多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统的炎性脱髓鞘疾病,严重危害公众健康。作为一种典型的复杂疾病,MS由遗传和环境共同调控,但遗传仍是MS的主要决定因素,其遗传度高达50%。。研究显示目前全基因组关联(GWA)数据中的常见变异可以解释30%的M S易感性(约80%的遗传度),即GWA数据中蕴含了绝大多数MS易感基因的遗传信息。然而,已发现的遗传变异数量有限,致病风险效应小,能解释遗传度的比例小,并且致病机理和生物功能未知,严重限制了MS分子遗传机制的进一步研究。针对GWA研究目前的现状和问题,本论文在现有GWA数据和研究结果基础上,深度发掘现有数据中的遗传信息,进一步开展MS遗传定位和致病机制研究。具体内容包括两部分:1)应用以基因为单元的高效关联统计方法深入分析现有GWA数据集,定位新的MS易感基因,发现缺失遗传度中的遗传因子;2)集成m RNA、蛋白质等水平下的多个功能注释数据库信息,定位功能关联并探讨其作用机制,为进一步功能实验奠定基础。研究目的本研究旨在定位新的MS易感基因(第一部分)和功能关联并探讨其作用机制(第二部分)。研究方法研究方法分为两个部分。第一部分,应用公开免费的数据库中基于单核苷酸多态性(SNPs)的GWA研究结果,在931个家系的发现研究样本,978个病例与883个对照的重复样本中进行以基因为单元的GWA研究(Gene-based GWAS),并对发现的易感基因进行差异表达、蛋白-蛋白交互作用以及基因功能注释聚类分析;第二部分首先下载表型基因型数据库(Phe Gen I)中MS的关联结果,对其进行表达数量性状位点(e QTLs)分析寻找具有e QTLs效应的SNPs及其靶向基因。然后对e QTLs SNPs进行功能预测,对e QTLs靶向基因进行表达差异和功能注释聚类分析。研究结果第一部分Gene-based GWAS鉴定出20个新的MS易感基因(P<1.40×10–4),其中16个新易感基因被重复验证和/或者差异表达分析支持。整合分析强烈支持五个基因MOG、CCHCR1、HLA-DMA、HCG22和BRD2与MS的关联性;第二部分e QTL分析发现45个SNPs顺式作用于19个MS相关的基因。其中,15个e QTL SNPs很有可能位于转录因子结合区,14个e QTL靶向基因在MS病例和对照的相关细胞系中有显著性差异表达。结合基因和SNPs功能预测结果发现,6个SNPs(rs3095329,rs9469220/rs2647046,rs11154801,rs1062158和rs7194)可能通过转录因子(TF)介导的转录调控来影响各自的e QTL靶向基因表达水平,即TUBB、HLA-DQB1、AHI1、NDFIP1和HLA-DRA的m RNA表达水平,而rs7194可能同时通过has-mi R-6507-3p引起转录后调控,与TF共同影响HLA-DRA的表达。结论本论文研究发现了20个新的MS易感基因,整合分析加强了MOG、CCHCR1、HLA-DMA、HCG22和BRD2与MS的关联性;定位了6个MS的功能关联,并详细阐述了其作用机制可能是通过转录因子或micro RNA介导调控基因表达。本研究极大地丰富了MS的研究成果,研究结果不仅为进一步的功能实验提供了研究内容和研究方向,也为MS的分子遗传病因提供了线索。