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感染性疾病与个体遗传背景

感染性疾病与个体遗传背景. 长征医院 缪晓辉. 影响感染性疾病结局的因素. 病原体 个体因素. 影响感染性疾病结局的因素. 病原体 毒力的差异 耐药基因 基因变异 基因型 等等 …. 影响感染性疾病结局的因素. 个体因素 年龄、基础疾病 个体的遗传背景 不同 种群感染 同 一种病原体的结局 不同 不同 个体感染 同 一种病原体的结局 不同 不同 个体对 同 一种治疗措施的反应 不同. 个体遗传背景. 感染性疾病的定义： 病原体的侵入 斗争与妥协的过程 免疫系统对感染性疾病不同结局 的基础性作用 !. 遗 传 病. 细胞因子

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感染性疾病与个体遗传背景

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Presentation Transcript

  1. 感染性疾病与个体遗传背景 长征医院 缪晓辉

  2. 影响感染性疾病结局的因素 • 病原体 • 个体因素

  3. 影响感染性疾病结局的因素 病原体 • 毒力的差异 • 耐药基因 • 基因变异 • 基因型 等等…

  4. 影响感染性疾病结局的因素 个体因素 • 年龄、基础疾病 • 个体的遗传背景 • 不同种群感染同一种病原体的结局不同 • 不同个体感染同一种病原体的结局不同 • 不同个体对同一种治疗措施的反应不同

  5. 个体遗传背景 • 感染性疾病的定义： • 病原体的侵入 • 斗争与妥协的过程 免疫系统对感染性疾病不同结局 的基础性作用!

  6. 遗 传 病 细胞因子 多态性 受体？ 多态性 TCR多态性 复合酶体 多态性 感染性疾病 不完全是 遗传性疾病! HLA 多态性 个体遗传背景 • 不能割裂地看待宿主与病原体

  7. 个体遗传背景 Host-pathogen interactions in emerging and re-emerging infectious diseases:…. Annual Review of Public Health; 2000; 21, 15

  8. 遗传背景的研究方法 • 候选基因法 • HLA复合体 • 细胞因子多态性 • 病原体受体多态性 • 全基因组扫描 • 微卫星多态性 • SNP • 差异筛选 等等

  9. 候选基因法 • 确定候选基因： • HLA复合体、各细胞因子基因、Vit-D受体、甘露糖结合凝集素(MBP)，等等 • 候选基因突变体的筛查： • IMGT(ImMunoGeneTics project)/HLA Database • Cytokine Gene Polymorphism Database • 关联/连锁分析：？ • 基于群体遗传学的关联分析(如病例对照研究) • 连锁分析：核心家系、患病同胞对 • 功能或机制研究：？？

  10. 几种重要感染性疾病的遗传背景研究 • 结核 • HIV • 病毒性肝炎 HBV HCV • 疟疾

  11. Impact of gene/genotype on infectious disease Chromosome location Gene/ Genotype Population frequency S Disease of outcome R Tuberculosis

  12. Impact of gene/genotype on infectious disease Chromosome location Gene/ Genotype Population frequency S Disease of outcome R Tuberculosis continued

  13. Impact of gene/genotype on infectious disease Chromosome location Gene/ Genotype Population frequency S Disease of outcome R HIV Infection

  14. Impact of gene/genotype on infectious disease Chromosome location Gene/ Genotype Population frequency S Disease of outcome R Malaria

  15. Impact of gene/genotype on infectious disease Chromosome location Gene/ Genotype Population frequency S Disease of outcome R Malaria continued

  16. Impact of gene/genotype on infectious disease Chromosome location Gene/ Genotype Population frequency S Disease of outcome R Hepatitis B HLA Class I 6p21.3 A*0301 + With HBV clearance 12.9% B*4402 + With HBV persistence 14.7%(B*44) B*4403 +

  17. Impact of gene/genotype on infectious disease Chromosome location Gene/ Genotype S Disease of outcome R Hepatitis C HLA Class II DQB1*0201, DQB1*03, DQB1*0301, DQB1*0302, DRB1*01, DRB1*0101, DRB1*0301, DRB1*04, DRB1*0401, DRB1*11, DRB1*1101, DRB1*1104, DRB1*12, DRB1*1302, DRB3*03, DRQ1*1101, DQA1*03, DQA1*0501, HLA Lass I A*1101, B*57, Cw*0102, Associated with better HCV outcomes 6p21.3 + Associated with better HCV outcomes 6p21.3 +

  18. 国内的研究情况 主要集中在乙型病毒性肝炎结局与HLA-II类分子、以及细胞因子多态性等的关联分析 报告的HLA II类分子(汉族人群)包括: 易感： DRB1*0301、DQA1*0501 、DQB1*0301、DRB1*120X、DR3等。 保护：HLA-DRB1*1101/1104 和 HLA-DQA1*0301 未就HLA I类分子与HBV感染结局的关系进行研究 几种重要感染性疾病的遗传背景研究

  19. 应注意的几个问题 • 人种差异 • 关于实验设计 • 病例组/对照组的选择 • 样本量的问题 • HLA分型的技术方法 • 统计分析的问题 • 关于病原与宿主的关系

  20. http://www.ihwg.org 应注意的几个问题 1.人种差异：

  21. 应注意的几个问题 1.人种差异：

  22. p0=10%，α=0.05，β=0.20，C=1，p1=p0×OR/[1+p0×(OR-1)]，p0=10%，α=0.05，β=0.20，C=1，p1=p0×OR/[1+p0×(OR-1)]， p=(p1+p0)/2，OR=2 N= =307 应注意的几个问题 2.关于实验设计的问题 • 病例组与对照组的选择问题 • 要尽可能控制能够影响感染结局的其它因素：如感染时的年龄、基础疾病、合并症等 • 暴露强度尽可能均一 • 关于样本量的问题

  23. 应注意的几个问题 3.HLA分型的技术方法 • 血清学的方法 • Sequence-Specific Oligonucleotide Probes • Primers: 73 • Probes:577 • Sequence-Based Typing

  24. 应注意的几个问题 4.关于统计分析的问题 • Hardy-Weinberg遗传平衡检验

  25. 应注意的几个问题 5.病原体与宿主的相互作用问题

  26. HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究 • 病例对照研究设计(病例:对照=1:2) • 候选基因：HLA-A，HLA-B，HLA-DRB1 • 上海地区汉族人群 • 病例组：成年感染HBV，持续HBV DNA阳性 • 对照组：成年人在未接种乙肝疫苗的情况下出现任何一种或多种HBV相关抗体阳性，HBV DNA阴性 • 样本量 • 已调查421人。病例组：71例，对照组：128例。

  27. HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究 • 主要的检测指标： • HBV血清学标志物 • HBV DNA检测 • HBV基因型检测 • HLA分型检测

  28. HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究 • 人基因组标本的质控： • Fast2000人全血基因组抽提试剂盒 • 琼脂糖凝胶电泳 • TNFα启动子多态性片段的扩增和测序 • HLA测序分型的质控： • 中国1%人类基因组计划北方中心(华大基因)测序 • 专业软件分型 • 送检已知HLA基因型的参照标本 • 同一标本重复编号送检

  29. HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究 • 统计分析流程： • Hardy-Weinberg Equilibrium Test(遗传平衡检验) • 连锁不平衡分析 • 等位基因频率、相关等位基因阳性个体频率的单因素分析(卡方检验) • HLA-A，HLA-B，HLA-DRB1等位基因频率与其它汉族人研究样本相应位点等位基因频率的比较 • 多因素分析(Logistic回归) • 单倍型分析 • 统计软件：Cervus, GenePop，SAS 8.1e

  30. 统计分析流程： 8.数据格式 HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究

  31. 参照人群 • Southern Han Chinese from People's Republic of China (2n=564) (HLA I) • Singapore Chinese from Singapore (Han-Chinese 2n=298) (HLA I) • Chinese from Hong Kong (Han-Chinese 2n=1141 of 1144) (HLA I) • 武汉汉族：2n=240 of 242 (HLA II) (SHCZ：2n=346)

  32. -308G/A HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究 • 基因组DNA质控：

  33. HLA测序分型的策略 HLA-A,B Sequencing-Based Typing

  34. HLA测序分型的策略 HLA-DRB Sequencing-Based Typing

  35. HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究 2.华大基因HLA测序分型结果：

  36. 2.华大基因HLA分型结果： HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究

  37. HLA复合体多态性与HBV持续感染的关系研究 • Hardy-Weinberg Equilibrium Test： (Minimum Expected Frequency=3) **: P<0.01; NS: P>0.05

  38. HLA-A 主型、主型阳性个体频率分析

  39. HLA-A亚型、亚型阳性个体频率分析

  40. HLA-A*0207在不同汉族人群中的分布

  41. 杂合优势分析 SHCZ HLA-A*0207 vs其它三个汉族人群的HLA-A*0207 HLA-A的其它分析

  42. HLA-A等位基因的单因素分析结论 • 尚不能认为HLA-A主型等位基因在病例组与对照组间的分布频率存在显著差异 • 在病例组与对照组间HLA-A*0207亚型等位基因频率存在显著差异(χ2=11.450, P=0.0007, OR=3.1121, CI: 1.5736 ～6.1547)。HLA-A*0201和HLA-A*0206在病例组和对照组间的分布频率差异不显著(P>0.05) • 在病例组与对照组间HLA-A*0207亚型等位基因阳性个体频率存在显著差异(χ2=6.7736, P=0.0093, OR=2.7957)，HLA-A*0201和HLA-A*0206阳性个体分布频率差异不显著(P>0.05) • HLA-A*0207在四个汉族群体中检出频率差异不显著 • HLA-A*0207可能是成年人HBV持续感染的易感基因或与其在存连锁

  43. HLA-B等位基因的单因素分析结论 • HLA-B*13、*51、*46等位基因频率及相应的阳个体在病例组与对照组间分布频率差异显著(P均小于0.05)，三种主型等位基因在五个汉族人群的分布频率无显著差异(P均大于0.0056) • HLA-B*1302、*4601在病例组与对照组间分布频率差异显著(P=0.0326、0.0069)；对应阳性个体频率的分布频率亦存在显著差异(P=0.0216、0.0172)； • HLA-B*4601 SHCZ与其它三个汉族人群中的分布无差异(P均大于0.0083)；HLA-B*1302的频率分布差异显著。 • HLA-B*4601可能是成年人HBV持续感染的易感基因或与其连锁(P=0.0069, OR=2.5287, CI: 1.2679 ～ 5.0431)

  44. HLA-DRB1等位基因的单因素分析结论 • 在病例组与对照组间未发现频率分布存在显著差异的HLA-DRB1等位基因 • HLA-DRB1等位基因在SHCZ汉族人群与武汉汉族人群中的总体分布频率差异有统计学意义。分布存在差异的等位基因为：DRB1*1501和DRB1*1201(P=0.0129、0.0025) • DRB1*0301在SHCZ汉族样本的病例组与对照组中的基因频率分别为：4.0%和5.8%，差异无统计学意义 • DRB1*1101在SHCZ汉族样本的病例组与对照组中的基因频率分别为：9.5%和6.4%，差异无统计学意义

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