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阶段七:靶点验证框架(组织落位 · 独立复制 · 可成药性)
阶段六筛出候选靶点后,用三层外部证据把它们钉死:组织/细胞落位(eQTL + 单细胞)、独立队列复制、可成药性。 本页是执行框架 + 数据可及性现状 + 排期,随查随更。
我们和已发表框架的差异(写作卖点)
| Orozco 2020 (Cell Rep) · Hamel 2024 (Nat Commun) | 我们 | |
|---|---|---|
| 分子层 | eQTL(表达) | pQTL(蛋白,更接近药物靶点) |
| 因果方法 | 共定位 | MR + HyPrColoc(已完成) |
| 结局 | AMD / 青光眼单一 | 糖尿病并发症 + AMD 双线 + FinnGen R9/R13 |
Orozco 做 eQTL→病,我们做 pQTL→病。再补一层视网膜 eQTL,就能做三性状共定位(pQTL + eQTL + AMD),这是两篇模板都没有的。
一、三层证据链
阶段六候选靶点(SPRY2 / TNFRSF10A / CSF2 / TGFB1 / WARS1 …)
│
├── 第1层 组织落位:变异→视网膜表达→血浆蛋白→病 是否同一因果变异?
│ · 三性状 HyPrColoc: 血浆 pQTL + 视网膜 eQTL + AMD
│ · 单细胞: 落在 RPE / Müller / 小胶质 / 脉络膜内皮 哪类细胞
│
├── 第2层 独立复制:换一个 AMD 队列,靶点还在不在?
│ · IAMDGC (Fritsche 2016) 独立于 FinnGen
│
└── 第3层 可成药性:有没有现成药 + 方向对不对? ✅ 已完成
· Open Targets + ChEMBL二、可成药性结果(✅ 已完成)
results/druggability.csv(Open Targets Platform,13 靶点)。关键:药物动作类型必须和 MR 方向一致——MR 说"抑制"就要 INHIBITOR/ANTAGONIST,说"增强"就要 AGONIST。
🟢 方向一致 + 有临床期药物(最强,可直接写"可重定位")
| 靶点 | MR 方向 | 已知药 | 最高期 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| CSF2 | 抑制(湿性AMD OR=1.50) | 6 个抗 GM-CSF | Phase 3 | LENZILUMAB/GIMSILUMAB/NAMILUMAB 全是 INHIBITOR,方向完全对上。类风湿/COVID 在用 → AMD 重定位候选 |
| TNFRSF10A | 增强(AMD OR=0.86) | 2 个激动剂 | Phase 2 | DULANERMIN/MAPATUMUMAB 是 AGONIST,方向对上;且是已知 AMD GWAS 位点 |
🟡 有可及性、暂无对口药(新靶点空间)
抗体可及但还没有方向一致的药:SPRY2、IL7R、PILRB、GALNT3、CLPS;小分子可及:WARS1、NUDT5;PILRA 小分子与抗体双可及(同样暂无对口药)。→ 这些是"首创靶点"角度,需从头开发。
B 级的 APOE 亦为小分子+抗体双可及、无已知药;因高多效(PheWAS 617 个 Bonferroni 显著表型)不作为靶点推进,仅列备查。
🔴 方向相反(警示,别写成利好)
| 靶点 | MR 要的方向 | 现有药方向 | 问题 |
|---|---|---|---|
| TGFB1 | 增强 | 现有 5 个多是 抑制剂(抗纤维化/肿瘤) | 现成药走反方向,不能重定位;且 TGF-β 激动有安全性顾虑 |
| CASP10 | 增强 | EMRICASAN 是抑制剂 | 同上 |
一句话结论
CSF2 是目前最值得追的——MR/共定位支持 + 方向对 + Phase 3 抑制剂现成。TNFRSF10A 次之(已知 AMD 位点 + 方向对)。TGFB1 虽然共定位也支持,但现成药方向反了,重定位这条路走不通。
复现与自查(2026-07-20 修复记录)
bash
cd ~/mr-pipeline && python3 analysis/07_druggability.py # 直连即可,无需代理全表 NOT_FOUND = 环境故障,不是"无可成药性"
07_druggability.py 早期把代理写死成 socks5h://127.0.0.1:10808。流水线迁到 WSL 后,该端口在宿主机(Windows)上、WSL2 走 NAT,在 WSL 内不可达 → 13 个靶点全部查询失败、全表 NOT_FOUND,而脚本静默吞掉 curl 错误、退出码仍为 0,run_pipeline.sh 照样打了 07.done,把一份好结果覆盖成空表且无人察觉。
已修(2026-07-20):
- 默认直连——Open Targets 公共 API 不需要代理;确需时用环境变量
OT_PROXY=... python3 analysis/07_druggability.py覆盖; - 失败不再静默——打印 curl 退出码与 stderr;全部查询失败时不写文件并
exit 1(保住上一次的好结果,也让编排不误标.done); - 符号别名回退——Open Targets 用 HGNC 现行符号,
WARS需按 WARS1 查(精确匹配 → 别名表 → "原符号+一位数字"三级回退),实际命中符号记入新列symbol_queried; - 新增
release列——标注每个靶点由R13/R9/R13+R9哪个整合网络提出。
自查一句话:打开 results/druggability.csv,若 ensembl 列出现整片 NOT_FOUND,先怀疑网络,别当结论。
release 列怎么用
可成药性是靶点自身的属性,与 FinnGen 是 R9 还是 R13 无关,所以两个 release 的候选合在一次查询里没有问题。只报告 R13 时按 release 列筛 R13 或 R13+R9 即可:本表 13 个靶点中 R13 独有 8 个(PILRA/PILRB/TGFB1/WARS/CSF2/CASP10/TNFRSF10A/SPRY2)、R13+R9 共有 1 个(APOE)、R9 独有 4 个(IL7R/NUDT5/CLPS/GALNT3)。
三、组织落位(第1层)· 三性状共定位(NSR 版已完成)+ 数据现状
视网膜 eQTL —— 无干净公开源,多半要 EGA 申请/邮件(2026-07-18 实测更新)
| 数据源 | 组织 | 可及性(2026-07-18 实测/原文核实) | 途径 |
|---|---|---|---|
| Strunz et al.(Regensburg / Weber 组,视网膜 eQTL mega-analysis,PLOS Genet 2020) | 视网膜(NSR),无 RPE | 🟢 公开、实测可用(www-huge.uni-regensburg.de → Databases 页直链下载,chr1 文件 200/205MB,无需登录/EGA) | ✅ 首选,现在就能做:Retina_..._FastQTL_nominal_chr*.txt.gz = 全区域所有 SNP,含 slope(β)/slope_se(SE)/pval_nominal/位置/等位,hg38(与 pQTL/FinnGen 同 build,免 liftover) |
| Orozco(eye-eqtl.com) | 视网膜 + RPE | 🟡 浏览器逐基因查,非批量下载 | 有 RPE 但只能在线查 |
| Nat Commun 2026(Manchester Eye Tissue Repository,201 眼,NSR + RPE 分开,148 万 cis-eQTL) | NSR + RPE | 🔴 确认 EGA 受控(原文:eQTL results under controlled access,EGAS50000001443 / EGAD50000002082,DAC 4 周审批) | 最优但要 EGA 申请 |
| EyeGEx(Ratnapriya 2019 Nat Genet) | 视网膜 | 🔴 旧公开链接已失效(实测 GTEx tar 404、桶已不存在);原文亦称"controlled,靠联系通讯作者" | 只能邮件问作者 |
RPE 才是 AMD 最相关组织,但公开的 Strunz 大概率只有 NSR。权衡:要快/公开→先试 Strunz(NSR);要 RPE→走 METR EGA 申请(4 周)或 Orozco 浏览器。
文章标题(去看原文找 Data Availability):Paired DNA and RNA sequencing uncovers common and rare variation regulating human retinal gene expression(Nat Commun 2026,
s41467-026-72979-4;开放预印本 medRxiv10.1101/2025.04.25.25326445,PMC12045431)。
要做三性状共定位,需要 cis 窗口整段 eQTL 的 nominal 汇总统计(每个候选基因 ±500kb–1Mb 内所有 SNP 的 β/SE),不是只有显著 eQTL 或 top hit。 很多库只放显著 eQTL,那不够。Strunz nominal 文件满足此要求。
✅ 三性状共定位结果(NSR 版,2026-07-18 实测)
脚本 analysis/10_eqtl_coloc.R:对 R13 A 级 AMD 候选,跑 血浆 pQTL(UKB-PPP) + 视网膜 eQTL(Strunz NSR) + AMD(FinnGen R13) 三性状 HyPrColoc(全 hg38,chr:pos 对齐)。数据:Strunz nominal 22 条染色体已下到 D:\mrdata\eqtl_retina_strunz(2.2G,公开)。
| 靶点 | pQTL+AMD 共定位 | 视网膜 eQTL 是否入簇 | 结论 |
|---|---|---|---|
| TGFB1 | PP=0.99 | ❌ 不入簇 | 血浆层强共定位;非经 NSR 表达 |
| WARS(cis 基因 WARS1) | PP=0.96 | ❌ | 同上(2026-07-20 修复符号回退后新增,共同 SNP 2617) |
| CASP10 | PP=0.86 | ❌ | 同上 |
| PILRA / PILRB | PP=0.85 | ❌ | 同上 |
| SPRY2 | 未检出高 PP 簇 | ❌ | 共同 SNP 2797,未过阈 |
| CSF2 / TNFRSF10A | — | Strunz 里非 eGene | 视网膜无 eQTL(已逐一实测 CSF2/GMCSF、TNFRSF10A/TRAILR1/DR4 均 0 行;CSF2 = 循环免疫因子,合理) |
两层结论:① 5 个候选的血浆 pQTL 与 AMD 强共定位(PP 0.85–0.99),独立于血浆层再证 MR 信号是同一因果变异(加分);② 视网膜 eQTL 均不加入 → 这些蛋白影响 AMD 不经神经感觉视网膜(NSR)表达。
订正(2026-07-20):WARS 曾被误判为"无数据"
本表旧版写「WARS1 — 无 UKB-PPP pQTL tar」,这是错的:tar 一直都在(wars_p23381_oid21084_v1_neurology.tar,chr14 文件完好)。真实原因是基因符号版本差——本流水线的 cis gene 用 HGNC 现行符号 WARS1,而 Strunz(2020) 的 gene_symbol 列用当年的旧符号 WARS(chr14 实测 6145 行、窗口内 2917 行)。read_eqtl() 只做精确匹配、查到 0 行就 return(NULL),再被一句笼统的"三者区域不全"盖过去,看不出缺的是哪一源。
已修:符号三级回退(现行符号 → 别名表 → 去掉末位数字)并打印实际命中的符号;"区域缺失"日志与 verdict 改为点名缺哪一源。重跑后 WARS 得 PP=0.96,是仅次于 TGFB1 的第二强,此前一直被丢弃。
⚠️ 关键限定:Strunz 只有 NSR,无 RPE
RPE 才是 AMD 最相关组织。所以"eQTL 不共定位"的准确表述是"非经 NSR 表达;RPE 未测,不能排除经 RPE 表达的机制"。要坐实"组织落位"这一层,仍需 RPE eQTL(METR 的 EGA 申请)。当前 NSR 版给出的正是"血浆层共定位强、但非经 NSR"这一真实可写结论,并为申请 RPE 数据提供了实证理由。
✅ 单细胞细胞定位结果(2026-07-18 实测完成)
脚本 analysis/11_singlecell.py(scanpy,backed 省内存模式——WSL 仅 15G,满载 OOM)。数据 HRCA(CELLxGENE 公开)all-cells 子集:26.6 万细胞 / 18 类细胞(含 RPE/Müller/小胶质),2.4G 已下到 D:\mrdata\singlecell。12 个候选全部命中。算每基因在各细胞类型的均表达 + %表达。
| 组 | 靶点 | 主要表达细胞(均表达, %表达) |
|---|---|---|
| A. 视网膜里有表达(可能局部机制) | SPRY2 | Müller 0.37(28%)、星形胶质 0.34、RPE 0.33(22%) |
| TGFB1 | 小胶质 0.22、Müller 0.17 | |
| PILRA | 小胶质 0.21(免疫细胞,与其功能吻合) | |
| GALNT3 / WARS / NUDT5 | Müller / 神经节(后二者偏广谱管家) | |
| B. 视网膜几乎不表达(→ 系统通路) | TNFRSF10A | RPE 仅 0.003(0.2%) |
| CSF2 | 全 0%(GM-CSF 循环免疫因子,合理) | |
| CASP10 / IL7R / CLPS | ~0% |
产出 results/singlecell/celltype_expression.csv(基因×细胞类型)+ dotplot.png。
⑪⑫ 相互印证(可写进论文)
TNFRSF10A、CSF2:⑪(Strunz 里非 eGene)+ ⑫(细胞不表达)双重确认"非视网膜局部"→ 系统/循环通路,证据一致。 SPRY2、TGFB1、PILRA:⑫ 显示确实在视网膜胶质/小胶质表达,但 ⑪ 说其 eQTL 不与 AMD 共定位 →「有表达,但该表达的遗传调控不是 AMD 的因果变异」。
单细胞是"解释器"不是"筛选器"
你测的是血浆蛋白。CSF2(GM-CSF)循环起作用——"视网膜里不表达"不代表 MR 假,而是提示走系统通路。别用单细胞否定靶点,用它写机制。
数据来源:首选 HRCA(CELLxGENE / GEO GSE265774 / HCA Portal,Nat Genet 2026);备选 Monavarfeshani Broad SCP SCP2310。全公开、无需申请。
单细胞是"解释器"不是"筛选器"
你测的是血浆蛋白。CSF2(GM-CSF)是免疫细胞来源、循环起作用的——"视网膜里不表达"不代表 MR 假,而是提示它走系统/循环通路。别用单细胞否定靶点,用它写机制。
四、独立复制(第2层)· ✅ 已完成,结果利好
用 IAMDGC(Fritsche 2016 晚期 AMD,欧洲,16,144 病例 / 17,832 对照) 复制——与 FinnGen 完全独立的队列。数据 rsid 可用率 95.9%,走 rsid 匹配(build 无关);接入只加一行 outcome_manifest.csv。
复制结果:方向 100% 一致
| 靶点 | FinnGen R13 AMD | IAMDGC 独立复制 | 判定 |
|---|---|---|---|
| TNFRSF10A | OR=0.86 | OR=0.79, p=1.6×10⁻⁹ | ✅ 强复制(正式显著 + 同向;已知 AMD 位点) |
| CASP10 | OR=0.73 | OR=0.71, p=5.9×10⁻⁴ | ✅ 复制(正式显著 + 同向) |
| APOE | OR=1.22 | OR=1.46, p=7.6×10⁻⁴¹ | ✅ 复制(但高多效,B 级) |
| SPRY2 | OR=0.53 | OR=0.57, p=0.015 | ○ 同向,效应量近乎一致,名义显著 |
| CSF2 | OR=1.257 | OR=1.254, p=0.013 | ○ OR 几乎完全相同,名义显著 |
| TGFB1 | OR=0.75 | OR=0.74, p=1.3×10⁻³ | ○ 同向一致,名义显著 |
| PILRA/B | OR=1.06 | OR=1.04, p=0.039 | ○ 同向,名义 |
| WARS | β=0.30, p=1.2×10⁻⁶ | β=0.044, p=0.59 | ○ 同向但效应量小得多、不显著 |
怎么读
- 8 个候选全部方向一致(100% 方向复制),没有一个翻车——这本身就是强证据。
- 效应量的跨队列一致性更惊人:CSF2 是 1.257 vs 1.254、SPRY2 是 0.53 vs 0.57、TGFB1 是 0.75 vs 0.74。一个完全独立的队列给出几乎相同的 OR,比 p 值更能说明问题。
- 但 WARS 是例外,别把它算进"效应量一致"里:同向,可效应量从 β=0.30 掉到 0.044(p=0.59),跨队列一致性明显弱于其余候选。写作时它只能算"方向一致",不能跟 CSF2/TGFB1 那种放在一起说。
订正(2026-07-20):WARS 那一行旧版写"该 SNP 不在 IAMDGC,无法评估",是错的
哨兵变异 rs2273804 在 IAMDGC 里有数据(screen_R13/AMD_iamdgc_all.csv 实测:β=+0.044,p=0.588),并非缺失。正确表述是"同向但未复制出显著效应",而不是"无法评估"。
为什么有些只到"名义显著"(p<0.05 未过 FDR)?是功效,不是失败
IAMDGC 总样本 3.4 万(16k 病例 / 17k 对照),而 FinnGen R13 AMD 有 47 万(对照 45 万)——IAMDGC 对照少得多、功效低。所以"同向 + 效应量一致但没到 FDR"是意料之中,不是复制失败。正式复制看方向一致 + 效应量一致,这两条全部满足。
结论
TNFRSF10A 最硬(独立队列 p=1.6×10⁻⁹ 复制 + 已知 AMD 位点 + 可成药方向对)。CSF2 次之(OR 跨队列几乎相同 + 有 Phase 3 抑制剂)。AMD 主线站住了。
共定位复制(HyPrColoc,2 性状:蛋白 pQTL + IAMDGC AMD)· ✅ 已完成
MR 复制的是"关联",共定位复制的是"同一因果变异"——更硬。脚本 analysis/08_replicate_iamdgc.R(IAMDGC 经 Ensembl 核实为 hg38,与 UKB-PPP 同 build,chr:pos 直接匹配,无需 liftover)。
| 候选 | 共定位(PP,候选变异) | 判定 |
|---|---|---|
| TNFRSF10A | PP=0.9997(8:23225458) | ✅ 共定位也复制 |
| SPRY2 / CSF2 / TGFB1 / CASP10 / PILRA / PILRB / WARS | None(未成簇) | ○ 独立队列未达共定位 |
订正(2026-07-20):本轮之前只跑了 7 个候选,WARS 被漏掉
08_replicate_iamdgc.R 里候选清单曾写死为 c(...,"WARS1",...),但 protein_info.csv 的 Assay Target 命名空间用的是 WARS(WARS1 是 cis gene 列),导致坐标与 tar 双双查不到,WARS 被 跳过(暴露区域不足) 排除在独立复制之外——与 10 号脚本是同一个符号版本差。
已修:候选改为动态读 network_R13/target_list.csv 的 A 级(与 07/10 同源,不再写死),跳过原因细化为"无 cis 坐标 / 索引无此 gene / tar 未下载"三种。重跑后 8 个候选全部参与,WARS 共同 SNP 4835、未成簇。结论不变:TNFRSF10A 仍是唯一共定位复制的靶点,但现在是基于 8/8 而非 7/8。
只有 TNFRSF10A 共定位复制——但其余"未复制"是功效不是假
IAMDGC 只有 3.4 万样本,AMD 区域信号远弱于 FinnGen R13(47 万)。共定位比 MR 更吃信号强度(要整段区域关联模式对上,不只哨兵 SNP)。所以其余候选"共定位未达"与它们在 IAMDGC 的 MR 只到名义显著一致——信号在、队列太小撑不起共定位。
★ 最硬的靶点:TNFRSF10A
跨两个独立队列、两种分析全部过关的唯一靶点:已知 AMD 位点 + 双队列 MR 复制(FinnGen p 极小 / IAMDGC p=1.6×10⁻⁹)+ 双队列共定位复制(FinnGen / IAMDGC PP=0.9997)+ 可成药(AGONIST 方向对,Phase 2)。证据链完整,建议作为主打靶点。
数据文件:
D:\mrdata\outcome\(IAMDGC_..._annotated.txt全量 6.47GB +finngen_R13_AMD_iamdgc.tsv.gz预过滤)。结果results/hyprcoloc_iamdgc/。
五、排期:三轨道并行
原则:先验证、再机制;慢变量现在就启动
细胞定位/GEO 是描述性的(在哪个细胞、变没变),不是验证性的。真正验证 AMD 主线的是独立复制 + eQTL 共定位。别让"便宜好做"挤掉"决定性但更难"。
| 轨道 | 内容 | 状态 |
|---|---|---|
| A 先验证 | ③ 可成药性 | ✅ 完成 |
| ② IAMDGC 独立复制(MR) | ✅ 完成(方向 100% 一致,TNFRSF10A 强复制) | |
| ② IAMDGC HyPrColoc(共定位复制) | ✅ 完成(TNFRSF10A PP=0.9997 复制) | |
| ① eQTL 三性状共定位(NSR 版,Strunz 公开) | ✅ 完成(analysis/10_eqtl_coloc.R;4 候选 pQTL+AMD 强共定位,NSR eQTL 不入簇) | |
| ① 单细胞细胞定位(HRCA 公开) | ✅ 完成(analysis/11_singlecell.py;SPRY2/TGFB1/PILRA 视网膜有表达,TNFRSF10A/CSF2 ~0) | |
| B 启动慢变量 | ① 视网膜 RPE eQTL(METR,EGA 受控) | ⏳ 用户已注册 EGA 账户,DAR 待审批(数据集 EGAD50000002082,DAC EGAC50000000807,约 4 周)。通过后接入 10_eqtl_coloc.R 跑 RPE 版。也可并行邮件问 METR 通讯作者要 RPE 汇总统计(更快) |
| 斑马鱼 CRISPR 设计 + 订鱼 | ⏳ 长前置期 |
课题重心已定:转向 AMD 线(2026-07-16)。R9 糖尿病并发症线基本被共定位清空(overlap 前五全是 MHC 区 LD 假象),真信号在 R13 的 AMD 线,且已通过独立复制。糖尿病并发症分析保留作方法学对照("连头号发现 AGER 都被共定位否掉"体现严谨性)。
六、待决策 / 下一步(2026-07-19 更新)
真正剩下的只有两件(阶段七三层验证的 NSR+细胞版、独立复制、可成药性均已落地):
- RPE 组织 eQTL(进行中):用户已注册 EGA 账户,DAR 待审批(METR
EGAD50000002082/ DACEGAC50000000807,约 4 周)。通过后接入analysis/10_eqtl_coloc.R跑 RPE 版三性状共定位——这是唯一能补上"AMD 最相关组织(RPE)里定位"的缺口。也可并行邮件问 METR 通讯作者要 RPE 汇总统计(更快)。⚠️ 注意:METR 数据里的 eOutlier(OUTRIDER/Watershed 罕见变异)表不是 eQTL,要的是eQTL results(含 slope/se/pval,组织=RPE)。 - 与竞品差异化(写作,非分析):见下方竞品说明。
竞品与差异化(投稿 novelty 必读)
直接竞品:Hou et al. 2025(J Ophthalmology,PMC12503973) —— UKB-PPP pQTL → 干性 AMD + 共定位 + 单细胞 + 可成药,与本课题 AMD 线高度重叠。"UKB-PPP pQTL → 干性 AMD"这个角度已被发表。
本课题差异化点(写作时突出):① 糖尿病并发症 R9/R13 双线 + AMD,不止 AMD;② 湿性/干性 AMD 亚型分别分析;③ IAMDGC 独立队列复制(疾病侧);④ NSR eQTL 三性状共定位。
评估过但决定「不做」的方法(避免堆冗余分析)
- SMR:其 HEIDI 检验与已有共定位重复(SMR+HEIDI ≈ 弱版 coloc),不带来新证据 → 不做。
- deCODE pQTL 复制暴露侧:非必须——已有共定位(pQTL–AMD 同因果变异 PP 0.85–0.99)+ IAMDGC 疾病复制;且 UKB-PPP(Olink) ↔ deCODE(SomaScan) 跨平台有表位差异,非干净加分 → 除非审稿人要求,否则不做。
- 结论:现有证据链(MR + 共定位 + PheWAS + LDSC + IAMDGC + NSR eQTL + 单细胞 + 可成药)已相当完整,别为"匹配模板"堆冗余分析;真正增值的是 RPE eQTL(申请中)+ 写作差异化。
相关:阶段六·靶点网络 · 下游分析 · 差异对照 · 可补充的 MR 方法