模式识别受体信号通路常见及稀有突变位点的筛选及对EV71感染结局的影响

Differences in genetic susceptibility influence the clinical outcome caused by Enterovirus 71 (EV71) infection. Studies have shown that pattern recognition receptor (PRR) signaling pathway gene mutations including common mutations mutation and rare mutations play a critical role in the different clinical outcome caused by virus infection. Our preliminary study have found that RIG-1 rs3739674 and TLR3 rs5743305 gene polymorphisms were associated with EV71 infection severity. Based on this analysis, our project will be carried out the following research on the basis of existing researches. First, screening common and rare mutations in pattern recognition receptors signaling pathway genes by High throughput sequencing technologies in 50 HFMD cases caused by EV71 and 50 asymptomatic controls by EV71 recessive infection; Second, validationing and discovering common and rare mutations interferon pathway genes in large cases; Third, analyzing the influence of common and rare mutations and gene interaction on clinical outcomes with EV71 infection. The results would reveal the pattern recognition receptors signaling pathway gene mutations in the pathogenesis and prediction of EV71 HFMD.

宿主固有免疫遗传背景的差异导致肠道病毒71型（EV71）感染机体后出现多样的临床结局。研究表明，模式识别受体信号通路基因突变包括常见突变及稀有突变是病毒感染性疾病临床表现不一的关键原因。我们前期研究发现模式识别受体RIG-1 rs3739674和TLR3 rs5743305多态性与EV71感染疾病轻重程度显著关联。基于此，本项目将在我们已有的研究基础上开展如下研究：1) 采用高通量测序新技术在50例EV71 HFMD患儿和50例EV71 隐性感染者中进行初筛可能的模式识别受体信号通路基因突变位点；2) 采用SNPscan多重SNP分型技术扩大样本进行验证和发掘出常见及稀有突变位点；3) 分析常见、稀有突变位点基因及其交互作用对EV71感染后临床结局的影响。该结果为揭示模式识别受体信号通路基因突变在EV71 HFMD的发病机制、诊断及预测提供重要依据。

本项目基于宿主固有免疫系统基因突变是病毒感染性疾病发病机制重要环节，且模式识别受体信号通路、干扰素通路及维生素D代谢通路可能是导致病毒感染机体后引起极端表现的关键原因，其表观遗传调控对揭示EV71感染后临床结局具有重要价值。研究组从分子表观遗传学角度出发，考量宿主固有免疫基因变异与EV71感染的关系；从甲基化与转录水平表达着手，分析基因变异、转录表达、甲基化水平三者之间的关联性，为EV71 HFMD的遗传机制提供新方向和思路，全面揭示影响EV71感染临床结局的遗传学机制，从理论基础着眼并为最终临床应用进行具有创建性的探索。本项目经过参加项目研究的全体成员的共同努力，获得了有一定创新性的数据结果：.1）EV71感染是引起重症及死亡病例的主要病原体；证实中性粒细胞/淋巴细胞比值与HFMD重症化及死亡风险相关；.2）宿主固有免疫分子遗传背景影响EV71感染后的临床结局：①携带RIG-I rs3739674G等位基因可能增加EV71 HFMD重症化的风险；TLR3 rs5743305A等位基因可能降低重症化的风险；RIG-I rs3739674、TLR3 rs5743305的多态性与EV71 HFMD严重程度显著关联。②VDR表达及多态性影响EV71感染的临床结局，VDR rs739837 GG基因型组表达含量比TT基因型降低，VDR rs11574129 AA基因型组表达含量比GG基因型降低。③OAS1 rs2660基因多态性与EV71致中枢神经系统感染相关联。④IFITM3 rs12252 GG基因型与EV71感染重症化相关，表达量升高。.3）宿主固有免疫分子启动子区甲基化水平影响EV71感染临床结局：RIG-I启动子甲基化水平与EV71疾病轻重程度密切相关，RIG-I启动子区甲基化水平升高，影响其转录表达水平下调，容易重症化；IFITM3基因启动子区平均甲基化水平与EV71疾病轻重程度密切相关，IFITM3低甲基化水平上调其表达水平，容易重症化；VDR启动子甲基化水平与EV71疾病轻重程度密切相关，VDR基因 CpG 133位点的低甲基化水平和CpG 42位点和68位点的高甲基化水平下调VDR表达，容易重症化。以上研究结果阐明导致EV71感染后不同临床结局可能的分子遗传机制，多组学证实RIG-I、IFITM3、VDR可作为EV71感染早期诊断和预后标志物的可行性。