类风湿关节炎发病机制中自噬功能障碍分子网络的多组学研究：发现关键基因，开拓诊疗新方向

为探究自噬相关基因与类风湿关节炎（RA）关系，研究人员开展多组学研究，发现关键基因，为 RA 诊疗提供新方向。

　　类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis，RA）是一种令人痛苦的慢性炎症性关节疾病，患者常常遭受关节疼痛、肿胀的折磨，严重影响生活质量。自噬（Autophagy）作为细胞内重要的 “清理工”，在维持细胞内环境稳定方面发挥着关键作用。近年来，越来越多的研究表明，自噬与 RA 的发生发展密切相关，但其中的遗传病理机制却如同迷雾，让科研人员难以看清。以往的研究大多依赖小规模样本或动物模型，缺乏大规模遗传和组学数据的有力支撑，这使得我们对自噬与 RA 之间关系的理解存在诸多空白。为了填补这些空白，上海交通大学医学院附属瑞金医院的研究人员开展了一项系统性研究，旨在全面剖析自噬与 RA 之间的因果关系，为揭示 RA 的发病机制提供新的视角，相关研究成果发表在《Journal of Translational Medicine》上。

研究人员为了开展此项研究，运用了多种关键技术方法。他们从公开数据库获取数据，其中自噬相关基因来自自噬数据库，RA 的全基因组关联研究（Genome-Wide Association Study，GWAS）数据来源于 FinnGen 数据集、英国生物银行（UK Biobank，UKB）数据集和 GWAS Catalog 数据集等。同时，从不同的定量性状位点（Quantitative Trait Loci，QTL）研究中获得血液甲基化（mQTL）、基因表达（eQTL）和蛋白质丰度（pQTL）的汇总数据。之后，利用汇总数据的孟德尔随机化（Summary-Data-Based Mendelian Randomization，SMR）分析和共定位分析，探究自噬相关基因与 RA 之间的关系。

下面来看看具体的研究结果：

1. 自噬基因甲基化与 RA 的关系：通过 SMR 分析评估自噬基因甲基化与 RA 的关系，研究人员发现了 40 个与 RA 显著相关的 CpG 位点，涉及 23 个基因。这些位点的甲基化水平与 RA 风险的关联经过了严格验证，排除了多效性的干扰。共定位分析显示，其中 11 个信号（对应 7 个基因）有很强的共定位证据，部分位点在不同数据库中得到了验证。
2. 自噬基因表达水平与 RA 的关系：对自噬基因表达水平与 RA 进行 SMR 分析，研究人员识别出 11 个与 RA 风险相关的自噬基因。其中，MAPK3 和 ST13 的表达水平与 RA 风险呈负相关，而其余 9 个基因则呈正相关。在共定位区域窗口内，KIAA0226 和 MAPK3 有较强的共定位证据，但这些结果在 UKB 数据库和 GWAS Catalog 队列中未得到验证。
3. 自噬蛋白丰度与 RA 的关系：在评估自噬蛋白丰度与 RA 关系的 SMR 分析中，研究人员确定了 MAPK3 和 ST13 这两个与 RA 风险相关的自噬蛋白，它们的丰度均与 RA 风险呈负相关。共定位分析为 MAPK3 蛋白参与 RA 发病过程提供了有力证据，但同样在 UKB 数据库和 GWAS Catalog 队列中未得到验证。
4. 自噬基因甲基化和表达水平的整合分析：综合 mQTL-GWAS 和 eQTL-GWAS 的 SMR 分析关键结果，研究人员发现 RAF1、ATG16L2、EEF2 和 BCL2L1 这几个基因可能与 RA 存在因果关联。进一步分析发现，BCL2L1 基因上的某些 CpG 位点以及 RAF1 基因上的 cg26432171 位点在相关分析中得到了显著验证。
5. 多组学证据的整合：整合多组学证据后，研究人员确定了 BCL2L1 和 RAF1 这两个可能与 RA 存在因果关联的关键基因。对这两个基因的甲基化和表达水平分析发现，它们在 RA 发病机制中可能有着不同的调控方式。此外，研究人员还发现 BCL2L1 和 RAF1 在 RA 患者的滑膜成纤维样细胞（Fibroblast Like Synovial Cell，FLS）中高表达，且 RAF1 的表达与临床炎症标志物呈正相关。

在研究结论与讨论部分，研究人员通过多组学数据的 SMR 和共定位分析，系统评估了自噬相关的 mQTL、eQTL 和 pQTL 与 RA 风险的关联。研究发现，自噬相关的 MAPK3 基因可能与 RA 风险有关，而 BCL2L1 和 RAF1 基因则得到了多组学证据的支持，表明它们与 RA 密切相关。这些基因在 RA 发病机制中发挥着重要作用，例如 MAPK3 可能通过调节自噬机制影响 RA 进程，BCL2L1 可能通过调节自噬和细胞凋亡影响 RA 发病，RAF1 则可能通过干扰自噬通量和调节免疫细胞功能促进 RA 发展。同时，BCL2L1 和 RAF1 的高表达与 RA 的炎症反应和免疫细胞功能密切相关，这使得它们有望成为 RA 的潜在生物标志物和治疗靶点。

然而，该研究也存在一定的局限性。研究使用的主要数据库中的数据大多来自欧洲白种人群，这可能限制了研究结果对其他种族人群的适用性。此外，不同数据库在样本选择标准、处理方法以及基因分型和表型分析准确性上存在差异，尽管研究人员采取了标准化处理，但仍可能存在误差。尽管如此，这项研究首次通过综合多组学分析，系统地探索了自噬相关基因与 RA 发病机制之间的潜在因果关系，为后续的靶向治疗策略和生物标志物开发奠定了坚实的理论基础。未来，还需要通过更多不同人群的研究和实验进一步验证这些发现，以推动 RA 诊疗领域的发展。