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【模板】把筛到的基因变异研究发到24+ SCI期刊,研究者做了这四步!

【模板】把筛到的基因变异研究发到24+ SCI期刊,研究者做了这四步!

科学

Knowledge is power. 

让科研和SCI论文成为临床工作的副产品。


(👆,仅限于医生生物科研者


关键词:基因研究Nat Neurosci


导言:

针对临床规范诊治和随访病例的基因研究,有助于找到疾病的发病机制及治疗靶点,由此成为临床医生最常见的临床科研方式。

2022年3月31日Nat Neurosci发表了欧美科学家的研究,显示白介素18受体辅助蛋白3’UTR的基因变异对于肌萎缩性侧索硬化(ALS)有预防作用

这项研究做得非常巧妙,所以分享给大家,可供课题设计时做借鉴。



立项依据:

目前已发现约25个蛋白质编码基因突变与ALS发病相关。

miRNA主要作用于mRNAs的3'UTR片段,参与mRNAs的翻译和降解,所以受到特别关注。


统计处理:

应用GraphPad完成。


主要结果


1,从全基因组测序结果中寻找研究靶点。

全基因组测序结果无疑能够提供给临床科研者非常丰富的研究靶点,如果能把有统计学意义的差异点与其临床功能结合起来,会是非常好的生物标记。
本研究就是如此,研究者首先分析了来自 Project MinE ALS 测序联盟 WGS 数据中感兴趣的基因变异区域,确定包括白介素18受体辅助蛋白3’UTR的基因变异与散发性ALS发病有相关。

2,验证候选基因变异与疾病的关联。

然后,研究者验证了295 个候选基因与散发性ALS患者的关联,发现最强的关联是IL-18RAP的 3'UTR。

(图1. 验证了候选基因与ALS的关联)


3,多重验证IL-18RAP 3'UTR 变异与ALS发病风险降低相关。


在发现队列中,健康对照组IL-18RAP 3'UTR区域变异的富集程度是ALS组的4.35倍;

IL-18RAP 3'UTR 变异ALS的发病风险降低5倍(OR = 0.23,95%CI 0.09-0.61)。

研究者进一步在独立队列以及验证队列中得到一致性结果。

(图2. IL-18RAP 3'UTR 变异与ALS发病风险降低相关


4,机制研究。


A,IL-18RAP 3'UTR变异与IL-18–NF-κB信号通路减弱相关。


不携带IL-18RAP 3'UTR的ALS病例中,IL18RAP的表达水平更高

健康对照和携带IL-18RAP 3'UTR的ALS病例中,IL-18RAP的表达水平显著降低。

磷酸化的NF-κB是IL-18信号通路下游的细胞内效应因子,其水平同样在不携带IL-18RAP 3'UTR的ALS病例中更高。

IL18RAP 3'UTR变异与p-NF-κB信号通路减弱有关)


B,IL-18RAP 3'UTR变异使IL-18RAP mRNA稳定性下降

进一步研究显示,IL-18RAP 3'UTR变异使IL-18RAP mRNA稳定性下降;
IL-18RAP 3'UTR变异使与双链RNA结合蛋白结合的能力下降;
IL-18RAP 3'UTR变异降低小胶质细胞的神经毒性;
IL-18RAP 3'UTR变异抑制小胶质细胞的NF-κB信号通路,降低神经炎症。

点评:

研究者由此认为:IL-18RAP 3'UTR变异可以通过减少神经炎症降低ALS发病风险。

本研究是高质量临床科研中的典范。
研究者首先从生物学角度重点关注了3'UTR变异,并通过基因组学数据库找到了候选变异;随后做了多重验证确定了IL-18RAP 3'UTR变异与ALS发病风险的关联,最后通过一系列基础研究探索了IL-18RAP 3'UTR变异与ALS发病风险降低的机制。


Ref:

Eitan C, et al. Whole-genome sequencing reveals that variants in the Interleukin 18 Receptor Accessory Protein 3'UTR protect against ALS. Nat Neurosci. 2022 Apr;25(4):433-445. doi: 10.1038/s41593-022-01040-6. 

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编辑:Henry,微信号:Healsan

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