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原文
bioRxiv Genomics· Kim, Y. J., Iacoangeli, A., Zwamborn, R. A. J., van Rheenen, W., Byrne, R., Van Eijk, K. R., Marzi, S., Watson, D., Vourc'h, P., Corcia, P., de Carvalho, M., Gotkine, M., Povedano, M., Mora Pardina, J. S., Garton, F., McRae, A., Shaw, P. J., Landers, J. E., Glass, J. D., Shaw, C. E., Basak, N. A., Hardiman, O., Van Damme, P., McLaughlin, R. L., van den Berg, L. H., Project MinE ALS Sequencing Consortium,, Mill, J., Al-Chalabi, A., Al Khleifat, A. ·· 16 小时前评分45

肌萎缩侧索硬化中的性别依赖性 DNA 甲基化研究

Sex-dependent DNA methylation in amyotrophic lateral sclerosis

导读

基于 Project MinE 与澳大利亚独立队列共 8,946 人(5,129 男、3,817 女)的血液全表观基因组 meta 分析显示,性别分层 ALS 病例对照分析无全基因组显著差异,但 ALS 与性别交互检验识别出 7 个性别依赖性差异甲基化位点,最强信号位于 KCNQ1(P=3.1×10⁻⁹),其中 6 个在敏感性分析中保持显著。

深度解读

肌萎缩侧索硬化(ALS)的性别差异是临床上早已熟知的现象:男性发病率与患病率高于女性,年轻发病者中男性居多,散发型患者的临床起病特征也随性别而不同[1]。在过表达突变人SOD1基因的转基因小鼠中,雄鼠起病显著早于雌鼠,运动训练只在雌鼠中推迟起病、延长生存,提示女性性激素可能具有神经保护作用[3]。然而这些差异背后的生物学基础始终没有着落。表观基因组范围关联研究(EWAS)此前已在精神分裂症的病例-对照比较中识别出差异甲基化CpG位点,证明了这一技术路线在神经精神疾病中的可行性[2],而把它系统用于回答“ALS相关的甲基化改变是否因性别而异”,正是这项新工作的出发点。

研究者在国际ALS基因组联盟Project MinE和一个独立澳大利亚队列中开展了基于血液的EWAS荟萃分析,质控后共纳入8946人(男性5129、女性3817,主模型中8942人协变量完整),覆盖781648个常染色体CpG。方法上并行采用两套互补策略:按性别分层的病例-对照模型,以及直接检验ALS相关甲基化效应是否随性别改变的ALS×性别交互模型。两者给出了截然不同的答案:分层分析未发现男女ALS效应在全基因组水平的显著差异;交互检验则锁定7个稳健的性别依赖差异甲基化位点(P<9×10⁻⁸),落在KCNQ1、ADPRH、HLA-F、GHRLOS、IRF5、RAD51B及一个基因间区域,最强信号位于KCNQ1(P=3.1×10⁻⁹)。四分层敏感性分析中7个位点有6个保持全基因组显著,且它们在此前常规ALS甲基化研究(如2022年识别出45个DMP的荟萃分析[4])和人群性别相关甲基化分析中均未被检出。

这项工作的推进体现在方法与生物学两个层面。方法上,它提示简单的性别分层比较可能漏掉真实的性别特异效应,交互检验才是更敏感的探针。生物学上,既往认识主要停留在流行病学描述和动物模型表型层面[1][3],本研究则揭示出ALS血液甲基化组中一个明确的性别条件性成分,涉及的基因指向免疫(HLA-F、IRF5)、代谢与离子通道(KCNQ1)等通路,为研究男女ALS患者间的生物学异质性提供了新候选。顺带一提,2024年11月bioRxiv上已出现一项ALS性别特异性血液甲基化EWAS荟萃分析预印本,报告了9274名个体的分析[5];本研究质控后为8946人,两次数字的差异可能源于质控标准不同,材料中未见详细说明。

局限也显而易见:这是基于外周血的关联研究,这些甲基化改变是因是果、能否反映中枢运动神经元的变化,现有设计无法回答;7个位点的功能意义及其与发病率、起病年龄性别差异之间的链条,仍有待后续工作验证。

来源:bioRxiv Genomics · biorxiv.org

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