全基因组测序揭示日本IgG4相关疾病的HLA、FCGR2B和补体C4拷贝数为独立遗传驱动因素

亮点

– 在869名日本患者和2,659名对照中进行的全基因组测序（WGS）验证了FCGR2B和HLA氨基酸残基作为IgG4相关疾病易感位点，并确定补体C4拷贝数变异为独立遗传因素。

– PTCH1和长非编码RNA LOC102724227作为Mikulicz病特有的易感位点出现，表明器官特异性表型的遗传异质性。

– C4A拷贝数具有保护作用，而C4B拷贝数增加风险；C4等位基因与HLA残基之间的低连锁不平衡表明对疾病风险的平行贡献。

背景

IgG4相关疾病（IgG4-RD）是一种纤维炎症性疾病，病理上以大量IgG4阳性浆细胞浸润、储层样纤维化及血清IgG4水平升高为特征。临床上表现为多样的器官特异性表现（如自身免疫性胰腺炎、泪腺和唾液腺Mikulicz病、腹膜后纤维化）。尽管相对罕见，IgG4-RD可导致进行性器官功能障碍，并在某些队列中与肿瘤风险增加相关。了解遗传易感性可以阐明发病机制、解释表型异质性并提示治疗靶点。

先前的遗传学研究暗示了HLA位点和FCGR2B区域的作用，但许多早期研究依赖于微阵列基因分型和推断。这些方法可能遗漏低频变异、结构变异（包括补体基因的拷贝数变异）以及精确的HLA氨基酸分辨率。短读长全基因组测序（WGS）通过提供单核苷酸、小插入缺失和结构变异的直接变异呼叫，以及基于读深度的拷贝数变异区域（如补体C4）分析，解决了这些问题。

研究设计

日本IgG4相关疾病工作组联盟在本州日本人后裔中进行了两组、亚型分层的病例对照WGS关联研究。

第一组：646名患者（平均年龄64.4岁，26.6%女性），于2008年10月27日至2016年3月3日从50家医院招募，与2,254名之前测序的日本人群对照比较。

第二组：223名患者（平均年龄63.5岁，35.0%女性），于2021年8月12日至2023年12月20日从八家联盟医院招募，与405名来自东京都市区的之前测序的健康个体比较。

全基因组测序在15×或30×覆盖率下进行（使用Illumina HiSeqX和NovaSeq平台），以捕获单核苷酸变异（包括低频变异）、结构变异，并允许直接分析HLA氨基酸残基。补体成分4（C4A/C4B）拷贝数通过基于读深度的短读长数据分析得出。

病例和对照没有特定的纳入/排除标准；研究设计未涉及有经验的人。主要终点是与总体IgG4-RD及其临床亚型（特别是Mikulicz病）的全基因组关联，以及补体C4的拷贝数关联。

主要发现

研究人群和临床特征

合并的WGS数据集包括869个患者样本和2,659名对照。诊断时平均血清IgG4水平较高（第一组为653.1 mg/dL，第二组为543.5 mg/dL），符合许多参与者处于临床活动期的情况。男性占多数反映了日本队列中的既定流行病学特征。

复制和新位点发现

该研究验证了FCGR2B区域作为IgG4-RD的易感位点（p=9.8 × 10⁻¹¹），强化了先前观察到的Fcγ受体生物学在疾病易感性中的作用。WGS允许精确定位而非代理推断信号。

HLA氨基酸分辨率

高分辨率HLA分析发现DRB1氨基酸残基DRB1-GB-7与IgG4-RD之间存在强烈关联（p=1.1 × 10⁻¹⁹）。另外两个HLA残基A-GA2-9（p=4.1 × 10⁻⁶）和DQB1-GB-82（p=4.7 × 10⁻⁹）也显著相关。这些氨基酸水平的发现细化了先前的HLA关联，并提示特定肽结合或T细胞呈递改变可能是部分遗传风险的基础。

补体C4拷贝数变异

基于读深度的分型显示，C4A拷贝数与较低风险相关（β = −0.127，p = 7.9 × 10⁻³），而C4B拷贝数与较高风险相关（β = 0.151，p = 1.9 × 10⁻²）。重要的是，C4A/C4B等位基因与所涉HLA氨基酸残基之间的连锁不平衡较低（r² < 0.15），表明这些是该人群中IgG4-RD易感性的独立遗传贡献者。

表型特异性位点：PTCH1和LOC102724227

亚型分层分析确定PTCH1（修补蛋白1；p = 3.8 × 10⁻⁸）和长非编码RNA位点LOC102724227为Mikulicz病（泪腺/唾液腺为主的疾病）的特异性易感位点。这表明IgG4-RD内临床异质性的器官特异性遗传决定因素。

效应大小和统计强度

报告的关联达到了全基因组显著性阈值，且统计稳健。最强的单一关联是HLA氨基酸残基（DRB1-GB-7，p=1.1 × 10⁻¹⁹）。FCGR2B和两个C4拷贝数关联的p值在10⁻²至10⁻¹¹范围内，表明其效应大小适中，符合多基因架构。

专家评论和解读

这项WGS研究通过结合单核苷酸和结构变异分析与HLA氨基酸分辨率，推进了IgG4-RD的遗传解析。关键解读点：

– 生物学合理性：FCGR2B编码B细胞和髓系细胞上的抑制性Fcγ受体；变异可能改变B细胞调节和抗体反馈，与以病理性IgG4分泌浆细胞为特征的疾病相关。HLA氨基酸残基影响CD4+ T细胞的抗原呈递，可能影响驱动异常B细胞帮助的T细胞库选择。

– 补体生物学：C4A（保护）和C4B（风险）的差异关联与其他免疫疾病中的观察结果一致，其中C4拷贝数影响免疫复合物处理和补体激活。C4同工型在生化反应性上有所不同——C4A更易于与胺基形成共价键，而C4B偏好羟基——可能改变凋亡碎片或免疫复合物的清除并调节耐受性。与HLA的低连锁不平衡表明存在附加或独立途径。

– 表型异质性：确定PTCH1和一个长非编码RNA特异性于Mikulicz病支持器官特异性易感等位基因的观点。PTCH1参与刺猬信号通路，具有组织稳态和免疫-组织相互作用的作用；PTCH1变异如何使泪腺/唾液腺受累需要功能研究。

局限性和普遍性

– 祖先限制：所有参与者均为本州日本人。等位基因频率和连锁不平衡模式在其他人群中可能不同；需要在非日本祖先中进行复制。

– 病例和对照的确定：对照组为之前测序的人群样本；第二组对照组男性占多数，与第一组对照组不同。尽管分析可能调整了人群结构，但残留混杂和性别失衡可能影响性别相关位点的结果。

– 短读长WGS约束：虽然短读长WGS允许基于读深度的CNV呼叫，但复杂的结构单倍型（如长C4单倍型、基因转换）可能通过长读长测序或靶向检测更好地解析。需要功能验证将统计关联转化为机制洞察。

临床和研究意义

这些基因组发现具有若干潜在意义：

– 发病机制：整合Fc受体、HLA介导的抗原呈递和补体途径将IgG4-RD定位为涉及失调体液免疫、抗原呈递和补体介导清除过程的疾病。

– 生物标志物和风险分层：如果经过验证并结合成多基因风险评分，这些变异（包括C4拷贝数）可能有助于风险预测、早期诊断或识别特定器官受累风险的患者。

– 治疗机会：补体途径可药物干预；然而，临床转化需要仔细证明补体调节是否能改变IgG4-RD的病程。针对Fc受体途径或B细胞生物学的方法更接近当前的治疗策略（如糖皮质激素、利妥昔单抗诱导的B细胞耗竭）。

结论

这项在日本大样本中进行的全面WGS研究确认了先前的遗传信号（FCGR2B、HLA），并发现了补体C4拷贝数变异在IgG4相关疾病易感性中的新型独立作用。发现PTCH1和一个长非编码RNA特异性于Mikulicz病突显了器官趋向性背后的遗传异质性。这些发现加强了一种模型，在该模型中，抗原呈递、Fc受体调节和补体介导的清除过程汇聚，共同影响疾病风险。未来的工作应跨祖先复制这些发现，采用长读长测序和功能检测来解析结构复杂性，并评估这些遗传见解是否能指导预后或治疗。

资助

研究资助：日本厚生劳动省；日本医疗研究开发机构；京都大学全球顶尖大学项目；京都大学研究生院SPRING项目。

ClinicalTrials.gov

本基因组关联研究未报告ClinicalTrials.gov标识符。

参考文献

1) 张永奥, 岩崎健太郎, 川口哲夫, 等.; 日本IgG4相关疾病工作组. 日本人群IgG4相关疾病：全基因组测序研究. Lancet Rheumatol. 2025年11月3日;S2665-9913(25)00195-X. doi: 10.1016/S2665-9913(25)00195-X. PMID: 41197642.

2) 石头JH, 泽山, 德什潘德V. IgG4相关疾病. N Engl J Med. 2012年2月9日;366(6):539-551. doi:10.1056/NEJMra1104650. PMID: 22397668.

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