技研究计划[资助号2018020102、2018020142]。

补充材料

补充表1:PPARD中SNPs与SLE易感性的关联结果。补充表2:Sequenom MassARRAY对rs4713853和rs2267664的基因分型数据。补充表3。复制队列中rs4713853和rs2267664的哈迪-温伯格平衡。(补充材料)

参考

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