SEC16A基因突变在慢性胰腺炎中的作用及其机制研究

批准号:
81873588
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
李兆申
依托单位:
学科分类:
H0313.胰腺外分泌功能异常与胰腺炎
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
邹文斌、王敏君、辛磊、唐欣颖、朱佳慧、吴洪玉、邓顺江、蒋熙
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中文摘要
慢性胰腺炎(CP)是一种胰腺持续性炎症性疾病,临床表现为腹痛、结石、脂肪泻、糖尿病等。我国大部分CP患者病因不明,发病机制不清,已知遗传因素起重要作用,东西方遗传背景差异大。为寻找我国CP特有的致病基因,我们前期对青少年三口之家进行全外显子测序,发现一例携带Sec16A基因移码突变,进一步在散发CP患者中进行验证,发现非同义突变在病例中高发(43.6%,OR=2.3)。基于前期研究基础,我们推测Sec16A基因突变可能间接调控CFTR等因子影响腺泡细胞功能,促进CP发生。本课题拟采用体外CRISPR-Cas9技术构建Sec16A突变位点细胞株,共转染腺泡分泌蛋白表达质粒,结合突变携带者的成纤维细胞和胰腺组织实验结果,评估突变对胰腺功能的影响,并进一步探讨该基因调控CP发生的可能机制。通过基因型与临床表型的关联分析,明确突变对疾病进程和临床疗效的影响,以期为CP早期检测和治疗提供新的靶点。
英文摘要
Chronic pancreatitis (CP) is a persistent inflammatory disease of the pancreas, characterized by abdominal pain, pancreatic stones, steatorrhea, and diabetes. The pathogenesis of CP remains unclear currently. Most Chinese patients with CP are idiopathic, accounting for over 70% of the total. Genetic susceptibility has emerged during the last two decades as a strong determinant of disease risk. However, Chinese Han population has a distinct genetic background from the Caucasian. To identify Chinese-specific CP susceptibility genes, we performed whole exome sequencing in 16 trios of teenager CP and found one patient carrying a frameshift mutation in Sec16A gene. Further targeted sequencing were validated in idiopathic CP patients and controls, showing high frequency of non-synonymous mutations in cases (43.6%, OR=2.3). Based on the preliminary studies, we speculated that Sec16A gene mutations may indirectly regulate the function of CFTR and other molecular factors to affect the function of acinar cells, thus promoting the occurrence of CP. To evaluate the effects of Sec16A mutations on pancreatic functions and further explore the possible mechanisms of gene regulation, we prepared to construct in vitro cell lines carrying selected Sec16A mutations using CRISPR-Cas9, co-transfected with expression plasmids of pancreatic secretory proteins. Then we perform similar protein tests in fibroblasts and pancreatic tissues of mutation-carrying patients. Finally, we would perform the association analysis of genotype and clinical phenotype, to evaluate the effects of mutations on the disease course, thus providing novel targets for the early detection and treatment of CP.
慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)是一种胰腺的进行性炎症性疾病,先前的研究大多聚焦于胰蛋白酶异常激活,很少有人关注蛋白酶激活途径上游调节基因的作用。我们对20个青少年trios进行了全外显子组测序,在 SEC16A基因中发现一个de novo移码突变,随后我们分析了1061名CP患者和1196名对照中SEC16A基因的完整编码序列,并确定了99名(9.33%)携带非同义突变的患者和70名(5.85%)携带了41种错义突变的对照(P = 0.0017,or值= 1.66(95%CI 1.20–2.26)。Kaplan-Meier模型分析发现SEC16A突变阳性患者的CP发病年龄中位数比变异阴性患者早5年。我们通过CRISPR/Cas9技术将病例中富集的前2个罕见错义突变(p.R1495Q,p.V1947L)和作为对照的一种常见的多态性(p.R1039C)导入工具细胞进行功能学研究。我们发现与对照和野生型相比,导入p.R1495Q和p.V1947L突变的细胞中的淀粉酶和胰蛋白酶原分泌完全丧失,并引起细胞内蛋白超载,并且p.R1495Q和p.V1947L突变导致COPⅡ囊泡生成失败并影响随后的分泌途径。进一步通过使用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建出Sec16a敲除小鼠,发现Sec16a+/−小鼠中Sec16a蛋白的表达显著降低,急性胰腺炎模型结果显示,Sec16a+/−小鼠胰腺炎的相较于野生小鼠更为严重,TUNEL染色示Sec16a+/−小鼠存在更多腺泡细胞凋亡;慢性胰腺炎模型结果提示,Sec16a+/−小鼠的胰腺腺泡细胞显著萎缩、存在更高水平的胶原沉积、中等程度的星状细胞活化、巨噬细胞浸润及腺泡导管化生。最后,我们证明p.R1495Q和p.V1947L突变引起内质网(ER)应激,这是对ER中蛋白质超载的反应,而不是诱导蛋白质错误折叠的结果。上述结果表明,SEC16A变异与CP发生显著相关,可能通过诱导功能丧失后诱导ER-高尔基体转运阻滞和ER应激新机制,增加CP风险。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
TRPV6variants confer susceptibility to chronic pancreatitis in the Chinese population
TRPV6变异导致中国人群对慢性胰腺炎易感性
DOI:10.1002/humu.24032
发表时间:2020
期刊:Human Mutation
影响因子:3.9
作者:Zou Wen-Bin;Wang Yuan-Chen;Ren Xin-Lu;Wang Lei;Deng Shun-Jiang;Mao Xiao-Tong;Li Zhao-Shen;Liao Zhuan
通讯作者:Liao Zhuan
The Impacts of Genetic and Environmental Factors on the Progression of Chronic Pancreatitis
遗传和环境因素对慢性胰腺炎进展的影响
DOI:10.1016/j.cgh.2021.08.033
发表时间:2022-05-02
期刊:CLINICAL GASTROENTEROLOGY AND HEPATOLOGY
影响因子:12.6
作者:Ru, Nan;Xu, Xiao-Nan;Liao, Zhuan
通讯作者:Liao, Zhuan
DOI:10.1007/s10620-020-06732-2
发表时间:2021
期刊:Digestive Diseases and Sciences
影响因子:3.1
作者:Tang Xin-Ying;Ru Nan;Li Qing;Qian Yang-Yang;Sun Hui;Zhu Jia-Hui;He Lin;Wang Yuan-Chen;Hu Liang-Hao;Li Zhao-Shen;Zou Wen-Bin;Liao Zhuan
通讯作者:Liao Zhuan
DOI:--
发表时间:2020
期刊:生物医学转化
影响因子:--
作者:邹文斌;李兆申
通讯作者:李兆申
Toward a clinical diagnostic pipeline for SPINK1 intronic variants
建立 SPINK1 内含子变异的临床诊断流程
DOI:10.1186/s40246-019-0193-7
发表时间:2019-02
期刊:Human Genomics
影响因子:4.5
作者:Tang Xin Ying;Lin Jin Huan;Zou Wen Bin;Masson Emmanuelle;Boulling Arnaud;Deng Shun Jiang;Cooper David N;Liao Zhuan;Ferec Claude;Li Zhao Shen;Chen Jian Min
通讯作者:Chen Jian Min
细胞外囊泡S100A4在慢性胰腺炎中的作用机制及转化研究
- 批准号:82230018
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:262万元
- 批准年份:2022
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
胰蛋白酶原在胰腺炎中的作用和机制
- 批准号:82020108005
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:248万元
- 批准年份:2020
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
成纤维细胞生长因子21(FGF21)抑制高脂饮食相关胰腺炎症的作用机制研究
- 批准号:81670585
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
GC-C通过Wnt/beta-Catenin通路诱导回肠干细胞向潘氏细胞分化的机制研究
- 批准号:81470800
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:73.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
谷氨酸受体上调前扣带回兴奋性与可塑性造成慢性胰腺炎持续性疼痛的机制研究
- 批准号:81270540
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:75.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
蛋白酶激活受体2参与慢性胰腺炎疼痛形成的机制研究
- 批准号:30871157
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:32.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
骨髓间充质干细胞参与急性胰腺炎组织损伤和修复的机制研究
- 批准号:30670943
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
急性胰腺炎时肠内营养对胰腺外分泌的影响及其神经机制
- 批准号:30370647
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:7.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
迷走反射调节胰腺分泌的神经传递机制研究
- 批准号:30270504
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:19.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
食管狭窄支架术后再狭窄的机理研究
- 批准号:39670341
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:9.0万元
- 批准年份:1996
- 负责人:李兆申
- 依托单位:
国内基金
海外基金
