汉族人群阿尔茨海默病重要候选基因的关联研究

近期，4项国际全基因组关联研究（GWAS）在高加索人群中新发现6个重要基因CLU，CR1，PICALM，BIN1，EXOC3L2及MTHFD1L与AD关联。然而，汉族人群AD的遗传背景仍不清楚，并且GWAS本身亦存在不足。本项目拟在前期建立的汉族人AD遗传资源库的基础上，采用候选基因研究策略，首先小规模的对CR1，PICALM，BIN1，EXOC3L2及MTHFD1L基团进行突变分析，全面构建汉族人各基因区域的单倍型图谱，并进行初步关联分析；然后通过大规模群体关联研究，探测各候选基因多态性与AD的关联关系，结合病人的临床特征进行基因型-临床表型分析，结合APOE和CLU基因分型，进行易感基因之间的交互效应分析，全面构建AD的基因-临床风险预测模型。本研究的完成在理论上可确定与汉族人AD显著关联的易感基因和位点，并为AD发病机制的阐明，早期预测、诊断以及寻找药物设计靶点提供新思路和理论依据。

本项目历时4年，在前期建立的汉族人阿尔茨海默病遗传资源库基础上，应用基因测序、PCR-LDR、QRT-PCR等试验技术，建立DNA 直接测序技术检测AD关键候选基因突变的技术平台。首次对CR1，PICALM，BIN1，EXOC3L2 及MTHFD1L 基因所有重要功能区进行突变筛查，共得到CR1 19个功能性SNPs，PICALM 16个功能性SNPs，BIN1 44个功能性SNPs，EXOC3L2 25个功能性的SNPs，MTHFD1L基因220个功能性的SNPs。研究首次明确了CR1，PICALM，BIN1，EXOC3L2 及MTHFD1L 基因在汉族人群中的突变特点，并全面构建了汉族人单倍型图谱。进一步的大样本研究明确了以上基因与汉族人AD易感关联，发现位于BIN1外显子的错义突变(P318L)与LOAD的发病相关。BIN1基因rs67327804和rs1060743位点的单体型提高了1.4倍的LOAD的发病风险。同时，AD组外周血中BIN1基因mRNA和蛋白水平明显增高，且与AD患者MMSE评分存在相关性。在CR1基因中，位于外显子的两个错义突变（rs11680648: Thr/Ala,和rs6691117: Ile/Val）显著地提高了LOAD的发病风险，且ATG单体型显著地提高了LOAD的发病风险。PICALM的16个变异位点并没有发现其与AD的发病风险相关。虽然EXOC3L2和MTHFD1L的变异位点对AD的发病风险的作用方向一致，但大样本验证均未发现其提高AD的发病风险。另外，结合ApoE，CLU 基因分型进行基因型-临床表型分析发现BIN1基因rs1137845在中提高了APOEε4携带者LOAD发病风险。CR1基因rs11680648在APOEε4非携带者中与LOAD的发病相关，从而全面构建AD 的基因-临床风险预测模型。本项目发表学术论文18篇，其中17篇均被SCI收录，影响因子大于5分的8篇，1篇被CSCD收录。本项目还受邀在美国神经病学年会、亚洲大洋洲神经病学会议等国内外会议上发言并获得3项国际学术奖励。培养博士2名，硕士5名。部分研究成果荣获山东省科技进步二等奖2项，山东省医学科技二等奖1项，山东省研究生科技创新成果一等奖1项。本项目已在山东半岛地区多家大型三甲医院中推广应用，提高了应用单位AD的早期预警诊疗水平，取得了显著的社会效益。