组织蛋白酶E与全面性癫痫的因果线索：来自孟德尔随机化的证据

2025年12月，中国学者在《Epilepsia Open》发表题为《A two-sample Mendelian randomization study and mediation analysis exploring the link between cathepsins and epilepsy》的研究。通过孟德尔随机化（MR）和中介分析，探究组织蛋白酶与癫痫之间是否存在因果关系。

· 摘要

研究方法

癫痫的公开汇总统计数据来自FinnGen数据库和国际抗癫痫联盟（International League Against Epilepsy）联盟研究。组织蛋白酶的全基因组关联研究数据由IEU OpenGWAS提供。为评估癫痫与组织蛋白酶之间的因果关系，研究采用了双向两样本MR分析，并进一步进行了中介分析。

研究结果

MR分析结果显示，组织蛋白酶E水平升高与全面性癫痫发生风险增加显著相关，优势比为1.304，95%置信区间为1.127–1.508，p值为0.0004，经错误发现率校正后的p值为0.044。中介分析发现，含血小板反应蛋白基序的去整合素样金属蛋白酶4在组织蛋白酶E与全面性癫痫的因果关联中发挥了重要作用，中介效应为23.5%。

研究意义

本研究提供了组织蛋白酶E与全面性癫痫之间存在因果关系的证据，提示组织蛋白酶E水平升高可能会增加该类型癫痫的发病风险。同时，识别出含血小板反应蛋白基序的去整合素样金属蛋白酶4作为中介因素，有助于理解这一关联背后的分子机制，也为未来癫痫潜在治疗靶点的研究提供了方向。

· 结果

MR主要分析结果

基于IVW方法的分析结果显示，有充分证据支持组织蛋白酶与癫痫之间存在因果关联，这种关联既存在于局灶性癫痫，也存在于全面性癫痫。在综合汇总分析中，共发现9种不同的组织蛋白酶可能与癫痫存在潜在的因果关系，具体结果见表2。其中有4种关联在IVW分析中达到统计学显著性。结果显示，组织蛋白酶H水平较低与局灶性癫痫发生风险降低相关；组织蛋白酶Z水平降低与全面性癫痫风险下降相关。相反，组织蛋白酶E水平升高与癫痫总体风险增加相关，同时也与全面性癫痫风险增加相关。在进行错误发现率（false discovery rate，FDR）校正后，仅有一项关联仍保持统计学显著性（p<0.05），即组织蛋白酶E水平升高与全面性癫痫发生风险增加之间的关联。

反向MR分析结果

为探讨上述显著关联是否存在反向因果关系，本研究以癫痫（包括全面性和局灶性）作为暴露因素，以组织蛋白酶作为结局变量，并选取与癫痫相关的SNP（p<5×10−6）作为IV。反向MR分析共识别出3项显著关联，其中包括组织蛋白酶F与全面性癫痫之间的正向关联，以及组织蛋白酶E与癫痫之间的负向关联。在进行FDR校正后，这些关联均未达到统计学显著性（p>0.05）。

中介分析结果

为明确组织蛋白酶E与全面性癫痫之间的潜在因果通路，本研究进一步进行了中介分析。分析显示，含血小板反应蛋白结构域的去整合素和金属蛋白酶4在组织蛋白酶E与全面性癫痫之间的因果关系中具有显著中介作用，其解释的中介效应比例为23.5%。此外，原钙黏蛋白β-4介导了组织蛋白酶E对全面性癫痫影响的14.3%。

共定位分析

在GWAS层面，对组织蛋白酶E基因进行了共定位分析。结果显示，该基因的共定位指标SNP.PP.H4低于0.75，提示其共定位证据有限。

以组织蛋白酶E为靶点的潜在药物

基于既往研究，本研究总结了可能作用于组织蛋白酶E的潜在药物，包括肽模拟物、小分子抑制剂以及部分天然化合物。但总体而言，针对组织蛋白酶E的药物研究在临床和药理学层面仍不如针对其他蛋白酶（如组织蛋白酶K和组织蛋白酶C）那样充分。目前尚无药物对组织蛋白酶E具有高度特异性。然而，随着对其生物学功能认识的不断加深，未来开发特异性靶向组织蛋白酶E的药物具有一定可行性。

· 研究方法

研究设计

本研究采用双样本、双向MR分析，系统评估9种组织蛋白酶与癫痫发生风险之间的内在关联。为确保研究框架的可靠性，研究过程中结合多种统计方法对结果进行交叉验证。研究选取了两套独立的癫痫全基因组关联研究（genome-wide association study，GWAS）数据。

数据来源

本项MR研究纳入了两套独立的癫痫汇总统计数据，分别来源于国际抗癫痫联盟联盟（International League Against Epilepsy Consortium，ILAEC）和FinnGen联盟。癫痫的诊断均由专业癫痫医生确认，诊断过程综合了脑电图、磁共振成像检查以及详尽的患者病史。组织蛋白酶相关数据来自一项稳健的人群研究，该研究包含3301名欧洲血统个体。

工具变量的筛选

为尽可能获取足量的SNP，研究选取达到全基因组显著性水平的SNP（p<5×10−6）作为工具变量。为保证所选IV之间相互独立，研究使用PLINK工具对连锁不平衡进行严格评估，设定LD r2<0.001，窗口范围为10000kb。

共定位分析

本研究采用coloc方法，结合组织蛋白酶E与全面性癫痫的GWAS数据进行共定位分析。在coloc分析中，H3表示两种性状（如基因表达与疾病）均相关，但由不同的因果变异驱动；H4表示两种性状相关且共享同一个因果变异。本研究将SNP.PP.H4>0.75作为判断存在共定位的阈值。

统计学分析

MR分析主要通过TwoSampleMR软件包（版本0.6.2）完成。研究采用逆向方差加权法作为估计组织蛋白酶与癫痫因果关系的主要方法。同时，为验证结果的稳健性，还进行了多种敏感性分析，包括加权中位数法、MR-Egger回归、加权众数法、简单众数法以及MR-PRESSO方法。对于仅由单个SNP作为工具变量的性状，采用Wald比值法进行效应估计。当存在统计学异质性时，分析中使用随机效应模型进行处理。

· 小结

研究结果显示，在多种组织蛋白酶中，组织蛋白酶E与全面性癫痫的关联最为稳健，其水平升高与癫痫发生风险显著增加相关，且在错误发现率校正后仍保持统计学意义。该研究为组织蛋白酶E在全面性癫痫发生中的潜在因果作用提供了较为清晰的遗传学证据，并为理解其分子机制及未来靶向干预研究奠定了基础。