今天跟大家分享的是2020年4月發(fā)表在Mol. Carcinog.（IF：3.411）雜志上的一篇文章Alternative splicing related genetic variants contribute to bladdercancerrisk.在文章中作者作者通過CancerSplicingQTL數(shù)據(jù)庫搜索了位于膀胱癌的sQTL中的SNPs。進(jìn)行了一項包括580例病例和1,101例對照的病例對照研究，以評估功能性遺傳變異與膀胱癌風(fēng)險之間的關(guān)聯(lián)。并且使用GTEx，TCGA和GEO數(shù)據(jù)庫進(jìn)行sQTL分析和基因表達(dá)差異分析，發(fā)現(xiàn)MAFF這一潛在的膀胱癌易感性的生物標(biāo)志。
Alternative splicing related genetic variants contribute to bladder?cancer?risk與可變剪切相關(guān)的基因變異會增加膀胱癌的風(fēng)險
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一.研究背景
迄今為止，很少有研究可以了解AS（可變剪切）相關(guān)遺傳變異在膀胱癌風(fēng)險中的作用。因此，作者進(jìn)行了一項病例對照研究（580例和1,101例對照），以探討AS相關(guān)基因變異與膀胱癌易感性之間的聯(lián)系。像表達(dá)數(shù)量性狀基因座（eQTL）一樣，可能影響AS事件的遺傳變異稱為剪接數(shù)量性狀基因座（sQTL）。sQTLs可能提供一種新的方法，以了解涉及腫瘤發(fā)生的遺傳變異的分子機制。
二.分析流程
三.結(jié)果解讀
1.所研究人群的特征
這項研究總共納入了580例病例和1,101例健康對照樣本（表S1）。
表S1.膀胱癌病例與健康對照組的特征
2.SNP的選擇及其與膀胱癌風(fēng)險的關(guān)系
作者從CancerSplicingQTL數(shù)據(jù)庫下載了膀胱癌中的sQTL 。
然后進(jìn)行質(zhì)控，其標(biāo)準(zhǔn)是：Hardy‐Weinberg equilibrium (HWE)?>?0.05, minor allele frequency (MAF)?>?0.05以及call rate > 95%。
通過LD（連鎖不平衡）分析確定了8,677個SNPs，進(jìn)行下一步的分析。
作者使用加性模型（additive model），發(fā)現(xiàn)136個SNPs與膀胱癌風(fēng)險顯著相關(guān)。
表1列出了Top10重要的SNPs與膀胱癌風(fēng)險之間的關(guān)系 。
FDR校正之后，僅發(fā)現(xiàn)SNP rs4383 PLA2G6與膀胱癌的風(fēng)險顯著關(guān)聯(lián)（P FDR = 3.39×10 -3）。
表1.Top10重要SNPs與膀胱癌風(fēng)險之間的關(guān)系
表2顯示了與膀胱癌風(fēng)險相關(guān)的前10個重要SNPs相關(guān)基因的剪接事件 。
作者發(fā)現(xiàn)與膀胱癌風(fēng)險相關(guān)的SNP可以通過不同的方式影響基因的剪接事件，例如替代性5'剪接位點，替代性3'剪接位點，外顯子跳躍，替代性終止子和替代性啟動子。
表2.與膀胱癌風(fēng)險相關(guān)的前十位重要SNP相關(guān)基因的剪接事件
作者對SNP rs4383進(jìn)行詳細(xì)分析。
表3顯示了SNP rs4383的基因型頻率及其與膀胱癌風(fēng)險的關(guān)系 。
在加性模型中，作者發(fā)現(xiàn)與C等位基因相比，G等位基因個體患膀胱癌的風(fēng)險更低（OR = 0.68，95％CI = 0.59-0.79，P = 3.91×10 -7）。
共顯性模型中，相對于CC、CG基因型，GG基因型個體膀胱癌風(fēng)險更低（OR = 0.42，95％CI = 0.31-0.58，P = 1.31×10 -7）。
顯性模型中，相對于具有CC基因型的個體，具有CG / GG基因型的個體，膀胱癌風(fēng)險顯著降低（OR = 0.68，95％CI = 0.55-0.84，P?= 4.40×10 -4）。
隱性模型中，與CC / CG基因型相比，GG基因型在膀胱癌中也顯示出保護(hù)作用（OR = 0.48，95％CI = 0.36-0.65，P = 9.01×10 -7）。
表3.SNP rs4383與膀胱癌風(fēng)險之間的關(guān)聯(lián)
3.SNP rs4383與膀胱癌風(fēng)險的分層分析
Stratification analyses :分層分析是指把病例組和對照組按可疑的混雜因素分為不同層次，再分別在每一層內(nèi)分析暴露與疾病的關(guān)聯(lián)強度，從而可以在一定程度上控制混雜因素對研究結(jié)果的影響。
作者通過對年齡，性別和吸煙狀況亞組進(jìn)行分層分析，進(jìn)一步探討了SNP rs4383與膀胱癌風(fēng)險之間的關(guān)系。
如圖1所示 ，高齡（年齡> 65）、女性群體的患膀胱癌風(fēng)險更大。也評估了SNP rs4383 C> G對具有不同臨床特征（包括腫瘤等級和分期）的膀胱癌風(fēng)險的影響。
圖1.SNP rs4383與膀胱癌風(fēng)險之間關(guān)聯(lián)的分層分析
4.剪接數(shù)量性狀位點分析
使用CancerSplicingQTL數(shù)據(jù)庫評估SNP rs4383的基因型與膀胱癌基因的AS事件之間的關(guān)聯(lián)。
AS事件是通過一個拼接百分比（PSI）值計算的。
PSI值（ Percent-spliced-in）：PSI = splice_in / (splice_in +splice_out), 在RNA-seq 數(shù)據(jù)中splice_in 和splice_out分別是支持splice in 和splice out 發(fā)生的reads的數(shù)目。
圖2：相對于C等位基因，SNP rs4384 G等位基因組內(nèi)，MAFF中外顯子1.2的剪接比例更高。
圖2.通過CancerSplicingQTL數(shù)據(jù)庫評估SNP rs4383與MAFF剪接事件在膀胱癌中的關(guān)聯(lián)
同時，在GTEx數(shù)據(jù)庫的18個組織中觀察到rs4383與MAFF的 AS事件之間的關(guān)聯(lián)（表S3）。
表S3.來自GTEx數(shù)據(jù)庫的SNP rs4383的sQTL結(jié)果
5.MAFF在膀胱組織中的表達(dá)水平及其對膀胱癌患者生存的影響
作者接著通過TCGA 評估了MAFF在膀胱腫瘤和鄰近正常組織中的表達(dá)情況。
相對于正常組織，MAFF表達(dá)在腫瘤組織中顯著降低（圖 3A）。
而且膀胱癌組織中MAFF的表達(dá)明顯低于配對的正常組織中的表達(dá)（圖 3B）。
圖3.在TCGA數(shù)據(jù)庫中，MAFF在膀胱癌組織和鄰近正常組織中的表達(dá)
作者還評估了GEO數(shù)據(jù)庫中MAFF的表達(dá)水平。此外使用Kaplan Meier Plotter網(wǎng)站探索了MAFF表達(dá)對膀胱癌個體生存的影響。
結(jié)果表明，MAFF高表達(dá)的患者的總生存期和無復(fù)發(fā)生存時間長于MAFF低表達(dá)的患者（圖 4A-B）。
圖4.通過Kaplan Meier Plotter網(wǎng)站，評估MAFF表達(dá)對膀胱癌患者預(yù)后的影響
小結(jié)
作者通過CancerSplicingQTL數(shù)據(jù)庫搜索了位于膀胱癌的sQTL中的SNPs。進(jìn)行了一項包括580例病例和1,101例對照的病例對照研究，以評估功能性遺傳變異與膀胱癌風(fēng)險之間的關(guān)聯(lián)。接下來，使用GTEx，TCGA和GEO數(shù)據(jù)庫進(jìn)行sQTL分析和基因表達(dá)差異分析，以評估候選SNP和相關(guān)基因的潛在生物學(xué)功能。研究結(jié)果表明SNP rs4383與MAFF的AS事件相關(guān)與膀胱癌的風(fēng)險有關(guān)，可能是潛在的膀胱癌易感性的生物標(biāo)志。
