利用基于单细胞表达量遗传变异（eQTL）的孟德尔随机化方法，发现了路易体痴呆中与特定细胞类型相关的遗传关联

《Archives of Gerontology and Geriatrics》：Cell-type–specific genetic associations in Lewy body dementia identified using single-cell eQTL–based Mendelian randomization

本研究通过整合单细胞转录组数据和孟德尔随机化分析，揭示了ANKRD65在兴奋性神经元中的表达与路易体痴呆风险降低的关联，并验证了其在独立队列中的跨组别一致性，为神经退行性疾病机制研究提供了新方法。

高玉良|徐秋汉|叶红|胡宁

中国浙江省衢州市衢州中医院神经内科

摘要

背景

路易体痴呆（LBD）是一种复杂的神经退行性疾病，其特征是α-突触核蛋白聚集以及认知和运动功能的双重损伤。尽管全基因组关联研究已经确定了风险位点，但将基因变异与疾病易感性联系起来的细胞机制仍大部分未被探索。

方法

我们使用针对八种主要脑细胞类型的特异性eQTL数据，进行了单细胞转录组范围的孟德尔随机化分析。基因关联通过逆方差加权模型进行评估，随后进行贝叶斯共定位分析。在基于APOE ε4携带状态的独立分层LBD队列中进行了重复实验。此外，还进行了全表型关联分析，以补充描述跨特征的关联情况。

结果

兴奋性神经元中ANKRD65的表达与LBD风险降低显著相关（比值比=0.65，95%置信区间：0.52–0.81，p=0.00013）。这一关联通过了0.1的假发现率阈值，并显示出强烈的共定位证据（后验概率=0.93）。在独立队列中，APOE ε4+和ε4- LBD亚组中效应方向一致。在全表型分析中，未观察到与非神经学特征之间的显著基因组关联。

结论

我们的发现证实了兴奋性神经元中ANKRD65的表达与LBD风险之间存在遗传学上的关联，并且这种关联具有细胞类型特异性。这项研究展示了将细胞分辨率转录组调控与遗传推断相结合，以确定神经退行性疾病中功能相关靶点的价值。

引言

路易体痴呆（LBD）是仅次于阿尔茨海默病的最常见神经退行性痴呆之一（Boschen等人，2025年）。流行病学研究估计，在普通人群中，LBD的发病率约为每1000人年0.5至1.6例；而在被诊断为痴呆的人群中，这一数字为每1000人年32至38例（Sekiya等人，2025年）。临床表现为进行性认知衰退、注意力波动、视觉幻觉和帕金森样运动症状。病理学上，LBD的特点是皮质和皮下神经元中存在路易体——即错误折叠的α-突触核蛋白形成的异常细胞内聚集物，这导致了广泛的突触功能障碍和神经元死亡（Prasad等人，2023年）。

遗传学研究为LBD的病因提供了宝贵的见解。多项全基因组关联研究（GWAS）已经确定了风险位点（Chia等人，2021年；Zhu等人，2025年）。多基因风险评分分析进一步表明，LBD与阿尔茨海默病和帕金森病具有共同的遗传特征，这支持了这些神经退行性疾病之间存在共同分子谱系的假设（Chia等人，2021年）。

尽管取得了这些进展，但仍存在几个关键挑战。最显著的是，这些遗传关联的细胞类型特异性尚未得到充分理解。脑组织由多种功能不同的细胞类型组成，基因变异影响疾病风险的机制在神经元和胶质细胞群体中可能有所不同。传统的批量组织分析缺乏区分这些效应的分辨率（Yin等人，2025年；Zhang等人，2025年）。

新兴的单细胞表达数量性状位点（sc-eQTL）数据集现在允许以单个脑细胞类型的分辨率绘制调控变异图谱（Haglund等人，2025年）。当这些数据与使用孟德尔随机化和共定位分析等遗传关联推断框架的GWAS汇总统计相结合时，它们为识别候选基因并将其分配到特定细胞环境中提供了强有力的方法。在这项研究中，我们通过整合针对LBD的脑细胞类型特异性eQTL数据和GWAS数据，进行了单细胞转录组范围的孟德尔随机化分析。我们的目标是识别在特定脑细胞类型中其基因调控表达与LBD风险相关的基因，并评估这些关联的细胞类型特异性和特征特异性。

部分摘要

路易体痴呆的GWAS汇总统计

我们获得了迄今为止最大的LBD GWAS荟萃分析的汇总统计结果，该分析包括了2,591例临床和病理学确诊的病例以及4,027例欧洲血统的对照组（Chia等人，2021年）。这项研究关注的是散发性LBD，使用的汇总统计数据代表的是多基因而非家族形式的疾病。为了评估我们的发现在不同遗传背景下的稳健性，我们在独立的LBD队列中进行了重复实验。

识别与LBD风险相关的细胞类型特异性基因

在使用单细胞eQTL数据分析的八种主要脑细胞类型中，我们发现兴奋性神经元中ANKRD65的基因预测表达与路易体痴呆（LBD）风险之间存在显著关联。孟德尔随机化分析得出的比值比为0.65（95%置信区间：0.52–0.81，p=1.3×10^-4）（图1），超过了0.1的假发现率阈值。经过多重检验校正后，其他细胞类型未显示出显著关联（表S2-4）。

共定位支持共同的遗传结构

贝叶斯分析

讨论

在这项研究中，我们使用单细胞转录组范围的孟德尔随机化框架，发现了兴奋性神经元中ANKRD65的基因预测表达与路易体痴呆风险降低之间的显著关联。这一关联通过了细胞类型特异性的假发现率校正，显示出强烈的共定位证据，并在独立的APOE ε4分层队列中一致观察到。在现有的单细胞eQTL数据范围内，这一发现……

结论

我们的研究表明，兴奋性神经元中ANKRD65的基因调控表达与路易体痴呆风险相关。通过将单细胞eQTL数据与孟德尔随机化和共定位分析相结合，我们识别出一个具有遗传学支持的、细胞类型特异性的关联，这可能构成了疾病易感性的基础。这些发现突出了ANKRD65作为一个新的候选基因的重要性，并支持了利用细胞分辨率基因组方法揭示候选途径的实用性。

资助

本工作得到了浙江省中医药临床研究计划（项目编号2024ZL1206）、衢州市科学技术计划（项目编号2024ZD050）和浙江省中医药科学技术计划（项目编号2024ZL986）的支持。

CRediT作者贡献声明

高玉良：概念构思、数据管理、正式分析、初稿撰写。徐秋汉：方法学设计、数据可视化、审稿与编辑。叶红和胡宁：监督、资金获取、项目管理、审稿与编辑。

CRediT作者贡献声明

高玉良：初稿撰写、数据管理、概念构思。徐秋汉：初稿撰写、软件使用、资源获取、方法学设计、数据管理、概念构思。叶红：审稿与编辑、验证、监督、资金获取。胡宁：审稿与编辑、项目管理、资金获取。