A common intronic SNP of CXCR3 is functionally associated with the gene expression level and polymorphic T cell response to immune-stimuli

Abstract

Asthma is a complex trait disease, which renders the task of identifying its etiologic factors difficult. We previously conducted a candidate gene approach to investigate association of CXCR3 polymorphisms with the risk of asthma. CXCR3 is a chemokine receptor that plays important roles in mediating chemotactic signals, and modulating activation of lymphocytes. Our case-control study showed that a common nucleotide variant in the CXCR3 intron (c.12+234G>A, rs2280964) was associated with the disease susceptibility (OR=0.61 (95 % CI : 0.46-0.82), P=0.0009). The aim of our study was to provide functional evidence for the c.12+234G>A association with asthma, and determine if the intronic SNP would affect molecular processes such as splicing of primary transcripts or gene expression. The c.12+234G>A regulation of gene expression or splicing was examined using Epstein Barr virus-transformed lymphoblastoid cell lines (EBV-LCLs) and in vitro assays. The c.12+234G>A-dependent phenotypic polymorphism was also investigated using CXCR3-transfected stable Jurkat T-cell lines. We present functional evidences indicating that the c.12+234A allele correlates with decreased gene expression, which would lead to variation in T-cell responses to activating signals in vitro. Moreover, results from biochemical assays implied that the intronic region containing the c.12+234G>A might be directly involved in altering the CXCR3 gene expression. We suggest that our findings would implicate a functional link between a common nucleotide variant of a chemokine receptor gene, CXCR3 and an etiology for a complex-trait disease, asthma.;천식은 질병의 원인을 확인하기 어려운 복합성 질환이다. 우리는 이전의 연구에서 후보유전자접근법을 이용하여 CXCR3의 다형성과 천식과의 관계를 조사하였다. CXCR3는 Chemokine의 수용체로서 chemotactic 신호를 중재하여 림프구의 활성을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있다. 우리의 이전의 연구에서 질병-대조군 연관성 연구를 이용하여 CXCR3의 intron (c.12+234G>A, rs2280964) 부위에 있는 일반적인 단일염기다형성이 질병의 감수성과 연관이 있다는 것을 증명하였다 (OR=0.61 (95 % CI : 0.46-0.82), P=0.0009). 본 연구의 목적은 CXCR3의 intron 부위에 존재하는 c.12+234G>A 단일염기다형성과 천식간의 연관관계에 대한 기능적 증거를 제공하고, 이것이 초기의 전사와 유전자 발현과 같은 분자적 변화에 영향을 주는지를 확인하는 것이다. c.12+234G>A 단일염기다형성이 유전자 발현이나 splicing을 조절하는지 Epstein Barr 바이러스에 의해 형질전환된 lymphoblastoid 세포주 (EBV-LCLs)와 다양한 생화학적 생체외 실험들을 이용하여 조사하였다. 그리고 c.12+234G>A 단일염기다형성에 의존적인 표현형적 다형성은 CXCR3 intron 부위에서 c.12+234G>A의 대립유전자를 각각 가지도록 제작되어 안정화된 Jurkat T 세포주를 이용하여 조사하였다. 본 연구에서 우리는 c.12+234A 대립유전자와 감소된 유전자 발현이 관계가 있고, 이것은 생체외에서 활성신호에 대한 T 세포 반응의 변화를 초래한다는 증거를 제공하였다. 더욱이 우리의 생화학적 실험방법에 의한 결과는 c.12+234G>A 단일염기다형성이 포함되어 있는 intron 부위가 CXCR3 유전자 발현을 직접적으로 변화시킬 수 있다는 사실을 암시한다. 또한 우리의 결과는 chemokine 수용체 유전자인 CXCR3의 일반적인 단일염기다형성과 복합성 질환인 천식의 병인 사이에는 기능적인 연관관계가 존재한다는 것을 암시하고 있다.