復(fù)雜疾病研究思路課件

高通量測(cè)序復(fù)雜疾病研究思路2015年2月高通量測(cè)序2015年2月1復(fù)雜疾?。菏窃诒姸嘁蛩毓餐饔孟掳l(fā)生的，如多個(gè)基因、一個(gè)基因的多個(gè)突變、環(huán)境作用以及未知的隨機(jī)因素，遺傳模式復(fù)雜。可以認(rèn)為對(duì)于復(fù)雜疾病來(lái)說(shuō)，每個(gè)基因影響有限，單獨(dú)不足以致病，而且可能對(duì)于疾病既非充分也非必要。復(fù)雜疾病在普通人群中發(fā)病率較高（一般不少于1%），所以也叫“常見(jiàn)疾病”，如精神分裂癥、雙相情感障礙、糖尿病、癌癥等。復(fù)雜疾病復(fù)雜疾?。菏窃诒姸嘁蛩毓餐饔孟掳l(fā)生的，如多個(gè)基因、一個(gè)基因2心腦血管疾?。ǜ哐獕?、冠心病、卒中）神經(jīng)系統(tǒng)疾病（自閉癥、帕金森、阿爾茲海默癥）代謝類疾?。ㄌ悄虿　⒓卓海┖粑到y(tǒng)疾?。璺危┳陨砻庖卟。t斑狼瘡、類風(fēng)濕）……涉及疾病種類心腦血管疾病（高血壓、冠心病、卒中）涉及疾病種類3致病因素遺傳因素基因變異表觀遺傳環(huán)境因素生物性因素理化性因素營(yíng)養(yǎng)性因素精神性因素……致病因素遺傳因素基因變異表觀遺傳環(huán)境因素生物性因素理化性因素4研究方向遺傳易感性發(fā)生發(fā)展機(jī)制分子標(biāo)志物疾病治療研究方向遺傳易感性發(fā)生發(fā)展機(jī)制分子標(biāo)志物疾病治療5遺傳易感性遺傳易感性6遺傳基礎(chǔ)是由多基因構(gòu)成的，它部分決定了個(gè)體發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)。這種由遺傳基礎(chǔ)決定一個(gè)個(gè)體患病的風(fēng)險(xiǎn)稱為易感性。（因此學(xué)術(shù)界將遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定個(gè)體患病某種遺傳病的風(fēng)險(xiǎn)稱為易患性。易感性+環(huán)境因素=易患性）遺傳易感性遺傳基礎(chǔ)是由多基因構(gòu)成的，它部分決定了個(gè)體發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)。這種由7全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-wideassociationstudy，GWAS）是一種對(duì)全基因組范圍內(nèi)的遺傳變異基因總體關(guān)聯(lián)分析的方法，能夠一次性對(duì)疾病進(jìn)行輪廓性概覽，適用于復(fù)雜疾病的研究。傳統(tǒng)的GWAS研究以芯片技術(shù)為主，依賴于已知基因序列和雜交反應(yīng)，往往遺漏重要信息，且可靠性、重復(fù)性差。近兩年，利用高通量測(cè)序進(jìn)行GWAS逐漸興起。SNPA不患病SNPA患病SNPB不患病SNPB患病統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)該SNP與該病是否有關(guān)聯(lián)及關(guān)聯(lián)程度GWAS全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-wideassociati8患病人群正常人群遺傳易感性研究患病人群正常人群遺傳易感性研究9常見(jiàn)變異假說(shuō)Commondisease--Commonvariants:常見(jiàn)疾病主要是由常見(jiàn)基因的常見(jiàn)變異累積引起的。利用基因芯片進(jìn)行GWAS研究問(wèn)題：有效性：難以檢測(cè)到罕見(jiàn)變異（探針設(shè)計(jì)及低頻問(wèn)題）可靠性：GWAS

主要依賴統(tǒng)計(jì)分析，因此可能會(huì)出現(xiàn)比較多的假陽(yáng)性和假陰性結(jié)果，大量功能實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證才是根本解決辦法重復(fù)性：不同的群體、不同的研究一致性差精確性：GWAS

可以確定與性狀或疾病相關(guān)的位點(diǎn)而非直接確定基因本身

常見(jiàn)變異假說(shuō)Commondisease--Commonv10高通量測(cè)序優(yōu)勢(shì)有效性：高通量測(cè)序技術(shù)，不局限于已知位點(diǎn)，能夠檢測(cè)未知突變及低頻突變可靠性：測(cè)序準(zhǔn)確性高于基因芯片技術(shù)，分析結(jié)果可靠性更高重復(fù)性：測(cè)序重復(fù)性較高精確性：測(cè)序不局限于已知位點(diǎn)，能夠?qū)μ囟ɑ虻娜孔儺惽闆r進(jìn)行全面分析，更有利于將疾病與基因關(guān)聯(lián)

全基因組測(cè)序：對(duì)基因組最全面的分析外顯子組：有效信息率高，利于分析和驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組：基因變異和表達(dá)量?jī)蓚€(gè)維度的分析

高通量測(cè)序優(yōu)勢(shì)有效性：高通量測(cè)序技術(shù)，不局限于已知位點(diǎn)，能夠11Whole-ExomeSequencingIdentifiesRareandLow-FrequencyCodingVariantsAssociatedwithLDLCholesterolLeslieA.Lange,YounaHu,HeZhang,etal.February,2014案例1Whole-ExomeSequencingIdentif12對(duì)2005個(gè)美國(guó)人（其中554個(gè)為低密度脂蛋白-膽固醇LDL-C水平最高307個(gè)和最低247個(gè)的2%內(nèi)的極端個(gè)體）進(jìn)行了外顯子組測(cè)序。Illumina測(cè)序平臺(tái)雙端76bp測(cè)序，平均測(cè)序深度為127X。材料與方法對(duì)2005個(gè)美國(guó)人（其中554個(gè)為低密度脂蛋白-膽固醇LDL13發(fā)現(xiàn)了LDL-C水平與PNPLA5基因中的罕見(jiàn)低頻突變有關(guān)證實(shí)了以往研究中通過(guò)傳統(tǒng)GWAS方法發(fā)現(xiàn)的PCSK9、LDLR及APOB三個(gè)基因與LDL-C水平的關(guān)系，而且在這三個(gè)基因中發(fā)現(xiàn)了更多的相關(guān)位點(diǎn)。相關(guān)基因變異發(fā)現(xiàn)了LDL-C水平與PNPLA5基因中的罕見(jiàn)低頻突變有關(guān)相14文章通過(guò)關(guān)聯(lián)分析找出了LDL-C相關(guān)的PNPLA5、PCSK9、LDLR及APOB基因上的變異，也側(cè)面說(shuō)明了利用外顯子組測(cè)序進(jìn)行GWAS分析比傳統(tǒng)研究更高效更全面，發(fā)現(xiàn)更多編碼區(qū)的相關(guān)位點(diǎn)。PNPLA5變異與LDL-C文章通過(guò)關(guān)聯(lián)分析找出了LDL-C相關(guān)的PNPLA5、PCSK15Genome-wideassociationstudyimplicatesNDST3inschizophreniaandbipolardisorder案例2文章利用904個(gè)患有精神分裂癥和1640個(gè)正常的德系猶太人，

進(jìn)行GWAS分析。針對(duì)最相關(guān)的SNP，在已有研究的數(shù)據(jù)(5,415schizo-phreniacases,4,785bipolarcasesand12,991controls)中進(jìn)行篩選。針對(duì)此SNP，利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序手段分析其相關(guān)的關(guān)鍵基因。Nov，2013Genome-wideassociationstudy16Manhattanplot4q26：該區(qū)段包含16個(gè)強(qiáng)相關(guān)SNPs，其中rs11098403相關(guān)性最高Rs11098403：

Pgwas=6.55*10-9，oddsratio(OR)forminor(G)allele=1.41Manhattanplot4q26：該區(qū)段包含16個(gè)強(qiáng)相關(guān)17Replicationandmeta-analysisReplicationandmeta-analysis18利用39個(gè)精神分裂癥病人，36個(gè)躁郁癥患者及44個(gè)正常對(duì)照的小腦組織進(jìn)行eQTL研究發(fā)現(xiàn)，rs11098403與NDST3的表達(dá)量明顯相關(guān)，而NDST3編碼一個(gè)硫酸乙酰肝素代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶。Rs11098403與NDST3表達(dá)利用39個(gè)精神分裂癥病人，36個(gè)躁郁癥患者及44個(gè)正常對(duì)照的19對(duì)31個(gè)人,20個(gè)恒河猴和16個(gè)大鼠海馬組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，發(fā)現(xiàn)所有人的rs11098403附近會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新轉(zhuǎn)錄本，這個(gè)轉(zhuǎn)錄本與NDST3的一個(gè)內(nèi)含子保留的剪接變體有高度同源性。可能的機(jī)制對(duì)31個(gè)人,20個(gè)恒河猴和16個(gè)大鼠海馬組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序20發(fā)生發(fā)展機(jī)制發(fā)生發(fā)展機(jī)制21RarecodingvariantsinthephospholipaseD3geneconferriskforAlzheimer’sdisease為了分析遲發(fā)性阿爾茲海默癥（LOAD）的相關(guān)基因，作者對(duì)14個(gè)LOAD家族（每個(gè)家族至少4個(gè)患者）進(jìn)行了研究，每個(gè)家族中選取2個(gè)患者和1個(gè)未受影響的對(duì)照進(jìn)行外顯子組測(cè)序。測(cè)序采用IlluminaHiSeq2000平臺(tái)雙端測(cè)序，平均每個(gè)患者獲得160M的reads數(shù)。Jan，2014案例1Rarecodingvariantsintheph22兩個(gè)不相干的家族中共同出現(xiàn)了PLD3基因上的Val232Met變異，在大量數(shù)據(jù)庫(kù)共4,998阿爾茲海默癥患者及6,356對(duì)照中進(jìn)行的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)阿爾茲海默癥患者中存在多種形式的PLD3基因變異，這些變異增高阿爾茲海默癥的患病風(fēng)險(xiǎn)。PLD3基因變異兩個(gè)不相干的家族中共同出現(xiàn)了PLD3基因上的Val232Me23PLD3蛋白通常在腦組織中高表達(dá)，尤其是海馬和大腦皮層，而在阿爾茲海默癥患者的神經(jīng)元細(xì)胞中表達(dá)量則明顯降低。將PLD3過(guò)表達(dá)于小鼠成神經(jīng)細(xì)胞瘤N2A細(xì)胞系中，細(xì)胞間淀粉樣蛋白-B前體蛋白APP明顯降低，而利用shRNA敲低PLD3則使APP表達(dá)升高，說(shuō)明PLD3基因參與APP的表達(dá)過(guò)程，而APP的過(guò)表達(dá)正是阿爾茲海默癥發(fā)病的重要原因。PLD3表達(dá)降低PLD3蛋白通常在腦組織中高表達(dá)，尤其是海馬和大腦皮層，而在24Jun，2014mRNA-seqrevealsnovelmolecularmechanismsandarobustfingerprintinGraves’disease.JClinEndocrinolMetab.Graves‘

disease又叫彌漫性毒性甲狀腺腫，是一種自身免疫病，是甲狀腺功能亢進(jìn)的主要原因。文章對(duì)9例Graves‘

disease患者及12例正常的甲狀腺組織進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，測(cè)序采用Illumina’sHiSeq2000平臺(tái)單端100nt測(cè)序。案例2Jun，2014mRNA-seqrevealsnovel25正常對(duì)照樣本中參與免疫過(guò)程的基因占10.1%，而在患病樣本中則增長(zhǎng)至18.3%，表明Graves‘

disease導(dǎo)致免疫應(yīng)答增強(qiáng)；應(yīng)激反應(yīng)基因由6.8%增長(zhǎng)至14.7%，代謝過(guò)程基因由47.3%降低至34.0%，推測(cè)是免疫應(yīng)答增強(qiáng)的下游反應(yīng)。差異基因注釋正常對(duì)照樣本中參與免疫過(guò)程的基因占10.1%，而在患病樣本中26Graves‘

disease中最明顯上調(diào)的基因有15個(gè)，包括6個(gè)HLA基因，4個(gè)細(xì)胞因子和趨化因子相關(guān)基因，4個(gè)生長(zhǎng)合成相關(guān)基因及1個(gè)未知功能基因。差異表達(dá)基因Graves‘

disease中最明顯上調(diào)的基因有15個(gè)，包27最為相關(guān)的通路為免疫應(yīng)答，另外病原體感染、甲狀腺生長(zhǎng)、應(yīng)激反應(yīng)和第二信使信號(hào)通路的上調(diào)也較為明顯，而這些高表達(dá)基因的互做網(wǎng)絡(luò)顯示，NFkB復(fù)合物可能是這些通路相互作用中的關(guān)鍵分子。差異基因互做網(wǎng)絡(luò)最為相關(guān)的通路為免疫應(yīng)答，另外病原體感染、甲狀腺生長(zhǎng)、應(yīng)激反28案例3取pilocarpine誘導(dǎo)癲癇12周后的大鼠海馬組織(PIlO,n=4)及正常對(duì)照(CTrl,n=5).DeepsequencingrevealsincreasedDNAmethylationinchronicratepilepsyNov,2013案例3取pilocarpine誘導(dǎo)癲癇12周后的大鼠海馬組29差異甲基化分析差異甲基化分析30差異甲基化分析差異甲基化分析31差異表達(dá)基因差異表達(dá)基因32關(guān)鍵基因關(guān)鍵基因33分子標(biāo)志物分子標(biāo)志物34分子標(biāo)志物是生物過(guò)程的指示物。根據(jù)分子標(biāo)志物可以指示判斷生物過(guò)程、發(fā)病過(guò)程以及治療過(guò)程中藥理反應(yīng)?，F(xiàn)在的分子標(biāo)志物技術(shù)很大程度上應(yīng)用于臨床疾病診斷以及愈后預(yù)測(cè)。分子標(biāo)志物分子標(biāo)志物是生物過(guò)程的指示物。根據(jù)分子標(biāo)志物可以指示判斷生物35案例1ComparativeMicroRNAExpressionProfilesofCynomolgusMonkeys,Rat,andHumanRevealthatmiR-182IsInvolvedinT2DPathogenicProcesses將食蟹獼猴分為兩組，一組正常飲食，一組高脂飲食(HFD)誘導(dǎo)糖尿病發(fā)生；根據(jù)飲食和最后是否發(fā)生T2D，將樣本分為四組：intact、intact-T2D、HFD、HFD-T2D，每組取3只進(jìn)行miRNA測(cè)序，尋找與T2D相關(guān)的miRNA。Nov，2014案例1ComparativeMicroRNAExpres36T2D組和對(duì)照組間的差異miRNA在3個(gè)尺度進(jìn)行比較

：所有樣本、intact組樣本、HFD組樣本，共發(fā)現(xiàn)24個(gè)差異表達(dá)的miRNAs，其中13個(gè)都是曾在大小鼠中發(fā)現(xiàn)的T2D相關(guān)miRNAs。差異miRNAsT2D組和對(duì)照組間的差異miRNA在3個(gè)尺度進(jìn)行比較：所有37Intact組VSHFD組HFD相關(guān)差異miRNAsIntact組VSHFD組HFD相關(guān)差異mi38關(guān)鍵miRNA：miR-182關(guān)鍵miRNA：miR-18239案例2Identificationofalongnon-codingRNAasanovelbiomarkerandpotentialtherapeutictargetformetastaticprostatecancer從同一病人身上穿刺的不同克隆LTL-313BandLTL-313H，進(jìn)行小鼠成瘤實(shí)驗(yàn)，LTL-313B在4個(gè)月內(nèi)均在局部生長(zhǎng)，未表現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，而LTL-313H則在侵襲至腎臟，并在3個(gè)月內(nèi)發(fā)生肺部轉(zhuǎn)移。案例2Identificationofalongno40差異lncRNAs差異lncRNAs41PCAT18特異性其他腫瘤PCAT18特異性其他腫瘤42雄激素與PCAT18雄激素與PCAT1843功能驗(yàn)證功能驗(yàn)證44疾病治療疾病治療45案例BerberineamelioratesnonalcoholicfattyliverdiseasebyaglobalmodulationofhepaticRNAandlncRNAexpressionprofiles非酒精性的脂肪肝（NAFLD）黃連素（鹽酸小檗堿）high-fatdiet(HFD)-inducedsteatoticanimalmodel案例Berberineamelioratesnonalc46黃連素對(duì)脂肪肝的治療作用黃連素對(duì)脂肪肝的治療作用47差異表達(dá)RNA差異表達(dá)RNA48聚類分析聚類分析49共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)50MRAK052686與Nrf2共表達(dá)MRAK052686與Nrf2共表達(dá)51復(fù)雜疾病研究思路課件52MRAK052686表達(dá)變化MRAK052686表達(dá)變化53高通量測(cè)序復(fù)雜疾病研究思路2015年2月高通量測(cè)序2015年2月54復(fù)雜疾?。菏窃诒姸嘁蛩毓餐饔孟掳l(fā)生的，如多個(gè)基因、一個(gè)基因的多個(gè)突變、環(huán)境作用以及未知的隨機(jī)因素，遺傳模式復(fù)雜。可以認(rèn)為對(duì)于復(fù)雜疾病來(lái)說(shuō)，每個(gè)基因影響有限，單獨(dú)不足以致病，而且可能對(duì)于疾病既非充分也非必要。復(fù)雜疾病在普通人群中發(fā)病率較高（一般不少于1%），所以也叫“常見(jiàn)疾病”，如精神分裂癥、雙相情感障礙、糖尿病、癌癥等。復(fù)雜疾病復(fù)雜疾?。菏窃诒姸嘁蛩毓餐饔孟掳l(fā)生的，如多個(gè)基因、一個(gè)基因55心腦血管疾?。ǜ哐獕?、冠心病、卒中）神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄗ蚤]癥、帕金森、阿爾茲海默癥）代謝類疾?。ㄌ悄虿?、甲亢）呼吸系統(tǒng)疾?。璺危┳陨砻庖卟。t斑狼瘡、類風(fēng)濕）……涉及疾病種類心腦血管疾病（高血壓、冠心病、卒中）涉及疾病種類56致病因素遺傳因素基因變異表觀遺傳環(huán)境因素生物性因素理化性因素營(yíng)養(yǎng)性因素精神性因素……致病因素遺傳因素基因變異表觀遺傳環(huán)境因素生物性因素理化性因素57研究方向遺傳易感性發(fā)生發(fā)展機(jī)制分子標(biāo)志物疾病治療研究方向遺傳易感性發(fā)生發(fā)展機(jī)制分子標(biāo)志物疾病治療58遺傳易感性遺傳易感性59遺傳基礎(chǔ)是由多基因構(gòu)成的，它部分決定了個(gè)體發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)。這種由遺傳基礎(chǔ)決定一個(gè)個(gè)體患病的風(fēng)險(xiǎn)稱為易感性。（因此學(xué)術(shù)界將遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定個(gè)體患病某種遺傳病的風(fēng)險(xiǎn)稱為易患性。易感性+環(huán)境因素=易患性）遺傳易感性遺傳基礎(chǔ)是由多基因構(gòu)成的，它部分決定了個(gè)體發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)。這種由60全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-wideassociationstudy，GWAS）是一種對(duì)全基因組范圍內(nèi)的遺傳變異基因總體關(guān)聯(lián)分析的方法，能夠一次性對(duì)疾病進(jìn)行輪廓性概覽，適用于復(fù)雜疾病的研究。傳統(tǒng)的GWAS研究以芯片技術(shù)為主，依賴于已知基因序列和雜交反應(yīng)，往往遺漏重要信息，且可靠性、重復(fù)性差。近兩年，利用高通量測(cè)序進(jìn)行GWAS逐漸興起。SNPA不患病SNPA患病SNPB不患病SNPB患病統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)該SNP與該病是否有關(guān)聯(lián)及關(guān)聯(lián)程度GWAS全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-wideassociati61患病人群正常人群遺傳易感性研究患病人群正常人群遺傳易感性研究62常見(jiàn)變異假說(shuō)Commondisease--Commonvariants:常見(jiàn)疾病主要是由常見(jiàn)基因的常見(jiàn)變異累積引起的。利用基因芯片進(jìn)行GWAS研究問(wèn)題：有效性：難以檢測(cè)到罕見(jiàn)變異（探針設(shè)計(jì)及低頻問(wèn)題）可靠性：GWAS

主要依賴統(tǒng)計(jì)分析，因此可能會(huì)出現(xiàn)比較多的假陽(yáng)性和假陰性結(jié)果，大量功能實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證才是根本解決辦法重復(fù)性：不同的群體、不同的研究一致性差精確性：GWAS

可以確定與性狀或疾病相關(guān)的位點(diǎn)而非直接確定基因本身

常見(jiàn)變異假說(shuō)Commondisease--Commonv63高通量測(cè)序優(yōu)勢(shì)有效性：高通量測(cè)序技術(shù)，不局限于已知位點(diǎn)，能夠檢測(cè)未知突變及低頻突變可靠性：測(cè)序準(zhǔn)確性高于基因芯片技術(shù)，分析結(jié)果可靠性更高重復(fù)性：測(cè)序重復(fù)性較高精確性：測(cè)序不局限于已知位點(diǎn)，能夠?qū)μ囟ɑ虻娜孔儺惽闆r進(jìn)行全面分析，更有利于將疾病與基因關(guān)聯(lián)

全基因組測(cè)序：對(duì)基因組最全面的分析外顯子組：有效信息率高，利于分析和驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組：基因變異和表達(dá)量?jī)蓚€(gè)維度的分析

高通量測(cè)序優(yōu)勢(shì)有效性：高通量測(cè)序技術(shù)，不局限于已知位點(diǎn)，能夠64Whole-ExomeSequencingIdentifiesRareandLow-FrequencyCodingVariantsAssociatedwithLDLCholesterolLeslieA.Lange,YounaHu,HeZhang,etal.February,2014案例1Whole-ExomeSequencingIdentif65對(duì)2005個(gè)美國(guó)人（其中554個(gè)為低密度脂蛋白-膽固醇LDL-C水平最高307個(gè)和最低247個(gè)的2%內(nèi)的極端個(gè)體）進(jìn)行了外顯子組測(cè)序。Illumina測(cè)序平臺(tái)雙端76bp測(cè)序，平均測(cè)序深度為127X。材料與方法對(duì)2005個(gè)美國(guó)人（其中554個(gè)為低密度脂蛋白-膽固醇LDL66發(fā)現(xiàn)了LDL-C水平與PNPLA5基因中的罕見(jiàn)低頻突變有關(guān)證實(shí)了以往研究中通過(guò)傳統(tǒng)GWAS方法發(fā)現(xiàn)的PCSK9、LDLR及APOB三個(gè)基因與LDL-C水平的關(guān)系，而且在這三個(gè)基因中發(fā)現(xiàn)了更多的相關(guān)位點(diǎn)。相關(guān)基因變異發(fā)現(xiàn)了LDL-C水平與PNPLA5基因中的罕見(jiàn)低頻突變有關(guān)相67文章通過(guò)關(guān)聯(lián)分析找出了LDL-C相關(guān)的PNPLA5、PCSK9、LDLR及APOB基因上的變異，也側(cè)面說(shuō)明了利用外顯子組測(cè)序進(jìn)行GWAS分析比傳統(tǒng)研究更高效更全面，發(fā)現(xiàn)更多編碼區(qū)的相關(guān)位點(diǎn)。PNPLA5變異與LDL-C文章通過(guò)關(guān)聯(lián)分析找出了LDL-C相關(guān)的PNPLA5、PCSK68Genome-wideassociationstudyimplicatesNDST3inschizophreniaandbipolardisorder案例2文章利用904個(gè)患有精神分裂癥和1640個(gè)正常的德系猶太人，

進(jìn)行GWAS分析。針對(duì)最相關(guān)的SNP，在已有研究的數(shù)據(jù)(5,415schizo-phreniacases,4,785bipolarcasesand12,991controls)中進(jìn)行篩選。針對(duì)此SNP，利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序手段分析其相關(guān)的關(guān)鍵基因。Nov，2013Genome-wideassociationstudy69Manhattanplot4q26：該區(qū)段包含16個(gè)強(qiáng)相關(guān)SNPs，其中rs11098403相關(guān)性最高Rs11098403：

Pgwas=6.55*10-9，oddsratio(OR)forminor(G)allele=1.41Manhattanplot4q26：該區(qū)段包含16個(gè)強(qiáng)相關(guān)70Replicationandmeta-analysisReplicationandmeta-analysis71利用39個(gè)精神分裂癥病人，36個(gè)躁郁癥患者及44個(gè)正常對(duì)照的小腦組織進(jìn)行eQTL研究發(fā)現(xiàn)，rs11098403與NDST3的表達(dá)量明顯相關(guān)，而NDST3編碼一個(gè)硫酸乙酰肝素代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶。Rs11098403與NDST3表達(dá)利用39個(gè)精神分裂癥病人，36個(gè)躁郁癥患者及44個(gè)正常對(duì)照的72對(duì)31個(gè)人,20個(gè)恒河猴和16個(gè)大鼠海馬組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，發(fā)現(xiàn)所有人的rs11098403附近會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新轉(zhuǎn)錄本，這個(gè)轉(zhuǎn)錄本與NDST3的一個(gè)內(nèi)含子保留的剪接變體有高度同源性?？赡艿臋C(jī)制對(duì)31個(gè)人,20個(gè)恒河猴和16個(gè)大鼠海馬組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序73發(fā)生發(fā)展機(jī)制發(fā)生發(fā)展機(jī)制74RarecodingvariantsinthephospholipaseD3geneconferriskforAlzheimer’sdisease為了分析遲發(fā)性阿爾茲海默癥（LOAD）的相關(guān)基因，作者對(duì)14個(gè)LOAD家族（每個(gè)家族至少4個(gè)患者）進(jìn)行了研究，每個(gè)家族中選取2個(gè)患者和1個(gè)未受影響的對(duì)照進(jìn)行外顯子組測(cè)序。測(cè)序采用IlluminaHiSeq2000平臺(tái)雙端測(cè)序，平均每個(gè)患者獲得160M的reads數(shù)。Jan，2014案例1Rarecodingvariantsintheph75兩個(gè)不相干的家族中共同出現(xiàn)了PLD3基因上的Val232Met變異，在大量數(shù)據(jù)庫(kù)共4,998阿爾茲海默癥患者及6,356對(duì)照中進(jìn)行的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)阿爾茲海默癥患者中存在多種形式的PLD3基因變異，這些變異增高阿爾茲海默癥的患病風(fēng)險(xiǎn)。PLD3基因變異兩個(gè)不相干的家族中共同出現(xiàn)了PLD3基因上的Val232Me76PLD3蛋白通常在腦組織中高表達(dá)，尤其是海馬和大腦皮層，而在阿爾茲海默癥患者的神經(jīng)元細(xì)胞中表達(dá)量則明顯降低。將PLD3過(guò)表達(dá)于小鼠成神經(jīng)細(xì)胞瘤N2A細(xì)胞系中，細(xì)胞間淀粉樣蛋白-B前體蛋白APP明顯降低，而利用shRNA敲低PLD3則使APP表達(dá)升高，說(shuō)明PLD3基因參與APP的表達(dá)過(guò)程，而APP的過(guò)表達(dá)正是阿爾茲海默癥發(fā)病的重要原因。PLD3表達(dá)降低PLD3蛋白通常在腦組織中高表達(dá)，尤其是海馬和大腦皮層，而在77Jun，2014mRNA-seqrevealsnovelmolecularmechanismsandarobustfingerprintinGraves’disease.JClinEndocrinolMetab.Graves‘

disease又叫彌漫性毒性甲狀腺腫，是一種自身免疫病，是甲狀腺功能亢進(jìn)的主要原因。文章對(duì)9例Graves‘

disease患者及12例正常的甲狀腺組織進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，測(cè)序采用Illumina’sHiSeq2000平臺(tái)單端100nt測(cè)序。案例2Jun，2014mRNA-seqrevealsnovel78正常對(duì)照樣本中參與免疫過(guò)程的基因占10.1%，而在患病樣本中則增長(zhǎng)至18.3%，表明Graves‘

disease導(dǎo)致免疫應(yīng)答增強(qiáng)；應(yīng)激反應(yīng)基因由6.8%增長(zhǎng)至14.7%，代謝過(guò)程基因由47.3%降低至34.0%，推測(cè)是免疫應(yīng)答增強(qiáng)的下游反應(yīng)。差異基因注釋正常對(duì)照樣本中參與免疫過(guò)程的基因占10.1%，而在患病樣本中79Graves‘

disease中最明顯上調(diào)的基因有15個(gè)，包括6個(gè)HLA基因，4個(gè)細(xì)胞因子和趨化因子相關(guān)基因，4個(gè)生長(zhǎng)合成相關(guān)基因及1個(gè)未知功能基因。差異表達(dá)基因Graves‘

disease中最明顯上調(diào)的基因有15個(gè)，包80最為相關(guān)的通路為免疫應(yīng)答，另外病原體感染、甲狀腺生長(zhǎng)、應(yīng)激反應(yīng)和第二信使信號(hào)通路的上調(diào)也較為明顯，而這些高表達(dá)基因的互做網(wǎng)絡(luò)顯示，NFkB復(fù)合物可能是這些通路相互作用中的關(guān)鍵分子。差異基因互做網(wǎng)絡(luò)最為相關(guān)的通路為免疫應(yīng)答，另外病原體感染、甲狀腺生長(zhǎng)、應(yīng)激反81案例3取pilocarpine誘導(dǎo)癲癇12周后的大鼠海馬組織(PIlO,n=4)及正常對(duì)照(CTrl,n=5).DeepsequencingrevealsincreasedDNAmethylationinchronicratepilepsyNov,2013案例3取pilocarpine誘導(dǎo)癲癇12周后的大鼠海馬組82差異甲基化分析差異甲基化分析83差異甲基化分析差異甲基化分析84差異表達(dá)基因差異表達(dá)基因85關(guān)鍵基因關(guān)鍵基因86分子標(biāo)志物分子標(biāo)志物87分子標(biāo)志物是生物過(guò)程的指示物。根據(jù)分子標(biāo)志物可以指示判斷生物過(guò)程、發(fā)病過(guò)程以及治療過(guò)程中藥理反應(yīng)?，F(xiàn)在的分子標(biāo)志物技術(shù)很大程度上應(yīng)用于臨床疾病診斷以及愈后預(yù)測(cè)。分子標(biāo)志物分子標(biāo)志物是生物過(guò)程的指示物。根據(jù)分子標(biāo)志物可以指示判斷生物88案例1ComparativeMicroRNAExpressionProfilesofCynomolgusMonkeys,Rat,andHumanRevealthatmiR-182IsInvolvedinT2DPathogenic