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逐基因 × 逐组学层命中总表 · 实验验证模型选型

2026-07-28 新增。回答两个问题:每个靶点分别是哪一层筛出来的, 以及 拿到湿实验台上该用什么模型。全部数值由 results/ 实测生成。 对应两份汇报 PPT 末尾的「附录 A / B / C」三组页面。


0. 先厘清一个常见误解:多组学分析本身就是孟德尔随机化

本课题的「多组学」不是另一种方法,五层做的都是 MR(甲基化层用 SMR,本质同属 MR 框架), 区别只在暴露换成了什么

暴露方法是否产出"靶点"
蛋白 pQTL血浆蛋白水平MR + 共定位✅ 主要来源
血 cis-eQTL基因表达量(血)MR + 共定位✅ 换分子层验证
视网膜 cis-eQTL基因表达量(视网膜)MR✅ 组织特异佐证
甲基化 meQTLCpG 甲基化水平SMR + HEIDI✅ 调控层佐证
循环代谢物血浆小分子浓度MR产出危险因素,不是药靶

代谢物层在设计上就不产出靶点:它的暴露是甘油三酯、脂肪酸这类循环小分子, 回答的是「什么循环因子有因果作用」,不回答「该打哪个蛋白」。 所以它不出现在靶点表里 —— 这不是"代谢组没找到",而是它本来就不产出这类结论。


1. 两条必须写进方法学的边界

① 后四层不是全基因组扫描。 血 eQTL / 视网膜 eQTL / 甲基化(针对靶点的那部分) 只跑了 13 个由蛋白层与功能层预选的靶点(MERTK、TNFRSF10A、TGFB1、SPRY2、AGER、 TNXB、APOE、CASP10、CFH、TYRO3、AXL、GAS6、PROS1)。

因此表中必须区分两种"没有":

  • 「— 未纳入 / — 无工具」= 该层根本没检验这个基因
  • 「✗」= 检验了但未达标

把前者读成"阴性结果"是错的。

② 视网膜 eQTL 层只有 5 个基因有可用工具(APOE / CFH / MERTK / SPRY2 / TNXB), 且多为单 SNP Wald。


2. 糖尿病并发症侧 · 逐层命中

基因蛋白 pQTL-MRpQTL 共定位血 eQTL MR视网膜 eQTL甲基化 SMRMHC
APOL1黄斑✓ PP=0.81— 未纳入— 无工具
TNXB糖网✓ 4e-02 | PP 0.00✓ FDR 0.003 (−0.198)✓ 30 探针MHC
AGER糖网/黄斑/糖肾/神经— 无工具✓ 2 探针MHC
HCG22糖网/黄斑/糖肾/神经✓ 1 探针MHC
BTN2A1糖网/黄斑/糖肾/神经MHC
CFB糖网/黄斑/糖肾✓ 1 探针MHC
LTB糖网/黄斑/糖肾MHC
LTA糖网/黄斑✓ 2 探针MHC
SIGLEC5糖网/黄斑
TRIM40糖网✓ 1 探针MHC
MICB_MICA糖网MHC
ATP6V1G2糖肾MHC
BCL2L15神经
ERMAP黄斑
CFH✗ 未显著✓ FDR 0.013 (+0.036)
SPRY2✗ 未显著✓ FDR 0.038 (−0.012)
GAS6✗ 未显著✓ 4e-03 | PP 0.04— 无工具

代谢物层:0 条命中(68 个检验 FDR 全部 ≥0.05),如实阴性。

要点:并发症侧唯一通过共定位的是 APOL1→黄斑病变(不是糖尿病肾病)。 跨并发症"共享"的 AGER / HCG22 / CFB / LTA / BTN2A1 全部落在 MHC 区, 多层"命中"很可能同源于一段免疫单倍型,而非各自独立的因果信号 —— 详见 MHC 区为什么是假阳性雷区


3. AMD 侧 · 逐层命中

仅列「共定位支持」或「≥2 层命中」的 17 个;另有 28 个仅蛋白层单层显著者未列 (CFHR2/CFHR5/CFI/F13B/ABO/CTRL/LBP/NCAN/TNFSF14/KLK1/PON1/IGFBP7 等)。

基因蛋白 pQTL-MRpQTL 共定位血 eQTL MR视网膜 eQTL甲基化 SMRMHC
TNFRSF10AAMD/湿/干✓ PP=0.92✓ 1e-03 | PP 0.35✓ 4 探针
CASP10AMD/湿✓ PP=0.85✓ 1e-03 | PP 0.97✓ 19 探针
APOEAMD/湿/干✓ PP=1.00✗ FDR 0.75✓ 2 探针
PILRAAMD/湿/干✓ PP=0.85✓ 6 探针
PILRBAMD/湿/干✓ PP=0.85✓ 6 探针
WARS1AMD/湿/干✓ PP=0.72✓ 4 探针
TGFB1AMD/湿/干✓ PP=0.76
SPRY2AMD/湿✓ PP=0.74✓ 1e-03 | PP 0.14✗ FDR 0.82
CSF2AMD/湿✓ PP=0.82
CFHAMD/湿/干✓ 1e-04 | PP 0.97✓ FDR 0.010 (+0.030)
AGERAMD/湿/干✓ 5e-02 | PP 0.00✓ 4 探针MHC
CFBAMD/湿/干✓ 1 探针MHC
ACADSBAMD/湿/干✓ 1 探针
FGFR2AMD/湿✓ 9 探针
NFKB1✓ 10 探针
MERTKAMD✓ 1e-02 | PP 0.15✗ FDR 0.75
TNXB✗ 未显著✓ 5e-04 | PP 0.00✗ FDR 0.75✓ 36 探针MHC

代谢物层:3 条命中 —— Total_TG(b=−0.258,FDR 4.1×10⁻⁴)、MUFA(−0.199,0.039)、 Omega_3(−0.229,0.039)。⚠ 这是危险因素结论,支持"脂代谢参与 AMD 发病",不进靶点表。

要点CASP10 是唯一「蛋白层共定位 + 血 eQTL 共定位 PP=0.97 + 甲基化 19 探针」三层齐备的靶点。 TNFRSF10A 强在蛋白层共定位(0.92)与独立复制,其 eQTL 层共定位只有 0.35。 CFH 在血 eQTL 层共定位极强(0.97),但视网膜层的 +0.030 在 IAMDGC 不复制且方向相反。


4. 实验验证模型选型

细胞模型与斑马鱼同源关系取自流水线注释(screenable_*_cells.csv); 小鼠一列标「★已核实」的为 2026-07-28 联网查证到文献支持的既有模型, 其余仅确认同源基因存在、未逐个查证眼科专用模型。

4.1 糖尿病并发症侧

基因细胞模型关键读出斑马鱼小鼠
AGERMIO-M1(Müller)高糖炎症 NF-κB/COX-2(RAGE 通路)⚠ 存疑:仅比对到未命名基因 si:ch211-79k12.1★已核实 Ager−/− 在 STZ 糖尿病模型中视网膜血管渗漏、白细胞淤滞、小胶质活化显著减轻
APOL1HRMEC(内皮)内皮通透(经典表型在肾足细胞)✗ 无同源(灵长类特异)★已核实 小鼠无 APOL1 同源基因,只能用 BAC 转人 APOL1 转基因鼠
CFHARPE-19(RPE)补体旁路 C3b 沉积 / MACcfh 家族多拷贝,需先确认★已核实 Cfh−/− 2 岁出现 Bruch 膜沉积、ERG 与视力下降
SPRY2HRMEC(内皮)成管 / 迁移(FGF-血管新生)SPRY2 较干净 1:1有同源 Spry2,未查证眼科专用模型
GAS6MIO-M1 / 原代小胶质TAM 配体:胞葬、抗炎gas6 有同源有同源 Gas6,未查证眼科专用模型
TNXBHRMEC(内皮)细胞外基质 / 血管完整性未查证有同源 Tnxb;⚠ MHC + 共定位不支持,不建议首选
MHC 共享组
HCG22/CFB/LTA/LTB/BTN2A1
鱼类 MHC 与人差异大,同源不可靠⚠ 小鼠 H-2 与人 HLA 非一一对应;用单基因敲除验证不了"共享信号"这个结论
MERTK
(功能层提名,遗传层不支持)
ARPE-19(RPE)光感受器外节(POS)吞噬 + 高糖mertka 较干净 1:1★已核实 Mertk−/− 完全表型复制 RCS 大鼠

4.2 AMD 侧

基因细胞模型关键读出斑马鱼小鼠
CASP10ARPE-19(RPE)凋亡:caspase 活性 / Annexin V★ casp10 干净 1:1★已核实 小鼠基因组中不存在 Casp10(人特异,小鼠只有 Casp8)→ 斑马鱼是唯一在体模型,这本身就是卖点
TNFRSF10AARPE-19(RPE)RPE 凋亡易损(TRAIL / PKCα)△ 模糊/旁系★已核实 小鼠只有单一 TRAIL 受体 Tnfrsf10b,无 1:1 DR4 同源 → 在体路径同样受限
APOEARPE-19(RPE)脂质处理 / drusen 样沉积apoea; apoeb★已核实 APOE4 靶向置换鼠 + 高脂高胆固醇饮食(≥65 周)→ 亚 RPE 沉积、Bruch 膜增厚、约 19% 出现脉络膜新生血管
CFHARPE-19(RPE)补体旁路 C3b / MACcfh 家族多拷贝★已核实 Cfh−/− 经典早期 AMD 模型
MERTKARPE-19(RPE)POS 吞噬mertka 1:1★已核实 Mertk−/− 复制 RCS 表型;⚠ 但遗传层不支持(H4=0.01)
CFBARPE-19(RPE)补体旁路激活bfb; cfb; cfbl有同源 Cfb,未查证;⚠ MHC
TGFB1HRMEC(内皮)屏障通透 / 纤维化tgfb1a; tgfb1b有同源 Tgfb1;全身敲除表型重,宜条件性敲除或眼内给药
SPRY2HRMEC(内皮)成管 / 迁移1:1有同源 Spry2
WARS1HRMEC(内皮)血管新生(WARS1 抑制片段)1:1有同源 Wars1
CSF2原代髓系 / 小胶质GM-CSF 通路需确认有同源 Csf2★ 已有 Phase 3 抗 GM-CSF 抗体,可直接药理阻断而不必建系
PILRA / PILRB原代髓系 / 小胶质抑制性受体:髓系活化阈值未查证Pilra/Pilrb,但与人配对关系不同
FGFR2HRMEC(内皮)成管 / 增殖1:1有同源 Fgfr2;全身敲除胚胎致死,需条件性

5. 选型结论

  • AMD 主线走 CASP10 + 斑马鱼:小鼠没这个基因、斑马鱼 1:1 同源, "唯一可用在体模型"本身就是方法学卖点;细胞端用 ARPE-19 凋亡读出。
  • TNFRSF10A 在体受限:小鼠只有单一 TRAIL 受体,斑马鱼同源模糊 → 主要靠 ARPE-19 + 人源细胞,在体证据难拿。
  • 并发症侧最可做的是 AGERAger−/− 的 STZ 糖网保护表型已有文献, 细胞端 MIO-M1 高糖读出成熟;但必须记住它共定位不支持、位于 MHC —— 做的是通路验证,不是因果确证。
  • CFH / APOE / MERTK 有现成小鼠模型可借用,但三者在本课题中的定位各不相同 (CFH 血 eQTL 层强、APOE 蛋白层共定位 PP=1.00 但脱靶 632 个性状、MERTK 遗传层不支持)。

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