儿童激素敏感型肾病综合征（pediatric Steroid-Sensitive Nephrotic Syndrome, pSSNS）与IgA肾病（IgA Nephropathy, IgAN）中IL7R作为关键遗传风险位点的鉴定

《Frontiers in Immunology》：Identification of IL7R as a key genetic risk locus in childhood steroid-sensitive nephrotic syndrome and IgA nephropathy

　　

： 引言：儿童激素敏感型肾病综合征（pediatric Steroid-Sensitive Nephrotic Syndrome, pSSNS）是以皮质类固醇治疗反应为特征常见儿童肾小球疾病，但频繁复发和激素依赖可致长期并发症。尽管全基因组关联研究（Genome-Wide Association Study, GWAS）已发现pSSNS遗传风险位点，其与IgA肾病（IgA Nephropathy, IgAN）等免疫介导肾小球疾病共有遗传架构尚不清楚。 方法：研究人员通过逆方差加权meta分析和联合错误发现率（conjunctional False Discovery Rate, conjFDR）方法，整合分析pSSNS（2440例病例/36023例对照）与IgAN（10146例病例/28751例对照）GWAS数据，并在独立中国人群pSSNS队列（501例病例/2506例对照）中验证发现。辅以外周血及肾组织转录组（bulk RNA sequencing）及单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）阐明分子机制。 结果：Meta分析鉴定9个全基因组显著位点（P < 5×10-8），含1q23.1、1p36.13、5p13.2、10q21.3和10q24.1五个新区域。conjFDR分析揭示19个多效性（pleiotropic）位点，其中5p13.2（IL7R）经两种方法共同确认并在独立中国pSSNS队列中复现。Bulk RNA测序显示IL7R在pSSNS中随激素治疗反应及在IgAN中随疾病状态发生表达失调。scRNA-seq突出IL7R在肾病综合征患者CD4+和CD8+T细胞及自然杀伤（Natural Killer, NK）细胞中失调。 讨论：本研究确立IL7R为pSSNS与IgAN共有的关键遗传风险位点，多组学证据支持免疫细胞特异性IL7R失调参与两病发病，提示IL7R介导的T细胞稳态（T cell homeostasis）在其发病机制中的作用，提名IL7R通路为靶向治疗药物开发方向。

本文解读基于发表于《Frontiers in Immunology》的研究论文展开。

【研究背景】

儿童激素敏感型肾病综合征（pediatric Steroid-Sensitive Nephrotic Syndrome, pSSNS）是儿童常见肾小球疾病，表现为大量蛋白尿、低白蛋白血症和水肿，对糖皮质激素治疗通常在4周内起效，但频繁复发或激素依赖增加远期肾损害风险。其确切发病机制尚未明确，普遍认为涉及免疫系统失调。既往最大规模pSSNS GWAS鉴定出8个风险位点，但遗传架构仍有待完善，且pSSNS与同样具免疫介导特征的原发性肾小球肾炎——IgA肾病（IgA Nephropathy, IgAN）——是否共享遗传基础未有定论，已知CD28、TNFSF15及MHC区域为两者共有报道位点。为探索pSSNS与IgAN跨疾病共有易感基因及免疫遗传学机制，研究人员开展了此项跨性状全基因组关联整合分析。

【主要关键技术方法】

研究人员采用pSSNS多族群GWAS汇总数据（2440例病例/36023例对照）与IgAN GWAS汇总数据（10146例病例/28751例对照），进行逆方差加权meta分析（fixed-effect模型）筛选全基因组显著位点（P < 5×10^-8）及在原单性状GWAS中呈提示性显著（P < 0.05）的SNP；应用联合错误发现率（conjunctional False Discovery Rate, conjFDR；阈值conjFDR < 0.01）评估两疾病共有多效性位点；在中国独立人群pSSNS队列（501例病例/2506例健康对照，Illumina Asian Screening Array基因分型，Minimac3基于1000 Genomes Phase 3参比进行填补，多因素logistic回归校正性别及前5个主成分）中进行位点验证；利用公共数据库GSE145969（pSSNS外周血白细胞bulk RNA-seq）及GSE93798（IgAN肾活检肾小球bulk RNA-seq）做差异表达分析（Wilcoxon秩和检验）；重新分析特发性肾病综合征（Idiopathic Nephrotic Syndrome, INS）患者及健康人外周血单个核细胞（Peripheral Blood Mononuclear Cell, PBMC）scRNA-seq数据集（GSE233277），Seurat v5.2.1流程整合、UMAP聚类及细胞类型特异性差异表达检验。

【研究结果】

Meta-analysis between pSSNS and IgAN（pSSNS与IgAN的Meta分析）

研究人员对两疾病GWAS汇总统计量行逆方差加权固定效应meta分析，鉴定出9个达全基因组显著性阈值（P < 5×10^-8）的位点。其中rs75873622（1p36.13/KLHDC7A）、rs10213865（5p13.2/IL7R）、rs7895695（10q24.1/EXOSC1等）为pSSNS和IgAN中均无既往GWAS报道的全新位点；rs3818813（1q23.1/FCRL1等）和rs57943165（10q21.3/NRBF2）首次在pSSNS中达全基因组显著但曾报道于IgAN；其余为已知共有位点（2q33.2/CD28、6p21.32-21.33/MHC区、9q32/TNFSF15、19q13.12/NFKBID）。rs10213865（5p13.2）为IL7R所在位点eQTL及单细胞eQTL（single-cell eQTL, sc-eQTL），且在CD4⁺T细胞、CD8⁺初始T细胞及单核细胞中调控IL7R表达，并关联IL7R近端CpG位点DNA甲基化QTL（methylation QTL, mQTL）。

Conjunctional FDR analysis between pSSNS and IgAN（pSSNS与IgAN的联合FDR分析）

研究人员以条件Q-Q图证实pSSNS与IgAN间存在全基因组多基因富集重叠，随后以conjFDR < 0.01筛选出19个多效性共有位点，其中包括meta分析新发现的1p36.13（KLHDC7A/IGSF21）、1q23.1（FCRL1/FCRL2/FCRL3）、5p13.2（IL7R）、10q21.3（NRBF2/JMJD1C）、10q24.1（RRP12/EXOSC1），另新增数个位点如2p15（XPO1）、2q33.2（CTLA4）、2q35（TMBIM1/PNKD）、10q22.3（ZMIZ1/PPIF）、11q13.1（CCDC88B）、12p13.2（KLRC1/KLRC2/KLRC3/KLRK1）、14q32.32（TRAF3）、16p13.13（CLEC16A）、16q23.2（MAF/WWOX）、21q22.3（UBASH3A）等，多数位点为两病中均无既往GWAS报道的新关联。5p13.2处IL7R位点同时被meta分析与conjFDR确认。

Replication of pleiotropic loci in the Chinese population（在中国人群中对多效性位点的验证）

研究人员在中国人群pSSNS GWAS（501例/2506例对照）中对跨性状分析所得位点验证，7/8个已报道pSSNS风险位点达显著性，支持中国人群GWAS可靠性；conjFDR识别位点中3个已知位点及16q23.2（rs12596357, P = 0.002）成功复现。5p13.2（IL7R）处原lead SNP rs10213865未达显著性，但鉴定到与之呈中度连锁不平衡（linkage disequilibrium, LD；r²= 0.42）的代理变异rs4484457在中国人群中显著关联（P = 2.16×10^-5），表明该基因座遗传信号在不同人群中可重现。

Differential gene expression analysis of IL7R in pSSNS and IgAN（IL7R在pSSNS与IgAN中的差异基因表达分析）

研究人员对bulk RNA-seq数据分析发现，已报道共有风险基因CD28在pSSNS激素敏感组治疗前vs治疗后差异表达（P = 0.00065），在IgAN患者vs健康对照差异表达（P = 1.60×10^-6）。新发现5p13.2位点候选基因IL7R表达模式与CD28相似：pSSNS患者激素治疗前高于治疗后（P = 0.0045），IgAN患者高于健康对照（P = 5.90×10^-5），提示IL7R可能参与两病发病。其他新位点邻近基因FCRL3（1q23.1）、KLRC3（12p13.2）在IgAN中上调，JMJD1C（10q21.3）、WWOX（16q23.2）在IgAN中下调。

Comparative single-cell analysis of IL7R dysregulation in nephrotic syndrome（肾病综合征中IL7R失调的单细胞比较分析）

研究人员对INS患者及健康对照PBMC scRNA-seq数据（69994个高质量免疫细胞，无监督聚类为18个群）分析显示，IL7R在适应性免疫谱系中异常高表达：CD4⁺T记忆细胞1（Tmem-1）中患者IL7R检出率82.64% vs 对照67.96%（P = 8.44×10^-58），表达水平升高（P = 4.95×10^-99）；CD8⁺初始T细胞中患者检出率77.57% vs 对照62.37%（P = 2.29×10^-54），表达升高（P = 3.07×10^-50）；NKT-2细胞中患者检出率87.54% vs 对照61.42%（P = 1.18×10^-41），表达升高（P = 5.73×10^-63）。同批数据分析示1q23.1位点FCRL1在初始B细胞中富集（患者34.52% vs 对照6.70%，P = 3.51×10^-45），12p13.2位点KLRC1严格表达于NK细胞且患者中CD16^dim及CD16^hiNK亚群KLRC1⁺比例显著升高。

【讨论与结论翻译】

研究人员通过跨性状GWAS meta分析及conjFDR鉴定pSSNS新遗传易感位点并揭示其与IgAN共享免疫遗传架构。5p13.2位点IL7R经两种方法共同识别并在独立中国队列中以代理变异复现。IL7R编码白细胞介素7受体（Interleukin-7 Receptor α chain, IL-7Rα），是T细胞发育与稳态的关键调节因子，其信号失调参与多种自身免疫及炎症性疾病。rs10213865具eQTL、sc-eQTL及mQTL特征，调控多免疫细胞中IL7R表达并受表观遗传修饰影响。Bulk RNA-seq示IL7R在pSSNS激素治疗前后及IgAN中差异表达，scRNA-seq示其在CD4⁺T、CD8⁺T及NK细胞中检出比例与表达量均升高，超越单纯细胞组成改变，反映T细胞功能层面失调。除疾病易感性外，IL7R多组学汇聚证据支持其可作为反映pSSNS免疫失调的分子候选标志物。研究局限含需进一步功能验证因果、肾组织原位转录组缺失、中国验证队列样本量有限致部分信号未达全基因组显著。综上，本研究明确IL7R为pSSNS与IgAN共有关键遗传风险位点，IL7R介导T细胞稳态参与两病发病，IL7R通路可作为靶向治疗开发方向，未来需在多族群大队列及整合肾组织单细胞和空间转录组中深化验证。