遺傳學(xué),基因組學(xué)和其病理和治療的相關(guān)性這篇文章的發(fā)布者的最后一個(gè)編輯的版本可在最佳PRACT水庫(kù)臨床Rheumatol 請(qǐng)參閱PMC的其他文章引用發(fā)表的文章。 抽象的遺傳和基因組學(xué)研究是一個(gè)起點(diǎn),人類疾病的研究,試圖發(fā)現(xiàn)致病變種相關(guān)的疾病的病理生理學(xué)。在過去的5年中,大規(guī)模并行,高通量,新一代測(cè)序技術(shù)已經(jīng)徹底改變了遺傳學(xué)和基因組,找出許多孟德爾疾病的原因。全基因組測(cè)序和全外顯子組測(cè)序人口眾多的應(yīng)用已經(jīng)產(chǎn)生了揭示人類遺傳變異的范圍若干公開可用的序列數(shù)據(jù)集,并在基因上兩個(gè)共同的和罕見的遺傳變異的研究有助于重要的方法進(jìn)展-complex疾病。非編碼的遺傳變異的重要性已通過DNA元素(ENCODE)項(xiàng)目的百科全書和NIH路線圖表觀基因組計(jì)劃,和這些數(shù)據(jù)集的綜合分析強(qiáng)調(diào),連同疾病特異性的數(shù)據(jù)集,將用于確定所述機(jī)制提供了重要的和強(qiáng)大的工具通過這些疾病相關(guān),非編碼變異影響疾病的風(fēng)險(xiǎn)。 關(guān)鍵詞:小兒風(fēng)濕病,細(xì)胞嵌合體,基因組相關(guān)性研究,有針對(duì)性深測(cè)序,miRNA的,lncRNA 在兒童風(fēng)濕病,因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)的藥,幾乎所有疾病的原因,我們把是未知或不完全理解。因此,研究尋求確定小兒風(fēng)濕性疾病的發(fā)病機(jī)制是至關(guān)重要的,如果我們希望找出和測(cè)試新的治療藥物。遺傳和基因組調(diào)查是的生物醫(yī)學(xué)研究努力的組成部分,確定變體引起或影響發(fā)展疾病的風(fēng)險(xiǎn)。在由技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)的場(chǎng),大規(guī)模并行,高通量測(cè)序技術(shù),也被稱為出現(xiàn)新一代測(cè)序(NGS),已真正革命性臨床基因組學(xué)與最大直接影響單基因疾病,其引起由單個(gè)基因的突變[1]。廣泛采用NGS已產(chǎn)生的促進(jìn)了擴(kuò)大使用單核苷酸多態(tài)性(SNP)歸集,并最終提高了全基因組關(guān)聯(lián)研究中的調(diào)查靈敏度(GWAS)大型,公開可用的序列數(shù)據(jù)集的基因,復(fù)雜疾病 [2,3。最后,象的DNA元件(ENCODE)項(xiàng)目[百科全書努力4]和NIH路線圖表觀基因組計(jì)劃[5]已經(jīng)引起人們的注意非編碼變異的重要性。此外,這些數(shù)據(jù)集成公共庫(kù)和基因組瀏覽器的引入,現(xiàn)在使得能夠針對(duì)特定疾病的基因組數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的集成詢問,以確定可通過其與疾病相關(guān)的,非編碼變異影響疾病風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制。這是特別重要的,考慮到標(biāo)題GWAS疾病-與性狀相關(guān)的變化超過90%落在基因組[非編碼區(qū)域內(nèi)的6]。 在這次審查中,我們將尋求以說明如何在基因和基因組技術(shù)的進(jìn)步可以適用于小兒風(fēng)濕性疾病的調(diào)查。給定的例子,其中這些技術(shù)已應(yīng)用于兒科風(fēng)濕性疾病的缺乏,迄今為止,我們將討論的范圍內(nèi)風(fēng)濕性和免疫性疾病的背景下,這些創(chuàng)新方法。 調(diào)查孟德爾和單基因小兒風(fēng)濕性疾病方法論之前NGS技術(shù)的出現(xiàn),對(duì)疾病調(diào)查孟德爾遺傳通常采用連鎖分析大家庭具有多個(gè)受影響的個(gè)體的與感興趣的表型映射到特定基因組區(qū)域〔7,8]。通過鍵入家庭成員標(biāo)記均勻間隔在整個(gè)基因組中的一個(gè)面板上,人們可以識(shí)別鏈接的基因組區(qū)域,其中標(biāo)記單倍型分離與疾病狀態(tài)。從聯(lián)動(dòng)間隔(多個(gè)),候選基因可以選擇和按Sanger法[測(cè)序9,10],直至致病突變進(jìn)行識(shí)別。在Sanger測(cè)序中,感興趣的基因組區(qū)域被通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增,和雙鏈PCR產(chǎn)物的每一條鏈進(jìn)一步進(jìn)行染料-終止子測(cè)序反應(yīng)。分離和檢測(cè)由一個(gè)毛細(xì)管測(cè)序后,色譜表明各DNA片段的核苷酸序列進(jìn)行檢測(cè)。聯(lián)動(dòng)間隔通過常規(guī)測(cè)序評(píng)估可以是一個(gè)昂貴和費(fèi)時(shí)的過程,特別是當(dāng)連接區(qū)域是大或包含許多大的,復(fù)雜的基因。 相比測(cè)序按Sanger法,NGS方法具有許多重要的改進(jìn)和優(yōu)點(diǎn)。NGS方法可同時(shí)詢問幾十到幾百億元的堿基對(duì)的位置在一個(gè)反應(yīng),生成的數(shù)據(jù)集,其廣度和深度序列覆蓋率矮了傳統(tǒng)測(cè)序方法。此外,NGS的方法是經(jīng)常更便宜,比常規(guī)測(cè)序耗時(shí)少。出于所有這些原因,NGS已迅速在許多應(yīng)用中取代了傳統(tǒng)的測(cè)序。有各種各樣的NGS的平臺(tái)和技術(shù)從中研究者可以選擇,但它們每個(gè)共享了包括的DNA的模板,模板庫(kù)的序列測(cè)定和成像,以及后測(cè)序數(shù)據(jù)分析文庫(kù)的制備一般的工作流程。關(guān)于NGS測(cè)序平臺(tái)和他們的方法更具體的信息可以在主題[這些極高的評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)11,12]。 可通過幾種方法的特定于研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)生成用于NGS測(cè)序的DNA文庫(kù)。在全基因組測(cè)序(WGS),一個(gè)利用從全基因組DNA產(chǎn)生DNA模板庫(kù)。相反,對(duì)于靶向重新測(cè)序深 1提取從整體的DNA只有感興趣的區(qū)域,從而產(chǎn)生從只有那些目標(biāo)區(qū)域測(cè)序文庫(kù),一個(gè)稱為靶富集過程。靶富集可以通過感興趣的基因組區(qū)域,在這種情況下,測(cè)序文庫(kù)從匯集的PCR產(chǎn)物中創(chuàng)建的高保真PCR擴(kuò)增來完成??商娲?,人們可以使用雜交捕獲為基礎(chǔ)的方法進(jìn)行靶序列富集,其中定制設(shè)計(jì),合成的寡核苷酸探針與互補(bǔ)的序列與感興趣的基因組區(qū)域的一個(gè)雞尾酒是用來“捕捉”的那些所需區(qū)域。額外的處理之后,所關(guān)注僅基因組區(qū)域仍作為用于測(cè)序文庫(kù)的輸入材料。最廣泛采用的靶序列富集策略是整個(gè)外顯子測(cè)序(WES),其中一個(gè)目的是捕捉和序列的基因組的編碼區(qū)的全部,即所謂的“外顯子組”,它僅占約1%的整個(gè)基因組[13]。由于相當(dāng)?shù)偷挠?jì)算努力和進(jìn)行WES的財(cái)務(wù)成本,相比WGS,結(jié)合,大多數(shù)孟德爾疾病是由蛋白編碼變體引起的期望,WES是一個(gè)有吸引力的調(diào)查戰(zhàn)略。 WES研究產(chǎn)生非常大的組序列讀數(shù)各種長(zhǎng)度和配置的,根據(jù)不同的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。這些序列讀數(shù)被組裝和對(duì)準(zhǔn)到一個(gè)已知的參考序列和變異等位基因的鑒定和編目。所得的變體列表隨后可被過濾的各種特性的基礎(chǔ)上,包括變體的質(zhì)量的度量(深淺的覆蓋面和質(zhì)量分?jǐn)?shù)),的一種變體的潛在重要性(等位基因頻率,進(jìn)化保守的程度的指標(biāo),預(yù)測(cè)對(duì)蛋白質(zhì)作用在實(shí)驗(yàn)樣本中的結(jié)構(gòu))適當(dāng)分開。為NGS數(shù)據(jù)集的分析和過濾的方法和工具正在迅速發(fā)展[14]。 第一NGS發(fā)現(xiàn)一個(gè)NGS研究確定人類疾病的新病因的第一個(gè)例子是在2010年的時(shí)候WES(后來WGS)的獨(dú)立應(yīng)用于postaxial acrofacial發(fā)育不全(PAD),其特點(diǎn)是功能的罕見的常染色體隱性畸形綜合征的調(diào)查包括唇腭裂,后肢異常,眼部異常[15,16]。在他們的第一項(xiàng)研究中,作者從三個(gè)家庭進(jìn)行的4例患者的PAD的WES,生成這些4個(gè)個(gè)體[的蛋白質(zhì)編碼區(qū)之內(nèi)的所有變體的一個(gè)列表15。通過過濾變量列表中,只包括基因窩藏兩個(gè)新的,蛋白改變的突變?cè)谒械?個(gè)人中,作者降低他們的名單,以一個(gè)單一的候選基因,DHODH,編碼二氫乳清酸脫氫酶,巧合的是熟悉的兒科風(fēng)濕病作為目標(biāo)藥物,來氟米特。使用傳統(tǒng)的測(cè)序DHODH,作者確定了4個(gè)額外的受影響的個(gè)人復(fù)合雜合突變。墊的第二項(xiàng)研究,其中用于WGS考察一個(gè)家庭四重奏,其中包括2受影響的兒童和2不受影響的父母,也確定了突變DHODH其原因[16]。有人立刻預(yù)測(cè),農(nóng)工商會(huì)加快許多罕見孟德爾疾病[遺傳原因的發(fā)現(xiàn)17],并通過的第一年之內(nèi),WES負(fù)責(zé)的12孟德爾疾病[遺傳原因查明 18]。 新一代測(cè)序發(fā)現(xiàn)和兒科風(fēng)濕病腺苷脫氨酶2缺乏癥自那時(shí)以來,已報(bào)道了許多NGS驅(qū)動(dòng)孟德爾的發(fā)現(xiàn),一個(gè)子集已確定了免疫介導(dǎo)的疾病是直接相關(guān)的兒科風(fēng)濕病原因。其中有自身炎癥性疾病,其通常特征在于炎癥的發(fā)生在沒有任何可識(shí)別的觸發(fā)或特征典型的自身免疫的反復(fù)發(fā)作,以及免疫失調(diào)與易患自身免疫,免疫缺陷,和遺傳性過敏癥的疾病。也許是新識(shí)別,免疫介導(dǎo)的疾病的最引人注目的是腺苷脫氨酶2(DADA2),常染色體隱性,自身炎癥綜合征的缺陷,其特征是全身炎癥間歇熱病存在下,早發(fā)性復(fù)發(fā)性的腔隙性中風(fēng),一些帶有出血轉(zhuǎn)化和血管病變[19]。 3不相關(guān),受影響的個(gè)人和他們的父母不受影響的WES分析發(fā)現(xiàn)復(fù)合雜合突變CECR1,編碼腺苷脫氨酶2(ADA2),在每個(gè)主題。重要的是,它是產(chǎn)生這一發(fā)現(xiàn)多個(gè)受影響的個(gè)人的綜合分析?;颊?和2所產(chǎn)生的17和19個(gè)候選基因,分別列出單獨(dú)的序列分析,而確定了這兩個(gè)人的綜合分析CECR1作為唯一的候選基因。的化合物雜合突變CECR1是在使用常規(guī)的測(cè)序方法3的其他受影響的個(gè)體隨后確定,還有助于使該變體該基因真的致病的情況下。此外,所有受影響的受試者已顯著減少ADA2和外周血中的酶活性的水平相比,健康個(gè)體。的作者證明在一個(gè)嗎啉基沉默CECR1旁系在斑馬魚,魚胚發(fā)育顱內(nèi)出血及中性粒細(xì)胞減少,而且這種現(xiàn)象是可逆與共同引入野生型,人類的CECR1,但不與突變形式的 CECR1。這些實(shí)驗(yàn)表明動(dòng)物模型的建立感興趣的基因和疾病之間的功能性連接的一般值。具體地說,這項(xiàng)研究表明斑馬魚的如何的獨(dú)特功能,包括它們的發(fā)展非常迅速,其半透明的胚胎,和易用性,使它們可以被遺傳操作,可以使得它們一個(gè)吸引人的替代其他模式生物的基因的發(fā)現(xiàn)的快速調(diào)查。本研究接著找出純合突變CECR1的3例多動(dòng)脈炎結(jié)節(jié)(PAN),它與同時(shí)發(fā)布的研究還確定了共同隱性遺傳的突變CECR1在6家有潘,進(jìn)一步擴(kuò)大ADA2-范圍介導(dǎo)的疾病[20]。 慢性多發(fā)性骨髓炎與免疫失調(diào)NGS的孟德爾遺傳病調(diào)查的一個(gè)非常重要的好處是它的效用,即使在單受影響的個(gè)人和家庭為單位太小,連鎖分析的情況。這種能力表現(xiàn)在一項(xiàng)研究,研究了兒童免疫失調(diào)特點(diǎn)是白癜風(fēng),自身免疫性溶血性貧血,B淋巴細(xì)胞和無菌慢性多發(fā)性骨髓炎而演變成彌漫性肉芽腫病[21]。使用受影響的孩子的WES和他的兩個(gè)不受影響的父母,研究人員確定了12個(gè)基因,包含在受影響的子純合,非同義突變,不存在于父母任何一方。在這些是RAG1,其編碼重組酶激活基因1,并已具有類似于出現(xiàn)在受影響的兒童免疫失調(diào)有關(guān)。的T和B淋巴細(xì)胞在受影響的子的存在表明該錯(cuò)義突變,R699W,產(chǎn)生降低,但不存在,功能,考慮到的RAG結(jié)果T和細(xì)胞缺乏完整缺乏, HOIL-1蛋白缺乏癥另一個(gè)例子是兩兄妹,第三無關(guān)的孩子autoinflammation和危及生命的免疫缺陷,原因其中是由SNP基因分型和WES的組合確定了一個(gè)獨(dú)特的組合的情況。在生命的早期,所有三個(gè)受影響的兒童研制復(fù)發(fā),發(fā)作性全身性炎癥,以及抗體缺乏癥,復(fù)發(fā)性化膿性感染和支鏈淀粉狀材料在骨骼肌,平滑肌和心肌細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)沉積。有趣的是,骨髓移植引起的分辨率以一名患者的感染和炎癥的表現(xiàn),該患者繼續(xù)體驗(yàn)amylopectinosis進(jìn)展,最終屈服于心臟衰竭的并發(fā)癥。發(fā)現(xiàn)所有三個(gè)主題有功能喪失的隱性遺傳的,突變RBCK1,其編碼HOIL-1蛋白質(zhì),線性泛素鏈組裝復(fù)合物(LUBAC)[的一個(gè)組件 22。通過加入泛素的直鏈組成,所述LUBAC是極其參與蛋白特異性細(xì)胞目的地,例如核因子κB(NF-KB)必需調(diào)制器的白細(xì)胞介素(IL)的靶向-1受體的靶向( IL-1R),腫瘤壞死因子受體(TNFR),和toll樣受體(TLR)信號(hào)復(fù)合[23]。作者接著證明在從這些患者中,HOIL-1受損LUBAC組件的組件的損失成纖維細(xì)胞和EB病毒轉(zhuǎn)化的B細(xì)胞,導(dǎo)致在NF-κB活化的破壞。 免疫失調(diào)在PLCG2突變介導(dǎo)NGS也參與兩種疾病引起突變的發(fā)現(xiàn)PLCG2,突出雙方的力量和NGS方法的局限性。的PLCG2相關(guān)的免疫缺陷,抗體缺陷和免疫失調(diào)(PLAID),其特征在于寒冷性蕁麻疹和易感性遺傳性過敏癥,自身免疫和感染常染色體顯性綜合征,原因不是由NGS方法鑒定,但使用SNP-而被確定基于連鎖分析加上Sanger測(cè)序[8]。通過這一方法,三個(gè)不同的含外顯子缺失PLCG2被認(rèn)定為這種綜合征的原因。重要的是,WGS被承擔(dān)在第一先證者,但它沒有找出致病突變,因?yàn)檐浖頇z測(cè)缺失沒有被測(cè)試和調(diào)整,以檢測(cè)這種大小的半合子缺失。雖然原因他們可能會(huì)發(fā)生變化,這樣的故障的情況并不少見,并且實(shí)際上從一個(gè)大的,學(xué)術(shù)醫(yī)療中心最近的一份報(bào)告發(fā)現(xiàn),簡(jiǎn)稱為臨床WES評(píng)估可能的遺傳病癥的第250例患者中,WES沒有找出在75%的病例致病變種[1]。從積極的角度來看,這反映了成功鑒定1致病性遺傳變異出4例研究由WES,這是成功的一個(gè)非凡的速度! 在對(duì)比PLAID,自身炎癥PLAID(APLAID),這是與炎癥表現(xiàn)的皮膚,眼睛,和胃腸道特征在于抗體缺乏反復(fù)感染,一起,事業(yè)使用家庭三人,其中包括一個(gè)對(duì)WES被成功地識(shí)別受影響的父親和女兒,和不受影響的母親[24]。使用標(biāo)識(shí)> 10X覆蓋該是非同義,小說,進(jìn)化上保守的只有高質(zhì)量序列變體和預(yù)測(cè)為破壞的變體過濾策略,產(chǎn)生的8個(gè)候選變體的列表。在未受影響的爺爺奶奶這8個(gè)變種常規(guī)測(cè)序發(fā)現(xiàn),這些突變之一,PLCG2的S707Y變種,是一個(gè)新生突變,受影響的父親。 檢測(cè)導(dǎo)致單基因疾病的體細(xì)胞突變體細(xì)胞突變,或由此產(chǎn)生的突變從頭在體細(xì)胞,可能是一個(gè)重要和根據(jù)公認(rèn)病因。當(dāng)一個(gè)體細(xì)胞突變產(chǎn)生于個(gè)人的配子,該突變可以被發(fā)送,從頭,給后代,在其中的突變可以存在于種系中,并且可以進(jìn)一步發(fā)送。相反,當(dāng)一個(gè)體細(xì)胞突變發(fā)生在體細(xì)胞比其它配子,它產(chǎn)生細(xì)胞嵌合體與兩個(gè)遺傳上不同的細(xì)胞群。由于傳統(tǒng)的測(cè)序不能靈敏地識(shí)別細(xì)胞嵌合體,已經(jīng)有相對(duì)較少的研究探索引起的體細(xì)胞突變非惡性疾病的頻譜。定覆蓋該NGS的方法可以在每個(gè)堿基位置產(chǎn)生的巨大的深度,它現(xiàn)在是可能的,以確定致病體細(xì)胞突變,即使突變的細(xì)胞表示較大細(xì)胞群體的比例很低。雖然WES已成功地用于鑒定在許多疾病,包括cryopyrinopathies [致病體細(xì)胞突變25 - 28]中,最廣泛采用的測(cè)序平臺(tái)的全基因組擴(kuò)增步驟的誤差率相對(duì)較高,在1%〔 12,29],它可能會(huì)混淆的搜索頻率低于10%的發(fā)生的體細(xì)胞突變。有癌癥基因組學(xué)的研究表明,這一問題可能會(huì)部分地通過評(píng)估配對(duì)影響和不受影響的組織克服,這種做法得到了廣泛的應(yīng)用,識(shí)別癌癥相關(guān)的體細(xì)胞突變[一個(gè)巨大的范圍30]。通過采用了類似的策略,以變形綜合征的調(diào)查31],其特點(diǎn)是節(jié)段性增生,而被認(rèn)為是“象人”病組織增生疾病,調(diào)查人員查出病因是馬賽克,活化突變 AKT1。通過從6變形綜合征的患者獲得,再加上基因組DNA從6他們未受影響的一級(jí)親屬7受災(zāi)和4未受影響的組織活檢標(biāo)本進(jìn)行基因組DNA的WES,研究者應(yīng)用了過濾策略旨在確定新的蛋白質(zhì),改變變種存在在受影響的,但不是不受影響組織。確定的第一個(gè)基因突變后AKT1在一個(gè)單一的患者,人工檢查和后續(xù)研究最終發(fā)現(xiàn),26 29的變形綜合癥患者有AKT1突變。 除了 ??采用了檢查配對(duì)影響和不受影響的組織研究設(shè)計(jì),也有承諾,提高NGS研究的高保真其它幾種方法。通過允許識(shí)別和排除通過PCR或測(cè)序錯(cuò)誤從隨后的分析產(chǎn)生變異,這些方法大大提高NGS的靈敏度檢測(cè)超罕見的變異。在雙工測(cè)序,這是通過將寡核苷酸標(biāo)簽上的雙鏈DNA模板[每條鏈的5'端來實(shí)現(xiàn)29]。在測(cè)序分析讀取,如果一個(gè)變體上的標(biāo)簽序列中檢測(cè)讀取兩條鏈,然后可以得出結(jié)論,該變體是存在于原始樣品中。與此相反,通過PCR或測(cè)序錯(cuò)誤創(chuàng)建的突變被引入在單個(gè)DNA鏈,并因此變體上確定讀取只從一個(gè)DNA鏈被排除在外。在圓測(cè)序的DNA模板發(fā)送,使得可以使用滾環(huán)聚合酶來產(chǎn)生環(huán)化模板DNA在串聯(lián)的多個(gè)副本。通過創(chuàng)建物理連接串聯(lián)拷貝,可以確信,變體乘法在串聯(lián)檢測(cè)讀取分別生成作為環(huán)化模板的獨(dú)立拷貝,而變體串聯(lián)未檢測(cè)可能歸因于實(shí)驗(yàn)中引入的誤差[32]。 調(diào)查小兒風(fēng)濕性疾病的基因,復(fù)雜的繼承在兒童風(fēng)濕病,我們的許多最常見的疾病,包括各種形式的幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎(JIA),幼年系統(tǒng)性紅斑狼瘡(JSLE),少年炎癥myositides和慢性局部疼痛綜合征(即少年纖維肌痛),都是遺傳復(fù)雜疾病。代替從單一基因的突變產(chǎn)生,為的是在孟德爾遺傳疾病的情況下,轉(zhuǎn)基因復(fù)合物疾病導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素和一個(gè)或多個(gè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素的組合效應(yīng)。遺傳復(fù)雜疾病的風(fēng)險(xiǎn)可以通過共同的基因變體,其典型地具有對(duì)疾病的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小的效應(yīng)量的影響。罕見遺傳變異體也有助于基因復(fù)合物疾病的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)橐驯蛔C明在1型糖尿病(T1D)[33],類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)[34]和白塞氏病(BD)[35],等等。罕見的變異往往有較高的滲透率,并賦予疾病的個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)更大效果比常見的變異。然而,因?yàn)樗麄冞x擇了反對(duì),他們?nèi)匀缓币?,從而?duì)人群的疾病的風(fēng)險(xiǎn)比較小的貢獻(xiàn)。 金標(biāo)準(zhǔn)方法來研究基因復(fù)合物疾病是關(guān)聯(lián)研究,其中一個(gè)比較祖先類似基團(tuán)疾病影響的個(gè)體和健康對(duì)照受試者之間的遺傳變異的頻率。在這樣的研究,如果一個(gè)遺傳變體的頻率在兩個(gè)組之間顯著不同,則該變體被認(rèn)為是疾病相關(guān)的,并進(jìn)一步研究是必要的,以確定疾病相關(guān)的變體是否是疾病因果變體,或如果它與疾病的關(guān)聯(lián),只反映了其強(qiáng)大的連鎖不平衡(LD)與實(shí)際的因果變量。盡管一些候選基因研究是由連鎖圖譜定義的間隔處獲悉,在眾多的候選基因的研究依賴于最好的猜測(cè)和運(yùn)氣。 與市售的方法的出現(xiàn)來詢問用于在高通量的方式關(guān)聯(lián)的整個(gè)基因組,所述GWAS快速取代了候選基因研究,成為識(shí)別易感基因在遺傳復(fù)雜疾病的首選方法。一個(gè)GWAS是一個(gè)假設(shè)中立,不偏不倚的研究設(shè)計(jì),探討共同的遺傳標(biāo)記覆蓋了整個(gè)基因組,以確定疾病的易感基因位點(diǎn)[36]。使用SNP的被設(shè)計(jì)來查詢最常見的,獨(dú)立地繼承LD區(qū)段的陣列,GWAS可以識(shí)別LD區(qū)段窩藏常見,疾病相關(guān)的變體。GWAS不經(jīng)常識(shí)別功能上重要的風(fēng)險(xiǎn)的變體(多個(gè))的LD區(qū)段內(nèi),不過,此外,罕見疾病相關(guān)變體也內(nèi)GWAS-牽連的基因存在。對(duì)于這兩種原因,GWAS常常加上候選基因的研究,以更密集詢問GWAS-牽連易感基因位點(diǎn),以識(shí)別功能上相關(guān)的變體。這些后續(xù)研究的一個(gè)潛在的缺陷是集中在基因上的最靠近的變體,而忽略了更遠(yuǎn)距離影響的可能性的傾向。 在基因復(fù)雜疾病的研究方法的進(jìn)步已經(jīng)有一些在GWAS的是值得進(jìn)一步討論的全基因組數(shù)據(jù)集的性能和分析的重要進(jìn)展。首先,發(fā)展和SNP成熟歸集作為遺傳統(tǒng)計(jì)工具,是一個(gè)具有現(xiàn)代化的GWAS [共同的元素37,38]。SNP估算是可以通過實(shí)驗(yàn)SNP數(shù)據(jù)集的密集的SNP基因型的參考板的反復(fù)比較,準(zhǔn)確地判斷其他SNP基因型在實(shí)驗(yàn)人群中,統(tǒng)計(jì)方法在硅片。SNP插補(bǔ)的成熟是得到的大,基于測(cè)序的參照人群,如1000基因組工程[可用性同時(shí)啟用2],以及通過方法改進(jìn),以適應(yīng)基于測(cè)序的參考群體的基本上較大尺寸[3 ,39,40]。最終,多參考插補(bǔ)是首創(chuàng)與插補(bǔ)橫跨實(shí)驗(yàn)種群改進(jìn)的性能[2,3]。潛在的功率和利用GWAS歸責(zé)價(jià)值表現(xiàn)在最近的兩個(gè)單個(gè)BD病例對(duì)照收集研究。在這個(gè)人群中,年審311459 SNP的初始GWAS,顯著協(xié)會(huì)被確定BD之間IL10,HLA-B和IL23R-IL12RB2 [41]。在相同的情況下,控制集合的第二項(xiàng)研究中,SNP插補(bǔ)被用于擴(kuò)展數(shù)據(jù)集,以包括779465個(gè)SNP,最終確定的BD和之間的獨(dú)立關(guān)聯(lián)CCR1,STAT4,KLRC4和ERAP1在第一GWAS未檢測(cè)到[42] 。 除了 ??擴(kuò)大的SNP數(shù)據(jù)集的密度,插補(bǔ)為基礎(chǔ)的方法也可以被用來推斷古典主要組織相容性復(fù)合體(MHC)等位基因。許多GWAS,特別是那些自身免疫和免疫相關(guān)疾病,已經(jīng)確定了其中MHC I類或II類的基因簇的疾病關(guān)聯(lián)。最近,一種技術(shù)已經(jīng)發(fā)展,允許一個(gè)統(tǒng)計(jì)確定的MHC I類和II類的類型,以及從屬氨基酸的身份,從幾乎任何市售GWAS陣列[的MHC區(qū)衍生的SNP基因型43,44] 。通過應(yīng)用這種方法,RA,它與人類白細(xì)胞抗原有很大的關(guān)系(HLA)-DRB1等位基因 [45],RA 的風(fēng)險(xiǎn)映射到HLA-DRB1三個(gè)氨基酸位置。這項(xiàng)工作進(jìn)一步細(xì)化了RA的共同表位的了解,同時(shí),還確定了BD和單個(gè)殘基都HLA-B和HLA-DPB1,這兩者都不先前已知影響的RA風(fēng)險(xiǎn)[之間的關(guān)聯(lián)46]。除了??RA的,這種方法最近被用于研究的MHC-I類分子的在BD中,在那里它識(shí)別一組7個(gè)氨基酸HLA-B和HLA-A是獨(dú)立地影響疾病易感性[的殘基的作用47]。此外,在BD-相關(guān)殘基的位置都牽涉肽由雙方的MHC I類分子和細(xì)胞毒性細(xì)胞的細(xì)胞毒性,通過受體的兩個(gè)不同家族的調(diào)節(jié)在BD中的發(fā)病機(jī)制的結(jié)合。鑒于許多兒科風(fēng)濕性疾病有與特定的MHC分子的關(guān)聯(lián),這種技術(shù)可以是在這些疾病的調(diào)查尤其豐富。 特別是有關(guān)兒童風(fēng)濕病,基因組的薈萃分析已經(jīng)制定并通過以增強(qiáng)GWAS的權(quán)力在某些最嚴(yán)重影響的疾病,如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[中48,49],其中最新的全基因組的薈萃分析包括約1000萬單核苷酸多態(tài)性研究的29,880例,歐洲和亞洲血統(tǒng)[73758名健康對(duì)照50]。建立在確定先前研究的59個(gè) ??已知的RA易感基因位點(diǎn),岡田等人確定了42本小說,顯著RA易感基因位點(diǎn)[50]。基因組范圍的薈萃分析也可以在稀有,基因復(fù)合物疾病,如全身賈,接骨點(diǎn)炎相關(guān)賈和銀屑病賈,其中基因組薈萃分析可能需要甚至裝配的適當(dāng)大小的情況下收集到的調(diào)查利用執(zhí)行GWAS。 低頻和罕見的遺傳變異在基因,復(fù)雜疾病低頻變體(低于0.05的頻率)和罕見的遺傳變體(低于0.01的頻率)是在遺傳復(fù)雜疾病風(fēng)險(xiǎn)的另一重要來源。事實(shí)上,由于罕見的變異不包括在市售的GWAS SNP陣列,它不是直到WGS和WES數(shù)據(jù),如千人基因組計(jì)劃和美國(guó)國(guó)家心肺血液研究所的外顯子組測(cè)序計(jì)劃的景觀參考群體釋放罕見的遺傳變異是真正的贊賞[51]。今天,罕見的變異可能被詢問的三種一般方法:使用NGS方法,包括有針對(duì)性的深測(cè)序,WES和WGS; 使用被設(shè)計(jì)來檢查罕見變體,如免疫芯片[特殊的基因分型陣列52],一個(gè)SNP陣列是免疫學(xué)上的重要基因的一個(gè)子集內(nèi)密集基因型的SNP; 并利用SNP歸集與千人基因組參考的數(shù)據(jù)來推斷的罕見變異的身份。重要的是,統(tǒng)計(jì)方法用于評(píng)價(jià)罕見變異從那些用來分析常見變異不同。單點(diǎn)分析,像那些用于檢查常見的變體,正在供電,因?yàn)槌霈F(xiàn)罕見的等位基因的數(shù)量將需要過于大的研究群體。相反,分析了考慮的罕見變體的分布在整個(gè)基因稱為基因?yàn)榛A(chǔ)的測(cè)試或負(fù)擔(dān)測(cè)試,被廣泛地測(cè)試對(duì)于疾病的關(guān)聯(lián)與罕見變異[54]。這些測(cè)試可用于的罕見變異的分布或“包袱”比較兩個(gè)群體之間。欲了解更多信息,請(qǐng)參閱通過Panoutsopoulou局部的審查等。[54] 有針對(duì)性的深測(cè)序研究是NGS版的候選基因研究,可對(duì)所有候選基因或感興趣區(qū)域多重審訊。在開拓之一靶向重新測(cè)序研究,Nejentsev 等人檢查10個(gè)候選基因座在480 1型糖尿病(T1D)的患者和480名健康對(duì)照者,識(shí)別的罕見變體IFIH1,編碼黑素瘤分化相關(guān)蛋白5,將其設(shè)在一個(gè)區(qū)域先前由I型糖尿病的GWAS牽連。這項(xiàng)研究表明,測(cè)序可以澄清風(fēng)險(xiǎn)源通過GWAS [初步確定基因組區(qū)域33]。使用類似的方法,桐野等人在2461 BD病例和2458名健康對(duì)照者的集合審查了GWAS涉及10個(gè)候選基因和11個(gè)基因的先天免疫系統(tǒng)的深測(cè)序的。使用三種不同的罕見變異協(xié)會(huì)的測(cè)試中,這個(gè)研究確定顯著富集的罕見變異TLR4,IL23R和NOD2在BD,以及BD和共同M694V變異之間的關(guān)聯(lián)MEFV,暗示先天免疫機(jī)制在BD的發(fā)病機(jī)制[35]。的GWAS牽連的風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)有針對(duì)性的深重測(cè)序研究的許多其他疾病,包括類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和炎性腸病[還發(fā)現(xiàn)罕見變異協(xié)會(huì)34,55]。 期待基因復(fù)雜小兒風(fēng)濕性疾病這些例子表明,GWAS的耦合和有針對(duì)性的,深深的被稱為易感基因位點(diǎn)的測(cè)序是一個(gè)強(qiáng)大的,直觀的方法來利用NGS的能力,同時(shí)限制可以通過WGS的GWAS或WES而招致的財(cái)務(wù)成本和計(jì)算時(shí)間和復(fù)制的人群。它也是預(yù)見,在不久的將來,遺傳復(fù)雜疾病的調(diào)查將過渡遠(yuǎn)離SNP基因分型陣列,而不是采用WGS或WES來創(chuàng)建基于人口的數(shù)據(jù)集。這種選擇會(huì)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)娜轿贿z傳變異,從單一的實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)查完整的數(shù)據(jù)集。 對(duì)于小兒風(fēng)濕性疾病,上面討論的方法按住推進(jìn)我們像佳和JSLE疾病的認(rèn)識(shí),樣本招募明顯的挑戰(zhàn)巨大潛力。常見變異雖然GWAS一般需要至少1000受影響的受試者的樣本量,以檢測(cè)在疾病風(fēng)險(xiǎn)增加10%-20%的效果,在像RA疾病的研究已經(jīng)繼續(xù)確定新穎易感基因位點(diǎn),盡管最較小貢獻(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)比以前鑒定,為研究人口規(guī)模增長(zhǎng)[48 - 50]。由于大多數(shù)小兒風(fēng)濕性疾病是罕見的疾病,裝配足夠大的病人集合來進(jìn)行相關(guān)研究將始終是一個(gè)挑戰(zhàn)。但是,這種挑戰(zhàn)可能由兒科風(fēng)濕病社區(qū)內(nèi)形成的地方,地區(qū),國(guó)家和國(guó)際合作得到滿足。對(duì)患者樣本集合,通過這種網(wǎng)絡(luò)的共享和整合可以產(chǎn)生大量的國(guó)際調(diào)查,將繼續(xù)提供新的見解的兒科風(fēng)濕病[原因53,56,57]。 確定非編碼基因變異的疾病易感性中的作用多數(shù)確定GWAS下降的DNA的內(nèi)含子或間區(qū)域內(nèi)的性狀相關(guān)的SNP,而只有5-10%的人的編碼區(qū)〔內(nèi)發(fā)生6,58]。通過這些非編碼變異導(dǎo)致人類疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制的歷史缺乏了解是一個(gè)主要障礙,以確定大多數(shù)GWAS-牽連位點(diǎn)的功能相關(guān)性。幸運(yùn)的是,戰(zhàn)略的制定和細(xì)化的SNP最有可能賦予功能效果的選擇,以幫助是一個(gè)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)域。 在努力識(shí)別非編碼DNA的功能相關(guān)的區(qū)域,這可能帶來為了GWAS產(chǎn)生的數(shù)據(jù),編碼項(xiàng)目采用各種方法來識(shí)別基因組區(qū)域用的調(diào)節(jié)功能。的DNA酶I過敏網(wǎng)站(DHS)的映射是在確定調(diào)控DNA [轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入的地區(qū)用4]。使用125人體細(xì)胞和組織類型[59],瑟曼等人已經(jīng)為我們提供了DNA的細(xì)胞特異性調(diào)節(jié)區(qū)域的地圖表示為峰(可染色)和谷(人跡罕至的染色質(zhì)),其中大多數(shù)是下游轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn),內(nèi)含子分開和間隔區(qū)之間。驗(yàn)證這些發(fā)現(xiàn),他們發(fā)現(xiàn)確定了染色質(zhì)免疫沉淀測(cè)序(芯片起)峰的90%以上-另一種方法,用于鑒定結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子[DNA區(qū)域4] - ,發(fā)現(xiàn)一個(gè)報(bào)告DHS內(nèi)映射。類似地,增加的CpG位點(diǎn),這被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄沉默的標(biāo)志物的甲基化[60],被認(rèn)為是成反比與染色質(zhì)訪問性相關(guān)。此外,組蛋白修飾已經(jīng)顯示影響基因[轉(zhuǎn)錄61]和這些修改熱點(diǎn)小區(qū)特有映射可用于識(shí)別非編碼基因組的細(xì)胞特異性基因調(diào)控重要的領(lǐng)域。最后,也許是最有趣的,非編碼區(qū)數(shù)據(jù)集也提供了我們的自身免疫性疾病的共性的線索。所有自身免疫性疾病,盡管他們的表型差異,GWAS變體與美國(guó)國(guó)土安全部在免疫細(xì)胞共定位,約25%的人可以在15轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn),與臨界免疫調(diào)節(jié)劑相互作用,干擾素調(diào)節(jié)因子9(IRF9內(nèi)找到)[6] 手持的小區(qū)固有的數(shù)據(jù),標(biāo)識(shí)調(diào)節(jié)DNA的區(qū)域,研究人員現(xiàn)在可以組織,并且為了具有功能性影響的其可能性的秩GWAS-牽連變體的增加量。在系統(tǒng)性紅斑狼瘡[一項(xiàng)研究62],通過交叉參考已經(jīng)建立 TNFAIP3風(fēng)險(xiǎn)基因座與已知的DNA調(diào)節(jié)元件,一是風(fēng)險(xiǎn)變體位于一個(gè)區(qū)域由高DHS,一個(gè)H3K27Ac組蛋白標(biāo)記(這是一個(gè)指標(biāo)定義轉(zhuǎn)錄活性),和會(huì)聚結(jié)合位點(diǎn)7的轉(zhuǎn)錄因子如通過芯片起確定讀取。這種變異的功能性調(diào)查顯示,它產(chǎn)生改變的NF-κB,導(dǎo)致減毒蛋白表達(dá)轉(zhuǎn)化的B細(xì)胞系的結(jié)合。同樣地,研究人員在研究血小板減少癥與不存在半徑(TAR)確定的關(guān)聯(lián)的TAR和低頻5'UTR變體和一種新型的內(nèi)含子1變體之間RBM8A,編碼該RNA結(jié)合蛋白Y14 [63]。基于從在ENCODE項(xiàng)目中的7人細(xì)胞系的組蛋白修飾的數(shù)據(jù),以及結(jié)合測(cè)序調(diào)節(jié)元件(FAIRE)的甲醛輔助隔離(FAIRE-SEQ)從巨核數(shù)據(jù),無論是TAR相關(guān)變體的被發(fā)現(xiàn)居住可能主動(dòng)調(diào)節(jié)DNA的區(qū)域內(nèi)。進(jìn)一步的分析表明5'非編碼區(qū)變體引入一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄阻遏,EVI1,而內(nèi)含子變體破碎為轉(zhuǎn)錄因子MZF1和RBPJ的結(jié)合部位,導(dǎo)致在一個(gè)顯著下降RMB8A啟動(dòng)子活性在人巨核細(xì)胞系和Y14蛋白水平的患者的血小板裂解物的減少。 認(rèn)識(shí)到內(nèi)調(diào)節(jié)DNA的改變可具有功能重要性,一些人試圖對(duì)這些發(fā)現(xiàn)通過細(xì)胞特異性調(diào)控的DNA審查,以努力進(jìn)一步集中尋求因果變體延伸6,64]。即,給定的DNA調(diào)節(jié)區(qū)不同根據(jù)細(xì)胞類型,它是可能的變體可以僅具有在特定細(xì)胞類型的功能相關(guān)性(或類型),和富含細(xì)胞特異性調(diào)控的DNA疾病相關(guān)的SNPs可用作作為一個(gè)小區(qū)類型的重要性在疾病的發(fā)病機(jī)制的一個(gè)指標(biāo)。使用先前確定的變種,從4個(gè)不同的疾病表型,Trynka 等人能夠確定其基因調(diào)控將受影響最嚴(yán)重的細(xì)胞類型。這是通過分配一個(gè)信元類型的特異性得分來根據(jù)它的共定位與細(xì)胞特異性的H3K4me3的峰,分別位于啟動(dòng)子和與活性轉(zhuǎn)錄相關(guān)聯(lián)的每個(gè)相關(guān)聯(lián)的變體來實(shí)現(xiàn)。有趣的是,它們能夠識(shí)別的CD4 +調(diào)節(jié)性T細(xì)胞作為其基因調(diào)控是最重通過已知類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的影響的細(xì)胞類型(RA)的變體。此外,他們還發(fā)現(xiàn)了SNP的LD與已發(fā)布的RA風(fēng)險(xiǎn)等位基因,rs13119723,這是位于之間IL2和IL21基因,只有116個(gè)堿基對(duì)從H3K4me3的高峰之巔主要在CD4 + T細(xì)胞中。同樣地,在腹腔疾病[的研究64 - 66],Trynka。等人描述了使用稠密的基因分型,以確定疾病相關(guān)的SNP即在強(qiáng)的LD有潛在因果變體也位于一個(gè)的CD4 +調(diào)節(jié)性T小區(qū)特定H3K4me3的標(biāo)記。同樣,Maurano 等人 [6] 檢測(cè)了多種細(xì)胞類型的調(diào)節(jié)DNA區(qū)域內(nèi)建立的克羅恩?。–D)和多發(fā)性硬化(MS)風(fēng)險(xiǎn)的變體的位置。對(duì)于CD,他們發(fā)現(xiàn)的CD相關(guān)的SNPs一個(gè)顯著富集兩個(gè)T輔助細(xì)胞17(Th17細(xì)胞)和T輔助1(Th1細(xì)胞)細(xì)胞的調(diào)節(jié)DNA中,而MS-相關(guān)的SNP位點(diǎn)均被臍血的監(jiān)管DNA中富含衍生,CD3 + T細(xì)胞和CD19 + CD20 + B淋巴細(xì)胞,從而提高對(duì)T細(xì)胞的教育和發(fā)展的,在MS的發(fā)病機(jī)理的貢獻(xiàn),以及B細(xì)胞介導(dǎo)的病理學(xué)的問題。有趣的是,他們還指出,腦組織內(nèi)DHS被發(fā)現(xiàn)懷有少數(shù)的MS相關(guān)的SNP,這表明SNP的對(duì)神經(jīng)元的基因表達(dá),在MS的效果是比那些位于所述免疫系統(tǒng)的細(xì)胞內(nèi)不太重要。 非編碼RNA:監(jiān)管監(jiān)管者?由于RNA的第一描述逃避檢測(cè)字面上十年后[67],非編碼RNA新種目前正在發(fā)現(xiàn)以快速的步伐和非編碼RNA已成為風(fēng)濕病和免疫學(xué)的領(lǐng)域積極調(diào)查的區(qū)域。的出現(xiàn)和RNA測(cè)序的生長(zhǎng)(RNA測(cè)序)技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了我們所稱為“轉(zhuǎn)錄”意外的擴(kuò)張,從mRNA種類等待翻譯成它們的蛋白質(zhì)產(chǎn)品,以一種復(fù)雜的集合的集合將我們的核糖核酸的理解RNA分子還包括重要的調(diào)控元件,其僅僅存在是具有挑戰(zhàn)性的基因[的傳統(tǒng)定義68,69]。加入甚至進(jìn)一步的復(fù)雜性轉(zhuǎn)錄,不僅是它的組合物的細(xì)胞特異性的,但約6%編碼和非編碼轉(zhuǎn)錄股序列具有較小RNA種類,提高的可能性,這些較小的RNA可能尚未直接轉(zhuǎn)錄,但從他們的更大的同行[產(chǎn)生68]。在本節(jié)中,我們將回顧我們目前的非編碼RNA的了解,特別是微 RNA(miRNA)的長(zhǎng)非編碼RNA(lncRNA),相對(duì)于風(fēng)濕病和免疫性疾病。 微RNA的miRNA是從較大的轉(zhuǎn)錄物通過在細(xì)胞核RNA酶酶Drosha和DGCR8復(fù)雜的合作行動(dòng)衍生的內(nèi)切核糖核酸酶Dicer酶一起輔因子在細(xì)胞溶質(zhì)[70,71]。他們傳授自己的行為,通過互補(bǔ)結(jié)合于mRNA,從而抑制翻譯[的72]。三個(gè)重要的miRNA大量參與免疫調(diào)節(jié)是的miR-146a的中,miR-155和miR-223,它的海拔高度已被證明在RA滑膜組織[73,74]。的miR-146a的,一個(gè)NF-κB應(yīng)答元件,通過抑制翻譯的負(fù)調(diào)節(jié)TLR介導(dǎo)的免疫激活兩個(gè)腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(TRAF6)和白介素-1相關(guān)激酶1(IRAK1)消息[75 - 77。的miR-155,一個(gè)RNA物質(zhì)首先在人B細(xì)胞淋巴瘤[鑒定77],被認(rèn)為可以作為炎癥的一個(gè)啟動(dòng)子。突出其促炎作用,過度表達(dá)在CD14 +細(xì)胞的miR-155導(dǎo)致增效生產(chǎn)脂多糖(LPS)的誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子和,與此相反,其在小鼠中敲除導(dǎo)致膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎的多減毒發(fā)展[78,79]。 最后,的miR-223最初被認(rèn)為是一個(gè)髓特異性的miRNA具有消炎功能,作為其擊倒導(dǎo)致增加的外周中性白細(xì)胞增多,經(jīng)放大的嗜中性白細(xì)胞呼吸爆發(fā),并自發(fā)炎癥性肺部疾病的發(fā)展,以及夸張的LPS誘導(dǎo)器官破壞[80]。在巨噬細(xì)胞中,miR-223通過靶向STAT3 [活性限制了生產(chǎn)TLR誘導(dǎo)的IL-1β以及IL-6的81]。事實(shí)上,存在一個(gè)保守的miR-223結(jié)合位點(diǎn)的3'非翻譯NLRP3的區(qū)域,這可能導(dǎo)致降低的炎性活性[82,83]。然而,該圖片復(fù)雜中,miR-223已被證明在周邊中增加T淋巴細(xì)胞 RA患者[的84]。此外,阻塞的miR-223在脾淋巴細(xì)胞導(dǎo)致減少在LPS誘導(dǎo)干擾素-γ(IFN-γ)85的miR-223進(jìn)入結(jié)腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞]和轉(zhuǎn)染產(chǎn)生增加白細(xì)胞介素17A生產(chǎn)的[86],從而提高的可能性的miR-223可能是促炎淋巴細(xì)胞。 長(zhǎng)鏈非編碼RNA長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)共享許多功能,在他們的翻譯弟兄大部分都是同樣由RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄,經(jīng)過拼接,包含5'末端甲基鳥帽和多聚腺苷酸尾[87],甚至結(jié)合核糖體,但仍是不認(rèn)為是被翻譯的[88]由于不存在的開放閱讀框的。lncRNA的功能迄今被證明是多樣的,由于結(jié)合的RNA的雙重能力(通過未處理lncRNA或通過較小的衍生物等物種的miRNA結(jié)合,如上所述)和蛋白[69]。 新描述的腫瘤壞死因子α(TNF-α) -異構(gòu)核核糖L(hnRNPL)相關(guān)免疫調(diào)節(jié)基因間隔長(zhǎng)非編碼RNA(lincRNA),THRIL,有助于說明lncRNA的[的功能之一89]。使用自定義lncRNA芯片,李等人。處理過的佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯(PMA)-differentiated THP-1細(xì)胞用Pam3CSK4,一個(gè)TLR1 / 2激動(dòng)劑,并發(fā)現(xiàn)了一些差異表達(dá)lncRNAs,然后將其隨后測(cè)試它們通過影響TNF-α的分泌能力shRNA的擊倒。THRIL,這是需要Pam3CSK4誘導(dǎo)的TNF-α產(chǎn)生,被發(fā)現(xiàn)特異性結(jié)合hnRNPL在于被確定為結(jié)合到TNF-α啟動(dòng)子的復(fù)合物。有趣的是,他們還發(fā)現(xiàn),TNF-α導(dǎo)致的下調(diào)THRIL通過負(fù)反饋機(jī)制,以及與本協(xié)議,全血THRIL表達(dá)見于急性川崎病減小。 除了??TNF-α,一lncRNA也被證明參與IFN-γ的調(diào)節(jié)和Th1介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。Tmevpg1,或巢,最初被描述在抗病毒應(yīng)答[幫助90],位于接近 IFNG,發(fā)現(xiàn)被上調(diào)在IFN-γ的Th1產(chǎn)生極化T淋巴細(xì)胞,但不是CD8 + T細(xì)胞,并且是依賴于STAT4和T-bet的[91]。此外,Tmevpg1被證明與蛋白質(zhì)WDR5,其催化組蛋白H3賴氨酸4(H3K4me3的),與活性轉(zhuǎn)錄相關(guān)聯(lián)的染色質(zhì)標(biāo)記的甲基化相互作用,導(dǎo)致增加的H3K4me3的在IFNG軌跡[92]。 基因的發(fā)現(xiàn)為靶向治療翻譯執(zhí)行任何人類疾病的遺傳和基因組學(xué)研究的最終目標(biāo)是識(shí)別并了解其發(fā)病機(jī)制。我們應(yīng)盡量避免采用對(duì)人類疾病的發(fā)病機(jī)制的新見解,新的治療策略鑒定治療人類疾病的增加療效和安全性??梢源嬖诘倪z傳原因或風(fēng)險(xiǎn)因子的識(shí)別和靶向治療來調(diào)節(jié)該基因或通路的發(fā)展之間一個(gè)非常長(zhǎng)的過程,但也有場(chǎng)合最初開發(fā)用于另一種疾病的試劑可以重新用于特定疾病基于遺傳發(fā)現(xiàn)[93]。這是對(duì)于重組白細(xì)胞介素1受體拮抗劑(IL1RA),阿那白滯的情況下,與IL-1介導(dǎo)的疾病,新生兒發(fā)病多系統(tǒng)炎性疾?。∟OMID,也稱為慢性小兒神經(jīng)皮膚和關(guān)節(jié)[CINCA的治療]綜合征)和IL1RA(DIRA的不足)。NOMID通過激活的突變引起NLRP3,而DIRA是由隱性的,損失的功能突變 IL1RN,這兩者產(chǎn)生具有深刻的影響過大,IL-1介導(dǎo)的信號(hào)。在這兩種情況下,重組IL1RN的治療給藥是非常有效的,消除了全身和局部炎癥表現(xiàn)[94,95]。在最近鑒定自身炎性疾病,DADA2的情況下,即引起的ADA2的功能的突變,其具有兩個(gè)酶促和生長(zhǎng)因子相關(guān)的功能喪失,替代療法是一個(gè)直觀的治療方法。由于ADA2存在健康人的血漿中,正在努力調(diào)查DADA2治療使用新鮮冰凍血漿或冷沉淀作為替代治療。關(guān)于遺傳學(xué)發(fā)現(xiàn)的翻譯治療策略在基因復(fù)雜疾病,它已被認(rèn)為GWAS研究的產(chǎn)品一直給人留下深刻印象在他們的貢獻(xiàn),我們的基本認(rèn)識(shí)和人類疾病[治療96]。與此相反,R A的最近的累積的基因組的調(diào)查發(fā)現(xiàn)GWAS-牽連的基因和RA治療靶點(diǎn)[之間大量的重疊50]。通過整合RA的最大的薈萃分析GWAS的分析功能注釋,表達(dá)數(shù)量性狀位點(diǎn)信息和路徑分析中,作者發(fā)現(xiàn)了98個(gè)候選基因(以及他們所屬的途徑),并批準(zhǔn)了27間顯著豐富的重疊治療目標(biāo)的RA【治療50]。盡管本研究鑒定生物學(xué)相關(guān)RA的候選基因和RA治療靶點(diǎn)回顧性之間的關(guān)系,而不是承認(rèn)新的治療目標(biāo)前瞻性,這項(xiàng)研究仍確認(rèn),以確定在遺傳復(fù)雜疾病既生物學(xué)相關(guān)途徑和有希望的治療靶的GWAS的能力。 摘要途徑調(diào)查人類疾病的遺傳基礎(chǔ)正在迅速發(fā)展。NGS技術(shù)已經(jīng)徹底改變了基因組學(xué),與WES / WGS成為調(diào)查單基因疾病的重要工具。公開獲得的NGS數(shù)據(jù)集已經(jīng)成為基因組學(xué)研究的重要資源。在孟德爾疾病,從參考群體等位基因頻率數(shù)據(jù)被通常用于變種過濾。在基因復(fù)雜疾病,這些基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集已經(jīng)促進(jìn)了SNP歸集重要的改進(jìn)并啟用大規(guī)模的全基因組的薈萃分析。雖然有針對(duì)性的深測(cè)序非常適合夫婦與GWAS,這很可能是由WGS產(chǎn)生的綜合基因組數(shù)據(jù)集將最終取代SNP基因分型在復(fù)雜的遺傳性狀的調(diào)查。體細(xì)胞(或從頭)的突變,這是越來越多的認(rèn)可零星疾病的潛在原因,更容易被NGS檢測(cè)方法。我們的非編碼基因變異的功能重要性的認(rèn)識(shí)也在迅速擴(kuò)大。含有編碼和其他數(shù)據(jù)的注釋數(shù)據(jù)庫(kù)將提高我們的GWAS研究結(jié)果的解釋和它們之間的關(guān)系,以特定的細(xì)胞群。NGS的有效和迅速查明因果關(guān)系和風(fēng)險(xiǎn)的變體的能力,導(dǎo)致基因發(fā)現(xiàn)和功能的理解之間的瓶頸。這創(chuàng)造了需要測(cè)試的變體的功能性后果的優(yōu)先方案,并為新的模型系統(tǒng)和策略-如斑馬魚模型,并與CRISPR / cas9技術(shù)[遺傳工程97] -以更有效地評(píng)估其功能。這些方法小兒風(fēng)濕性疾病的應(yīng)用程序保存為未來發(fā)現(xiàn)巨大潛力。 名詞解釋
腳注出版商免責(zé)聲明:這是一個(gè)已經(jīng)被接受發(fā)表未經(jīng)編輯的手稿的PDF文件。作為向我們的客戶服務(wù),我們提供了手稿的早期版本。這份手稿將進(jìn)行文字編輯生成的證明,排版和審查,最后公布其最終可引用的形式。請(qǐng)注意,在生產(chǎn)過程中的錯(cuò)誤可被發(fā)現(xiàn)的可能影響的內(nèi)容,并且適用于該軸頸所有法律聲明涉及。
利益沖突聲明 投稿人信息邁克爾J. Ombrello,關(guān)節(jié)炎,肌肉骨骼和皮膚病,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院,DHHS 9000洛克維爾派克,10號(hào)樓,房間10C101A,MSC 1560研究所馬里蘭州貝塞斯達(dá)20892-1560,USA 基斯A.西科拉,關(guān)節(jié)炎,肌肉骨骼和皮膚病,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院,DHHS 9000洛克維爾派克,10號(hào)樓,房間10 CRC / 1-5256研究所,MSC 1102馬里蘭州貝塞斯達(dá)20892-1102,USA 丹尼爾·L??ㄋ固丶{,國(guó)家人類基因組研究所,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院,DHHS 9000洛克維爾派克,50樓,5222室,8002 MSC馬里蘭州貝塞斯達(dá)20892-8002,USA 參考1. 楊Y,Muzny DM,里德JG等。臨床全外顯子組測(cè)序孟德爾疾病的診斷。新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志。2013; 369:1502年至1511年 [PMC自由文章 ] [ 考研 ] 2. Abecasis GR,王文浩A,布魯克斯LD等。遺傳變異,從1092人的基因組集成的地圖。自然。2012; 491:56-65 [PMC自由文章 ] [ 考研 ] 4. 伯恩斯坦BE,伯尼E,鄧納姆我,等。。DNA元素在人類基因組集成的百科全書性質(zhì)。2012; 489:57-74 [PMC自由文章 ] [ 考研 ] 5. 查德威克LH。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院路線圖表觀基因組計(jì)劃數(shù)據(jù)資源,表觀基因組學(xué)。2012; 4:317-324 [PMC自由文章 ] [ 考研 ] 6. 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