復雜疾病是指由基因組中多個基因,往往還伴有環(huán)境因素以及其它未知因素的影響共同作用而導致的一類疾病的總和。常見的復雜疾病有:精神分裂癥、糖尿病視網膜病變、老年黃斑變性、心血管疾病等。由于目前對這類疾病的發(fā)病機制缺乏了解,因而也日益成為廣大科研工作者日益關注的焦點。本論文的主要工作是采用連鎖不平衡的分析方法對中國漢族人群精神分裂癥和糖尿病視網膜病變這兩種復雜疾病與各自易感基因之間的相關性進行了研究。 精神分裂癥(MIM 181500)是最嚴重精神疾病之一,在世界范圍發(fā)病率為1%左右。來自雙生子,家系,寄養(yǎng)子的研究結果表明,精神分裂癥是一種復雜遺傳疾病,具有很強的遺傳性。 來自西班牙巴斯克地區(qū)隔離人群的精神分裂癥病例-對照分析顯示,ADRA1A啟動子區(qū)遺傳多態(tài)性位點與精神分裂癥存在顯著關聯(lián)。ADRA1A定位于8p21,正好位于精神分裂癥連鎖候選區(qū)域。在該區(qū)域已報導了許多與精神分裂癥相關的候選基因如DRP-2, PPP3CC, NRG1以及FZD-3等。我們選擇了5個位點,其中包括在西班牙巴斯克地區(qū)隔離人群中報導的兩個陽性位點:-563G/A與-9625G/A,在總共960份病例對照組樣品中采用測序的手段進行了連鎖不平衡分析。在基因分型與單倍型分析中結果均為陰性,因此認為ADRA1A啟動子區(qū)與中國漢族人群精神分裂癥不相關。 來自精神分裂癥患者尸腦的研究報告顯示,少突觸細胞/髓鞘形成相關的基因表達水平在患者腦部較正常對照有明顯降低。OLIG2是一個能夠調控下游許多與少突觸細胞/髓鞘發(fā)生相關的基因表達的轉錄因子,且OLIG2的表達水平在精神分裂癥患者體內也明顯下降,因此,OLIG2極有可能是精神分裂癥的致病基因。我們共選擇了3個SNP位點在共617份病例對照組樣品中結合連接酶檢測反應與測序的手段對該基因與精神分裂癥之間是否存在關聯(lián)進行了連鎖不平衡分析。在研究結果中我們發(fā)現,rs762178等位基因頻率與基因型分布在病例組和正常對照組中均有明顯差異(p0.05),由rs762178與rs1059004組成的單倍型A-T與疾病關聯(lián)呈陽性。我們的實驗結果說明OLIG2是中國漢族人群中精神分裂癥的易感基因,也支持了精神分裂癥的神經發(fā)育假說。 QKI (quaking homolog, KH domain RNA binding)在基因組上定位于染色體6q26 6q27之間,是RNA信號轉導與激活蛋白(STAR)家族成員之一。它在小鼠中的功能主要是控制少突觸細胞的分化與成熟,在對精神分裂癥患者尸腦的檢驗研究中發(fā)現,QKI的表達較正常對照呈顯著下調。因此我們假設QKI是精神分裂癥的潛在候選基因。我們共選取了7個SNP位點在576份病例對照組樣品中進行了連鎖不平衡分析。在基因型與單倍型分析中檢測結果均為陰性,因此我們認為QKI與中國漢族人群精神分裂癥發(fā)病不相關。 糖尿病視網膜病變(DR)是糖尿病的并發(fā)癥之一,嚴重影響人類健康和生活質量。DR的發(fā)生和發(fā)展除與糖尿病的病程、血糖控制的情況有關外,還受一定的遺傳因素影響,很多基因的多態(tài)性導致了疾病的個體差異。 TNF-α是一種多功能促炎細胞因子,在DR的發(fā)病機制中有重要作用。DR患者血漿中的TNF-α水平較正常對照均明顯增加,并與DR嚴重性正相關。我們以TNF-α為研究對象,在其啟動子區(qū)選取了3個SNP位點在288份病例對照組樣本中進行連鎖不平衡分析,結果中未發(fā)現所選取SNP位點與DR之間存在相關性,說明TNF-α啟動子區(qū)在中國漢族人群中不是DR的疾病易感區(qū)域。 附章內容是關于AMLR即等位基因特異性連接酶檢測反應技術開發(fā)的研究工作,該項技術主要基于多重PCR的方法對特定位點同時擴增,以擴增產物為模板使對應特定等位基因型的引物探針在連接酶的作用下連接,然后通過檢測連接所得到產物片段的長度同時對多個不同SNP位點分型的目的。我們相信這種方法將在基因分型領域得到廣泛應用。
【學位單位】：上海交通大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：R749.3;R587.1;R774.1
【部分圖文】：

圖 1-2 D’和 r2與物理距離的關系Figure 1-2 Relationship between D’& r2value and the physical distance of alleles1.2.2.2 連鎖不平衡分析的不足連鎖不平衡分析是目前復雜疾病遺傳研究最重要的工具之一，但同連鎖分析一樣連鎖不平衡分析也遇到在不同研究中難以重復的情況[28]。這其中有樣本容量，人群層化遺傳多態(tài)性的選擇等實驗設計上的問題，有統(tǒng)計、分型錯誤等操作方面的問題，也有復雜疾病在不同人群間遺傳異質性的影響。目前這一問題還沒有有效的解決方案。對于連鎖不平衡分析，遺傳多態(tài)性之間的 LD 是一把雙刃劍，一方面 LD 幫助研究者通過較少的遺傳標記對致病位點定位，另一方面，LD 對于尋找“真正的”治病位點也是一種阻礙，很多情況下，人們很難區(qū)分參與疾病風險的致病位點和僅僅與之處于緊密LD 的多態(tài)性。

為復雜疾病的遺傳分析提供強有力的工具[30]（圖 1-3）。隨著基因分型技術的展，出現了 Genome-Wide Human SNPArray 6.0 （Affymatrix）、Illumina 等可以對大SNP 進行分型的技術，使全基因組關聯(lián)分析成為了可能。然而，如何針對全基因組關試驗數據進行分析則是一大挑戰(zhàn)，由于需要對以十萬計的位點進行分析，期間自然出大量的獨立檢驗，因而會產生大量的假陽性結果。如果采用保守的 Bonferroni 校正的話那對在使用一百萬 SNP 進行全基因組關聯(lián)分析的研究而言，一個低頻等位基因型頻為 15%，比值比（Odds Ratio）為 1.25 的位點，需要 6000 個病例和 6000 個對照才能供 0.8 的檢測效力[30]。這就需要總計 120 億次基因分型，幾乎沒有現實的可行性。因此如何在保證足夠檢測效力的情況下防止假陽性產生，是進行全基因組關聯(lián)分析不得不對的問題，也是目前一些統(tǒng)計學家努力的方向。

他們真正的興趣所在不僅僅是今后的風險評估，還包括長期的臨床應用——通過計治療方法和藥物，最終戰(zhàn)勝疾病。許多新確定的基因都是不包括在“候選基因”目錄內的，而是在基因組的擴展區(qū)域或者基因之間的調控區(qū)域，這些發(fā)現都有望為研究人指明新的方向，并且利用這些基因作為新的標靶，進行藥物開發(fā)。毫無疑問，科學家要在不久的將來找出更多的易感基因，并弄清楚它們之間的相互作用。許多科學家認加快這一過程的最好方法就是將來自各個基因分型實驗室的新鮮數據進行共享，甚至在進行相關的基因研究之前。如果沒有足夠的合作共享數據，許多與疾病相關的基因異很可能無法得到揭示。美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的一些項目負責人和英國 WellcoTrust 病例控制協(xié)會已經打算在今年晚些時候為其他研究人員提供 SNP 數據等信息。了鼓勵數據共享，NIH 還打算在幾個月后起草新的數據發(fā)布政策，要求所有得到全基組關聯(lián)研究資助的美國項目負責人將研究數據在一個中心數據庫集中存儲。該提案將時限制相關專利權申請，在保證項目小組首先發(fā)表成果的前提下，要求他們盡快提交驗數據[36-38]。

【共引文獻】

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本文編號：2809341