《HGG Advances》：A non-coding ABO regulatory variant associated with VWF levels, thrombosis risk, and COVID-19 severity is topologically linked to ADAMTS13 in endothelial cells
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静脉血栓栓塞症（VTE）是死亡率的主要诱因，受遗传和环境因素影响。血管性血友病因子（VWF）通过促进血小板黏附介导止血，其血浆水平与血栓形成风险相关。尽管ABO基因座内的许多非编码变异与VWF水平、VTE风险和COVID-19严重程度相关，但这些关联的机制仍不
静脉血栓栓塞症（VTE）是死亡率的主要诱因，受遗传和环境因素影响。血管性血友病因子（VWF）通过促进血小板黏附介导止血，其血浆水平与血栓形成风险相关。尽管ABO基因座内的许多非编码变异与VWF水平、VTE风险和COVID-19严重程度相关，但这些关联的机制仍不清楚。本研究确定ABO基因座是与VWF水平相关的变异浓度最高的基因组区域。内皮细胞中的染色质构象分析显示，与VWF水平、VTE风险和COVID-19严重程度相关的非编码ABO变异（rs657152、rs9411377、rs660340和rs505922）在空间上与ADAMTS13邻近。ADAMTS13是VWF活性的关键调节因子，两者在凝血和血栓形成中起关键作用。针对非编码ABO变异rs657152附近区域的染色质激活（CRISPRa）在内皮细胞中增加了ADAMTS13转录，表明该变异位于具有调控ADAMTS13长程转录潜能的调节区域。荧光素酶实验显示在内皮细胞中rs505922-C等位基因驱动的转录活性降低。这些发现提供了关于ABO基因座空间组织的见解及其在ADAMTS13调控中的潜在作用。
论文解读：ABO基因座非编码变异通过三维基因组调控ADAMTS13的机制研究
研究背景与意义
静脉血栓栓塞症（VTE）约占全球死亡率的四分之一，其发病机制涉及遗传与环境风险因素的交互作用。血管性血友病因子（VWF）作为介导血小板黏附的关键糖蛋白，其血浆水平与血栓形成风险密切相关。既往全基因组关联研究（GWAS）已确定ABO基因座内的非编码变异与VWF水平、VTE风险及COVID-19严重程度显著相关，但具体分子机制尚未阐明。值得注意的是，ABO血型系统主要通过影响VWF糖基化模式调控其清除率，但这一机制无法完全解释个体间VWF浓度的显著差异。此外，ADAMTS13作为特异性裂解VWF的蛋白酶，其与ABO基因座的空间关系长期未被探索。本研究由S?o Paulo Research Foundation资助，发表于《HGG Advances》，旨在通过三维基因组学和功能基因组学手段揭示ABO非编码变异调控凝血功能的新型机制。
关键技术方法
研究人员整合多组学数据进行分析，主要技术包括：（1）基于UCSC基因组浏览器的GWAS目录数据可视化；（2）利用4D Nucleome项目的Hi-C数据和ENCODE项目的ChIA-PET数据分析内皮细胞染色质相互作用；（3）通过CRISPR激活（CRISPRa）技术验证调控元件功能；（4）采用荧光素酶报告基因实验验证等位基因特异性转录活性；（5）基于MEME Suite进行转录因子结合基序的等位基因特异性分析。
研究结果
1. ABO基因座的变异分布特征
通过对GWAS目录的分析，研究人员发现9号染色体ABO基因座包含最高密度的VWF水平相关变异，其次是12号染色体VWF基因本身。在ABO基因座上下游500kb范围内鉴定出45个注释基因，其中ADAMTS13因其在凝血调控中的核心地位被选为重点研究对象。
2. 染色质相互作用与表观遗传景观
Hi-C数据显示ABO与ADAMTS13存在拓扑关联，ChIA-PET和ChIP-seq分析确定了三个染色质环边界（L1、L2、L3）。这些区域富集CTCF结合位点和共hesin复合物组分RAD21，且在人脑微血管内皮细胞（HBMEC）中呈现保守的染色质可及性特征。基于此构建的染色质相互作用模型揭示了ABO非编码区与ADAMTS13的空间邻近关系。
3. 功能性验证实验
CRISPRa靶向rs657152区域显著提升ADAMTS13转录水平（p<0.05），而rs505922区域未见显著激活。荧光素酶实验显示rs505922-C等位基因较T等位基因显著降低转录活性（p<0.05），但rs657152未表现等位基因差异。基序分析预测rs657152-A等位基因对应Stat2结合位点，C等位基因对应IRF9；rs505922-G等位基因关联TCF7L2，A等位基因关联Hoxd9。
讨论与结论
本研究首次证实ABO基因座的非编码变异通过三维基因组机制调控ADAMTS13表达。研究发现：（1）ABO与ADAMTS13在内皮细胞中形成空间邻近的染色质环结构；（2）rs657152可能作为增强子元件通过染色质空间重排调控ADAMTS13转录；（3）rs505922通过破坏转录因子结合位点发挥调控作用。这些发现拓展了ABO血型系统影响凝血功能的经典认知——除已知的糖基化修饰途径外，还存在通过远程染色质相互作用调控ADAMTS13的新机制。研究为理解VTE、COVID-19严重程度的遗传易感性提供了三维基因组层面的证据，并为开发基于染色质调控的抗凝治疗策略提供了新靶点。值得注意的是，虽然本研究揭示了拓扑关联，但尚未建立这些变异与血浆ADAMTS13水平的直接相关性，这将是未来研究的重要方向。
