系统性红斑狼疮风险位点中USP18作为干扰素反应负调控因子的跨组织eQTL定位研究

本研究通过大规模跨组织eQTL meta分析，在3734个淋巴母细胞系样本中鉴定出USP18基因座与系统性红斑狼疮（SLE）风险变异共定位，揭示风险等位基因通过削弱USP18对I型干扰素信号的负调控作用，导致50个干扰素诱导基因表达上调，为SLE的靶向治疗提供新机制依据。

基因组关联研究（GWAS）虽已鉴定出大量疾病相关遗传位点，但如何将统计学信号转化为生物学机制仍是重大挑战。特别是在自身免疫疾病领域，多数风险变异位于非编码区，其通过何种基因调控途径影响疾病进程尚不明确。系统性红斑狼疮（SLE）作为一种典型的自身免疫性疾病，其发病与I型干扰素信号通路的异常激活密切相关，但遗传因素如何调控该通路仍缺乏系统研究。

为破解这一难题，由Krista Freimann领衔的国际研究团队在《Nature Communications》发表了跨组织表达数量性状位点（trans-eQTL）研究。研究人员创新性地采用淋巴母细胞系（LCL）这一特殊细胞模型，因其具有EB病毒转化背景，能模拟慢性病毒感染状态下的免疫细胞行为，这与SLE发病中病毒触发自身免疫的理论高度契合。通过对3734个样本进行转录组测序和基因分型，结合多队列meta分析方法，团队成功绘制了迄今最大规模的单细胞类型trans-eQTL图谱。

研究技术路线涵盖多重创新方法：首先整合9个欧洲裔队列的LCL基因表达数据（包括GEUVADIS、GTEx等公共数据集），采用regenie软件进行trans-eQTL检测；随后通过严格的质量控制排除交叉映射假阳性，要求每个位点至少调控5个独立靶基因；最后在682人多族裔队列（MAGE）中进行独立验证。此外借助POEMColoc共定位分析、Reactome通路富集、原发性免疫缺陷基因库交叉验证等多维度证据链，确保发现结果的可靠性。

主要研究结果

大规模trans-eQTL meta分析揭示调控热点

研究人员在LCL中发现79个 suggestive trans-eQTL位点（p<1×10^-11），经严格过滤后鉴定出6个高置信度位点，其中4个在独立队列中成功复制。这些位点邻近关键转录因子基因（BATF3、MYBL2、USP18、HNF4G），且靶基因集显著富集于特定生物学通路。例如MYBL2位点的trans靶基因与其已知转录调控功能高度一致，证明该方法能有效捕捉生物学相关信号。

USP18位点与SLE遗传风险共定位

通过Open Targets Genetics Portal筛查发现，USP18基因座的lead变异rs4819670与东亚人群SLE GWAS信号高度共定位（PP4=0.97）。该变异与USP18错义变异rs3180408（p.Thr169Met）完全连锁不平衡，而后者在MVP-FinnGen-UKBB跨族裔meta分析中被确认为SLElead变异。值得注意的是，USP18作为I型干扰素信号的关键负调控因子，其功能缺失突变已知会引起严重干扰素病。

风险等位基因增强干扰素反应

rs4819670-C风险等位基因导致50个干扰素诱导基因（ISG15、IFI44、OAS1-3等）表达显著上调（FDR<5%），这些基因富集于Reactome干扰素α/β信号通路（p=1.1×10^-26）。研究人员将60个干扰素通路基因分为三类：I类为干扰素信号转导蛋白（IFNAR1/2、JAK1等），II类为下游转录靶标（IRF1、OAS1等），III类为其他通路成员。发现USP18 trans-eQTL主要影响II类基因（16/50），符合其作为干扰素应答转录调控器的功能定位。

临床与生物学多重验证

与SLE患者外周血单核细胞数据对比，40/50个USP18靶基因在患者中显著高表达。通过整合临床试验数据发现，I类基因中的IFNAR1、JAK1、TYK2已是SLE Phase III临床试验靶点（如Anifrolumab抗IFNAR1抗体已证实疗效）。此外，10/13的I类基因与原发性免疫缺陷相关，而II类基因中仅8/38存在这种关联，提示I类基因更可能成为有效治疗靶点。

组织特异性调控机制

该trans-eQTL信号在43,301例全血样本（eQTLGen Consortium）中效应值减弱7倍，在844例naive B细胞（OneK1K）中完全消失。机制研究表明，LCL中USP18表达水平（TPM=45.3）显著高于全血（TPM=0.46），且EB病毒感染诱导的持续干扰素信号激活是检测该效应的必要条件。B细胞受干扰素α刺激后，USP16表达在16小时内上调3.5倍并持续维持。

结论与展望

本研究通过精巧的实验设计证明：USP18基因座的SLE风险等位基因通过减弱其对I型干扰素信号的负调控作用，导致干扰素应答基因过度表达，从而推动自身免疫反应。这一发现不仅解释了该位点的致病机制，更揭示了trans-eQTL研究在解读GWAS信号中的独特价值——它能同时捕捉多个下游效应基因的协同变化，而传统cis-eQTL分析仅能检测局部调控效应。

研究结果对精准医疗具有重要启示：首先，证实USP18是SLE治疗的潜在靶点，已有JAK抑制剂治疗USP18缺陷患者的成功案例；其次，提示干扰素通路基因中，信号转导组分（I类）比下游效应分子（II类）更具靶向价值；最后，强调细胞类型特异性环境对遗传效应解读的关键作用，LCL模型能有效模拟病毒感染下的免疫状态。

该研究的跨族裔验证（欧洲与东亚人群）和多重证据整合（遗传学、功能基因组学、临床数据）为未来药物开发提供了坚实基石。研究人员公开了全部18,792个基因的cis/trans-eQTL摘要统计数据（eQTL Catalogue FTP服务器），为领域内后续研究提供宝贵资源。如何将此类发现转化为临床应用，仍需功能实验验证特定变异体的生物学效应，并开发更精确的trans-eQTL检测方法以规避交叉映射干扰。