DSpace Repository

Identification of a new disease gene for a familial autoimmune disease

Show simple item record

dc.contributor.advisor Vorasuk Shotelersuk
dc.contributor.advisor Kanya Suphapeetiporn
dc.contributor.author Thivaratana Sinthuwiwat
dc.contributor.other Chulalongkorn University. Graduate School
dc.date.accessioned 2024-02-05T10:06:31Z
dc.date.available 2024-02-05T10:06:31Z
dc.date.issued 2020
dc.identifier.uri https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/84217
dc.description Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2020
dc.description.abstract Background: Autoimmune diseases, triggered by genetic and environmental factors resulted in the failure of the immune system to develop tolerance toward self-antigens, are characterized by immune responses against self-tissues. Until now the cause of autoimmune disease is not well understood. Here, we identified a three-generation family with 9 members suffering from one of the three autoimmune diseases – Grave’s disease, Hashimoto thyroiditis, or SLE. Objective: To identify a genetic variant underlying the autoimmune diseases of this large family and to determine its molecular pathomechanism. Methods: Immunophenotype including flow cytometry was characterized. Whole-genome linkage study (WGL) and whole-exome sequencing (WES) of all 9 affected family members were performed. Phosphorylation of the mutated and its downstream proteins were studied. Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) was studied using peripheral blood mononuclear cell of three patients and a healthy control. Results: Immunophenotype shows no differences in percentage and expression of ILT2 in immune cells. WGL revealed a locus on chromosome 19 with the maximum LOD score of 2.04. WES identified a heterozygous missense mutation, c.479G>A (p. G160E) in ILT2, located within the linked region, in all affected members. PCR-Sanger sequencing confirmed the identified mutation. The mutation segregated with the disease phenotype in family with 75% penetrance. Jurkat cells transfected with the mutant ILT2, compared to those with wild-type ILT2, showed decreased phosphorylation of both ILT2 and SHP-1, an ILT2’s downstream molecule. scRNA-seq showed significantly increased percentage of M2 monocyte subsets in the three patients, compared to the control. Notably, M1 monocyte subsets, which was previously observed to play a role in inflammation and autoimmune diseases, in patients were not different from the control. Conclusion: A variant in ILT2 leading to decreased phosphorylated ILT2, and SHP-1 is associated with autoimmune diseases in a large family. This is the first time to implicate ILT2 as a possible new disease gene for autoimmunity.
dc.description.abstractalternative โรคภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้อเยื่อตนเอง ถูกกระตุ้นได้โดยปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวของระบบภูมิคุ้มกันซึ่งพัฒนาให้เกิดภาวะตอบสนองต่อแอนติเจนของตนเอง โดยแสดงลักษณะตอบสนองภูมิคุ้มกันต่อเนื้อเยื่อของตนเอง จนถึงปัจจุบันสาหตุของการเกิดโรคยังไม่เข้าใจแน่ชัด คณะผู้วิจัยได้ศึกษาครอบครัวใน 3 รุ่นที่มีสมาชิกจำนวน 9 คนได้รับความเจ็บปวดจากหนึ่งในสามของโรคภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้อเยื่อตนเอง ประกอบด้วย กลุ่มโรคต่อมไทรอยด์อักเสบจากภูมิคุ้มกัน โรคต่อมไทรอยด์เป็นพิษ หรือ โรคเอสแอลอี โดยทำการค้นหา genetic variant และศึกษากลไกที่อาจเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้อเยื่อตนเองในครอบครัวใหญ่นี้ คณะวิจัยได้ศึกษาลักษณะ immunophenotype ของเซลล์ภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยด้วยเทคนิค flow cytometry  และใช้วิธี Whole-genome linkage (WGL)  และ whole-exome sequencing (WES) ในการค้นหา genetic variant ในผู้ป่วย 9 คนในครอบครัวนี้ รวมถึงศึกษากระบวนการฟอสโฟรีเลชันของโปรตีนที่เกิดการกลายพันธุ์และ downstream protein ที่เกี่ยวข้องอีกด้วย อีกทั้งยังใช้ single-cell RNA sequencing ศึกษา peripheral blood mononuclear cell จากผู้ป่วย 3 คน และ control  โดยผลการศึกษา Immunophenotype ไม่พบความแตกต่างทั้งในด้านจำนวนและการแสดงออกของยีน ILT2 ในเซลล์ผู้ป่วยของผู้ป่วยเมื่อเทียบกับ control ผลการวิเคราะห์ WGL แสดงตำแหน่งที่เกี่ยวข้องบนโครโมโซม 19 โดยมีค่า LOD score สูงสุดเท่ากับ 2.04 และผลของ WES พบการกลายพันธุ์แบบเฮเทอโรไซกัส c.479G>A (p. G160E) ในยีน ILT2 อยู่บนตำแหน่งที่เกี่ยวข้องโดยพบในผู้ป่วยที่เป็นโรคภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้อเยื่อตนเองทั้งหมด และยืนยันการกลายพันธุ์ที่พบโดยวิธี PCR-Sanger sequencing โดยการกลายพันธุ์ segregate กับลักษณะอาการของโรคในครอบครัวด้วยสัดส่วนการแสดงออก 75% penetrance ผลการศึกษาการทำงานของโปรตีนในเซลล์ jurkat ที่ใส่ลักษณะกลายพันธุ์เข้าไปเปรียบเทียบกับที่ใส่ลักษณะปกติ พบว่ามีการลดลงของฟอสโฟรีเลชั่นทั้งโปรตีน ILT2 และ SHP-1 ซึ่งเป็น downstream molecule ของ ILT2 นอกจากนี้ผลของ scRNA-seq พบว่าเซลล์กลุ่ม M2 monocyte มีจำนวนเพิ่มขึ้นในผู้ป่วย 3 คนเมื่อเทียบกับ control เป็นที่น่าสังเกตว่าการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่ามีการเพิ่มขึ้นของเซลล์กลุ่ม M1 monocyte ซึ่งมีบทบาทสำคัญกับภาวะการอักเสบในโรคภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้อเยื่อตนเองในผู้ป่วยเมื่อเทียบกับ control การศึกษานี้สรุปได้ว่า การกลายพันธุ์ของยีน ILT2 ส่งผลให้เกิดการลดลงของฟอสโฟรีเลชั่นในโปรตีน ILT2 และ SHP-1 และอาจเกี่ยวข้องกับโรคภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้อเยื่อตนเองในครอบครัวนี้ การศึกษานี้เป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงความเกี่ยวข้องว่า ยีน ILT2 มีความเป็นไปได้ที่จะเป็นยีนใหม่ที่ก่อให้เกิดภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้อเยื่อตนเอง
dc.language.iso en
dc.publisher Chulalongkorn University
dc.rights Chulalongkorn University
dc.subject.classification Medicine
dc.subject.classification Professional, scientific and technical activities
dc.title Identification of a new disease gene for a familial autoimmune disease
dc.title.alternative การค้นหายีนใหม่ของโรคภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้อเยื่อตนเองชนิดที่ถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์
dc.type Thesis
dc.degree.name Doctor of Philosophy
dc.degree.level Doctoral Degree
dc.degree.discipline Biomedical Sciences
dc.degree.grantor Chulalongkorn University


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record