颅内动脉瘤是一种常见脑血管病,表现为脑动脉局部囊性扩张,其最大危害是破裂出血。一旦破裂形成蛛网膜下腔出血,致死致残率很高,目前尚缺乏有效的治疗药物,这与颅内动脉瘤的致病机制尚未完全清楚有关,所以手术治疗(包括开颅夹闭和微创介入治疗)是主要的治疗手段。
8月1日,医院脑血管病中心刘建民、赵瑞教授团队最新研究成果《通过整合分析人蛋白质组学和基因组学识别颅内动脉瘤的风险基因》在国际学术期刊《Brain》(IF=10.6 Q1/TOP)上公开发表。
医院脑血管病中心博士研究生吴从严、硕士研究生刘翰辰、左乔副教授为本文共同第一作者,刘建民教授、赵瑞副教授为共同通讯作者。
近年随着高通量测序技术的快速发展,基于大样本、高通量、多组学的研究为颅内动脉瘤机制研究提供了新的手段。尽管此前全基因组关联研究(GWAS)已识别出多个颅内动脉瘤相关的遗传位点,但这些遗传效应背后的生物学功能和机制有待进一步阐明。该研究将颅内动脉瘤GWAS与人脑和血浆蛋白质组进行全蛋白质组关联分析(PWAS),筛选出颅内动脉瘤发生和破裂的高风险基因,并通过孟德尔随机化(MR)和贝叶斯共定位分析进行因果关系验证以及去除基因连锁不平衡。同时在转录组层面,利用单细胞数据明确PWAS风险基因的细胞定位情况;利用人颅内动脉瘤组织转录组测序数据验证PWAS风险基因的差异表达及功能富集情况;并使用全转录组关联研究(TWAS)探索驱动颅内动脉瘤GWAS信号的重要基因。
研究设计和工作流程
颅内动脉瘤风险基因的气泡图和山脊图。(A)来自发现的全蛋白质组关联研究(PWAS)的颅内动脉瘤风险基因细胞富集分析的气泡图。(B-E)对4个基因(CNNM2、GPRIN3、UFL1和ISLR)以山脊图的形式进行基因富集分析
最终,研究发现3个与颅内动脉瘤发生相关的风险基因(CNNM2、GPRIN3和UFL1),其中CNNM2与颅内动脉瘤破裂相关,这提示了颅内动脉瘤可能的发生及破裂新机制以及潜在治疗新靶点。