近日,我院心理卫生中心王强研究员团队和生物医学大数据研究院宋欢研究员团队在Nature系列子刊Translational Psychiatry发表题为“Shared Genetic Architecture and Pathways Linking Major Depressive Disorder and Autoimmune Thyroid Disease: Insights from Common and Rare Variants”的研究论文。研究首次通过整合常见变异与罕见变异的大规模遗传数据,系统揭示了抑郁症(MDD)与自身免疫性甲状腺病(AITD)共有的遗传架构与生物学通路。这一发现不仅为临床上长期观察到的共病关联提供了分子证据,也为开发针对共病患者的综合治疗策略开辟了新途径。
我院精神病与精神卫生学在读博士生刘思弋、生物医学大数据研究院工程师曾瑜为共同第一作者;我院心理卫生中心副主任王强研究员、生物医学大数据研究院宋欢研究员为通讯作者。我院为第一作者单位。
抑郁症患者常伴有甲状腺功能异常,而甲状腺疾病患者也易受情绪问题困扰。该共病现象背后的生物学机制,即两疾病存在因果关系还是由共有病因驱动尚不清楚。探索这两类跨学科疾病的共享遗传基础对实现精准诊疗具有重要的科学价值。
研究团队首先利用英国生物样本库(UK Biobank)近30年的住院数据确认了MDD和AITD的流行病学关联;随后整合了目前全球最大规模的全基因组关联分析(GWAS)汇总数据和约45万人的全外显子组测序(WES)数据,结合常见及罕见变异系统评估了两疾病的遗传相关性与因果关系,并利用多种生物学功能证据,精准定位了共有的多效性基因,并进一步绘制了蛋白质、转录因子互作网络图谱。
研究结果显示,MDD与AITD患者罹患另一种疾病的风险增加至2.8倍,且两者存在中等且显著的遗传相关性(rg=0.14)。多效性分析识别出14个多效性位点和58个共有基因,这些信号共同指向了炎症调控及神经变性等通路。基于基因的遗传负荷检验发现了一系列MDD和AITD独特的风险基因(图1),它们与两疾病的共享基因构成了复杂的蛋白-蛋白互作网络,并在能识别出五个功能模块(图2)。值得注意的是,因果推断分析表明,MDD与AITD的关联更多源于水平多效性(即共有的风险基因同时影响两种疾病),而非直接因果关系。
该研究为理解身心共病提供了全新的分子框架。研究发现,具有多效性的常见变异与针对特定疾病的罕见突变在共享的功能模块内相互交汇,且共享的免疫炎症通路是连接MDD与AITD的关键生物学桥梁。该研究同时提示,针对全身炎症进行干预,或许能为该特定的共病组合提供协同增效的治疗策略,从而优化精神卫生与内分泌资源的配置,推动多学科协作诊疗的进步。
图1 AITD和MDD 基于基因的负荷检验曼哈顿图
图2 疾病特异性与共享风险基因构成的蛋白-蛋白互作网络