SQSTM1基因rs155787多态性通过调控自噬影响矽肺易感性的多阶段研究

《Toxicology》：The single nucleotide polymorphism rs155787 on the autophagy gene of SQSTM1 is associated with silicosis susceptibility: a multi-stage study

本研究通过多阶段病例对照分析和功能验证，首次发现SQSTM1基因rs155787位点的G突变等位基因可上调基因表达，并通过激活巨自噬（macroautophagy）通路显著增加矽肺患病风险（OR=1.70, P=0.002），为矽肺的早期遗传筛查和靶向干预提供了新靶点。

　　

Highlight

研究设计

研究流程如图1所示。首先，我们将矽肺全基因组关联研究（GWAS）（155例矽肺患者和141例健康粉尘暴露对照组）中的阳性SNP（FDR < 0.01）的染色体位置与人类自噬数据库（HADb）中自噬基因内的SNP进行交叉比对，筛选出与矽肺易感性密切相关的自噬相关SNP。其次，通过GTEx和1000 Genomes项目数据库进一步鉴定功能性自噬相关eQTL-SNP（P < 0.05），并利用HaploReg和SNPinfo网站预测其潜在功能。最后，通过多因素逻辑回归分析在独立验证人群（198例矽肺患者和223例对照组）中验证候选阳性SNP与矽肺易感性的关联。

研究对象的 demographics 和临床特征

表1汇总了GWAS筛选和验证阶段收集样本的关键数据。在两个阶段中，矽肺患者和对照组在年龄和吸烟状况上均存在显著差异（P < 0.05），但在性别或粉尘暴露时长方面未发现显著差异（P > 0.05）。此外，大多数确诊的矽肺病例被归类为Ⅰ期。

差异自噬相关eQTL-SNP的筛选

通过155例病例和141例对照的GWAS结果与HADb数据库交叉比对，初步获得21个SNP。进一步结合GTEx数据库的eQTL分析（P < 0.05）和1000 Genomes项目中中国人群的基因型频率>0.01的过滤条件，最终筛选出10个自噬基因中的15个候选阳性eQTL-SNP（补充表2）。这些SNP均位于基因内含子区，且可能通过调控选择性剪接或转录因子结合影响基因功能（补充表3）。

rs155787与矽肺易感性的关联验证

在验证阶段，我们发现rs155787的G等位基因与矽肺风险显著相关（加性模型：OR=1.55, 95% CI: 1.05–2.28, P = 0.027）。合并GWAS和验证阶段数据后，G等位基因仍显著增加矽肺易感性（加性模型：OR=1.70, 95% CI: 1.22–2.36, P = 0.002）（表2）。此外，在矽肺患者中，rs155787的AG/GG基因型频率显著高于对照组（P < 0.05）。

SQSTM1表达水平的基因型依赖性分析

eQTL分析显示，rs155787的AG和GG基因型携带者肺组织中SQSTM1的表达量显著高于AA基因型（P < 0.05）（图2）。这一结果提示A>G变异可能通过上调SQSTM1表达促进矽肺发生。

SQSTM1的生物学功能与通路富集分析

通过STRING数据库构建的蛋白互作网络显示，SQSTM1（p62）可与多种自噬蛋白（如ATG5、ATG7、BECN1）和免疫蛋白（如TNF、IL-6）结合，激活巨自噬生物学过程（图3）。基因富集分析表明，SQSTM1参与的自噬调控通路与矽肺的炎症反应和纤维化进程密切相关。

结论

SQSTM1基因上的rs155787位点可能与矽肺易感性相关，突变G等位基因可能作为潜在风险因素。此外，该位点的A>G变异可上调SQSTM1基因表达。需进一步开展大规模研究以验证我们的发现。